Murata 使用CMCC在汽车LAN中进行CAN噪声抑制

在车辆中集成电子产品的趋势日益增长。其中包括对诸如高级辅助驾驶系统(ADAS)等功能的扩展和改进。对于车辆电气化而言,在车内各种电子设备之间传递信息的汽车LAN发挥着至关重要的作用。汽车LAN不仅需要高速处理大量信息,而且必须具备保持高通信质量的高可靠性。目前使用的许多接口都是针对这些汽车设备量身定制的。正是在这种背景下,控制器局域网(CAN)正广泛用作汽车LAN。Murata研究了CAN电磁噪声问题以及可提供解决方案的噪声抑制元件。

CAN噪声抑制

CAN电磁噪声问题和噪声抑制元件:
在CAN中,通信质量要求可靠性,尤其是电磁噪声会对可靠性带来负面影响。为了解决电磁噪声问题,需要抑制噪声的产生,这样不会对汽车内部使用的无线通信等带来负面影响。即使周围噪声渗入,也必须确保高噪声电阻特性,从而保持通信质量。例如,在辐射噪声方面,信号频率为250kHz(或500kHz)的谐波噪声在高达几十兆赫兹频段的高水平下辐射。

就其本身而言,Murata提供DLW43SH系列共模扼流线圈,用于抑制CAN噪声。

DLW扼流圈实现的噪声抑制结果和评估对波形
的影响
:为了验证DLW43SH系列在CAN中实现的效果,Murata使用CAN评估板对辐射噪声进行评估。它还进行了BCI测试和波形评估。

垂直峰值

Murata 使用CMCC在汽车LAN中进行CAN噪声抑制

评估结果

辐射噪声评估
Murata通过添加DLW43SH系列来验证噪声抑制效果。对于250kHz脉冲,20.5MHz垂直极化波形频率下的噪声抑制效果约为25dB。对于500kHz脉冲,21.0MHz垂直极化波形频率下约达18dB。

BCI测试:
将DLW43SH系列器件放在电路中,故障得到抑制,在所有频率(1MHz至400MHz)下100mA电流被清除。

波形评估:
将DLW43SH系列放在电路中,与出现短路的情况相比,几乎看不到对波形有任何影响。

评估环境

测量条件
:星形拓扑结构(下方图1)用于评估辐射噪声。在CAN评估板上,250kHz和500kHz脉冲从时钟振荡器输入到A公司生产的收发器的Txd端子,以生成CAN信号。开路端子用于接收端的节点,以模拟高阻抗IC。

图1

Murata 使用CMCC在汽车LAN中进行CAN噪声抑制

辐射噪声-评估系统

Murata 使用CMCC在汽车LAN中进行CAN噪声抑制

评估结果-250KHZ脉冲

Murata 使用CMCC在汽车LAN中进行CAN噪声抑制

脉冲为250KHZ时的评估结果

通过添加 DLW43SH510XK2 实现噪声抑制效果。(20.5MHz垂直极化波形频率下噪声降低25.1dB)。

评估结果-500kHz脉冲

Murata 使用CMCC在汽车LAN中进行CAN噪声抑制

脉冲为500KHZ时的评估结果

通过添加 DLW43SH510XK2 实现噪声抑制效果。(21.0MHz垂直极化波形频率下噪声降低17.8dB)。

辐射噪声评估摘要

250kHz脉冲:
未使用滤波器时,在150kHz至30MHz范围内发现高水平噪声。 添加Murata DLW43SH系列扼流线圈,实现了噪声抑制效果。DLW43SH系列在20.5MHz垂直极化波频率下实现了约26dB噪声抑制效果。

500kHz脉冲:
未使用滤波器时,在150kHz至30MHz范围内发现高水平噪声。添加Murata DLW43SH系列扼流线圈,实现了噪声抑制效果。在21.0MHz垂直极化波频率下实现了约18dB噪声抑制效果。

BCI测试-测量环境

Murata 使用CMCC在汽车LAN中进行CAN噪声抑制

BCI测试结果

Murata 使用CMCC在汽车LAN中进行CAN噪声抑制

BCI测试结果

添加DLW43SH系列扼流线圈抑制了故障。在所有频率(1MHz至400MHz)下100mA电流被清除。

BCI测试结果摘要

未使用滤波器时,故障发生在4MHz至15MHz频率范围内,但添加共模扼流线圈后,故障得到抑制。使用DLW43SH系列后,故障得到抑制,在所有频率(1MHz至400MHz)下100mA电流被清除。

波形评估-测量条件

星形拓扑结构(下方图2)用于进行波形评估。在CAN评估板上,500kHz脉冲从功能发生器输入到A公司生产的收发器的Txd端子,以生成CAN信号。开路端接用于接收端的节点,以模拟高阻抗IC。随着波形的变化,测量了通过滤波器传输后CAN_H和CAN_L之间的差分电压Vd。

图2

Murata 使用CMCC在汽车LAN中进行CAN噪声抑制

波形评估结果

Murata 使用CMCC在汽车LAN中进行CAN噪声抑制

波形评估结果摘要

与不使用滤波器时相比,使用DLW43SH系列时,几乎看不到对波形有任何影响。

整体结果摘要

辐射噪声评估
:添加DLW43SH系列后,经验证噪声得到了抑制。对于250kHz脉冲,20.5MHz垂直极化波形频率下,噪声抑制效果约达25dB。对于500kHz脉冲,21.0MHz垂直极化波形频率下约达18dB。

BCI测试:
使用DLW43SH系列后,故障得到抑制,在所有频率(1MHz至400MHz)下100mA电流被清除。

波形评估:与出现短路的情况相比,
使用DLW43SH系列后,几乎看不到对波形有任何影响。

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发布日期: 2021-01-22 | 更新日期: 2022-03-11