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      噪聲對策指南

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      随着汽車電裝化的加速發展,為确保安全性,靜噪對策的重要性也越來越高。
      村田制作所充分利用在以往一般用靜噪元件中培養的磁性材料技術•磁氣電路設計技術以及獨特的繞線技術,研發出車載用靜噪元件。

      由于受環境規制而不斷發展的低油耗、駕駛支持系統等的影響,每台車輛的ECU (電子控制系統)的數量增加,車聯網也不斷要求高速化。這些與ECU連接的車載LAN的電纜易産生幹擾電波,而且易受外界噪聲的影響,所以靜噪對策是必不可少的。為适應此類環境,村田不斷緻力于具有優越靜噪效果的高可靠性的共模扼流線圈(CMCC)商品的研發。

      CMCC是利用模式傳輸特性的差,對通過差摸傳輸信号幾乎沒有影響,具有隻抑制共模噪聲的功能。為了很大程度發揮這個作用,村田制作所的獨特設計技術和高水平的繞線技術是不可或缺的。

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      圖1. BroadR-Reach®*1 的靜噪對策事例 (*1 以車載Ethernet标準為基礎的技術)

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      除普通汽車外,還必須考慮搭載到卡車以及公交車上的車載Ethernet,傳輸電纜長度有必要設定到15m。此外,考慮到車載攝像頭的非壓縮影像傳輸的傳輸速度的提升、以及使因傳輸錯誤而再傳輸頻率超小化,要求提高響應速度,并且标準化。
      在已經普及的CMCC上的回波損耗(Sdd11)、插入損耗(Sdd21)雖然滿足規格限定值,但并未滿足平衡(Sds21),有可能會造成傳輸質量下降。 

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      圖2.車載Ethernet用傳輸規格和普及的CMCC的特性 (虛線:規格限值、實線:一般用CMCC-DLW21SN491XQ)

      在已經普及的民生Ethernet用CMCC方面,還不是很清楚Ethernet傳輸規格。

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      與一般設備用規格(CISPR22)相比,嚴格的汽車用噪聲規格(CISPR25)不僅适合于Ethernet,還适合在狹窄空間中有的大量ECU和信息設備的汽車内。要意識到特别是對無線波(AM、FM、TV)和通信設備(GPS、4G-LTE等)産生的電磁波影響。

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      圖3.車載與一般設備的靜噪限定值比較(輻射噪聲)

      ※因為測定條件不同無法進行單純的比較,除限定值本身比較嚴峻外,測定距離也比車載(CISPR25)的1m和民生(CISPR22)的3米要短,所以變得更加嚴峻。意識到這個汽車用噪聲規格,車載Ethernet用CMCC規格規定了靜噪特性(Scc21)的限定值,使用已經普及的民生Ethernet用CMCC是不能滿足的。

      傳輸特性、靜噪特性兩方面來看,有必要使用更加高性能的專用CMCC來解決EMC問題。

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      圖4.車載Ethernet靜噪特性規格和普及的CMCC的特性

      在已經普及的民生Ethernet用CMCC方面,還不是很清楚Ethernet靜噪特性标準。
      (虛線:規格限定值、實線:一般用CMCC-DLW21SN491XQ)

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      DLW43MH系列是符合在車載Ethernet 具有普及可能性的BroadR-Reach®的CMCC。通過村田獨特的鐵氧體材料技術和高水平繞線技術實現了高插入損耗特性和微小模式變換特性。
      由此,就能夠發揮滿足車載Ethernet 标準的良好噪聲抑制效果和高免疫性能。

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      圖5.車載Ethernet 規格限定值和DLW43MH特性
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      DLW43MH系列的規格
      詳情請點擊此處

      DLW43MH系列的規格表

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      Part Number

      Common Mode
      Inductance

      at 100kHz

      Rated

      Voltage

      V(DC)

      Withstanding

      Voltage

      V(DC)

      Rated

      Current

      (mA)

      DC

      Resistance

      (Ω max.)

      DLW43MH201XK2L

      200uH

      (-25% +50%)

      20 50 110 4.5
      DLW43MH201XK2K

      Operating Temperature : -40 to +105°C

       

      如圖所示是使用DLW43MH的具體電路。
      有時也會與LC濾波器同時使用。

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      圖6.車載攝像頭的Ethernet使用事例
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      圖7. Gateway的使用事例

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      BroadR-Reach®通過故障診斷系統(OBD: On-Board Diagnostics)、車載攝像頭系統、信息娛樂設備以及連接它們的網關,還有動力傳動系統、安全設備,蘊藏了向自動駕駛必不可少的網絡規格發展的可能性。村田将不斷緻力于小型化、适應高溫化、适應高速傳輸化、高可靠性等多種符合靜噪對策需求的車載Ethernet用CMCC的商品研發,同時預計也将不斷擴充其他磁性元件的産品陣容。

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      圖8.車載Ethernet相關磁性元件群

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