车载LAN应用中,基于共模扼流线圈CAN静噪对策


目 录

背景介绍

1. CAN中的电磁噪声问题和静噪元件

2. 放射噪声评估环境

3. 放射噪声评估结果

村田推荐

4. BCi实验的测量环境

5. BCI实验结果

6. 波形评估测量条件及结果

村田推荐:汽车用共模扼流线圈选择图

7. 总结

近年来汽车市场中电子化趋势明显,随着ADAS等附加功能的增多,每台汽车安装的电子设备数目也逐渐增加。在汽车电子化进程中,车载LAN的存在是车内各电子设备间信息传递不可缺少的。要通过车载LAN传递大量的信息,除必须要高速之外,对通信质量也有很高的可靠性要求,因此多使用车载独特的人机界面。

其中车载LAN中,CAN(Controller Area Network)被广泛普及。

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CAN中的电磁噪声问题和静噪元件

CAN要求通信质量有很高的可靠性,特别是对可靠性产生影响的电磁噪声。

为了电磁噪声问题不对汽车内部使用的无线通信等产生影响,除必须抑制噪声的发生外,对于从周围混入的噪声,为保证通信质量,也要求要保持高度的耐性。例如,放射噪声中,信号频率250kHz(或500kHz)的高频噪声在高水平下能够被放射到数十MHz带域。


作为CAN中的静噪对策用共模扼流线圈,村田制作所将DLW43SH商品化。

以下介绍DLW系列产生的噪声抑制效果和对波形产生影响及其评估。

为确认CAN中DLW43SH系列的效果,进行使用CAN评估用板的放射噪声评估BCI实验以及波形评估。

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放射噪声评估环境

测试条件

使用下面星型拓扑进行了放射噪声评估。

CAN基板将吧把时钟振荡器中的250kHz/500kHz脉冲输入到A公司产的收发器的Txd中,使CAN信号发生。

接收节点将高阻抗的IC假定为开放终端。

评估系统

下图/表为放射噪声评估的系统设置和示意。


放射噪声评估的系统所使用的设备如下:

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放射噪声评估结果

放射噪声评估结果显示,通过追加DLW43SH系列,来确认获得的噪声抑制效果:

  • 250kHz脉冲,垂直偏振波为20.5MHz时,大约产生25dB的噪声抑制效果
  • 500kHz 脉冲,垂直偏振波为21.0MHz时,大约产生18dB的噪声抑制效果
  • ~ 250kHz脉冲:无滤波器 .vs. 使用DLW43SH510XK2 ~

    无滤波器

    使用DLW43SH510XK2

    无滤波器

    使用DLW43SH510XK2

    >>> 左右滑动查看 <<<

    对比结果显示:

    通过追加DLW43SH510XK2,获得噪声抑制效果。

    (在垂直偏振波为20.5MHz时,噪声减少25.1dB)

    ~ 500kHz脉冲:无滤波器 .vs. 使用DLW43SH510XK2 ~

    无滤波器

    使用DLW43SH510XK2

    无滤波器

    使用DLW43SH510XK2

    >>> 左右滑动查看 <<<

    对比结果显示:

    通过追加DLW43SH510XK2,获得了噪声抑制效果。

    (在垂直偏振波为21.0MHz时,噪声减少17.8dB)

    放射噪声评估结果总结

  • 250kHz脉冲
  • 无滤波器的情况下,150kHz-30MHz范围内有高水平的噪声。

    通过追加DLW43SH系列,获得噪声抑制效果。

    (在垂直偏振波为20.5MHz时,产生大约26dB的噪声抑制效果

  • 500kHz脉冲
  • 无滤波器的情况下,150kHz-30MHz范围内有高水平的噪声。

    通过追加DLW43SH系列,获得噪声抑制效果。

    (垂直偏振波为21.0MHz时,能产生大约18dB的噪声抑制效果

    村田推荐

    点击图片/型号申请样品或查询经销商库存

    01

    DLW43SH系列

    02

    DLW32SH101XF2

    4

    BCI实验的测试环境

    DLW43SH系列能抑制误操作,在整个频率(1MHz-400MHz)内清除100mA

    测试环境

    测试环境设置如下:

    评估系统

    调节电路

    BCI实验使用设备一览

    5

    BCI实验结果

    根据闭环法(100mA)进行BCI实验。

    通过追加DLW43SH系列,误操作被抑制。

    (整个频率(1MHz-400MHz)内清除100mA)

    在无滤波器的情况下,4MHz-15MHz范围内误操作发生,追加共模扼流线圈后,误操作被抑制。DLW43SH系列在整个频率(1MHz-400MHz)内清除100mA

    6

    波形评估测量条件及结果

    波形评估测量条件

    使用以下的星型拓扑来进行波形评估。


    CAN基板将时钟振荡器中的250kHz/500kHz脉冲输入到A公司生产的收发器的Txd中,使CAN信号发生。

    接收节点假定高阻抗的IC作为开放终端。

    波形测定滤波器透过后的CAN_H和CAN_L间的差动电压。


    评估系统:通过探头测量滤波器透过后的CAN_H线和CAN_L线。从这个值来测量差动电压Vd,即(Vd = VCAN_H - VCAN_L)。

    该评估系统中 DUT:CAN Transceiver (原A公司制造)。评估项目包括村田的共模扼流线圈:DLW43SH510XK2 /DLW43SH101XK2 /DLW32SH510VK2 /DLW32SH101VK2。

    评估结果


    与DLW43SH系列无滤波器的情况下比较,发现对波形几乎没有影响

    村田汽车用共模扼流线圈选择图

    汽车专用信号线选择表(双击放大)

    汽车专用电源线选择表(双击放大)

    7

    总 结

    本次进行使用CAN的评估用板的放射噪声评估、BCI实验以及波形评估。评估结果显示:

    1. 放射噪声评估

    通过追加DLW43SH系列,发现能获得噪声抑制效果。

    250kHz 脉冲,在垂直偏振波为20.5MHz时,产生大约25dB的噪声抑制效果

    500kHz脉冲,在垂直偏振波为21.0MHz时,产生大约18dB的噪声抑制效果。

    2. BCI实验

    DLW43SH系列能抑制误操作,在整个频率(1MHz-400MHz)内清除100mA

    3. 波形评估

    与DLW43SH系列短路的情况相比较,发现对波形几乎没有影响

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