数据线中的共模扼流圈(CMC)可提高电磁兼容性

近年来，汽车内的电子设备比例在显著增长。这一趋势的发展使更多功能加入进来，用以提高汽车的安全性、效率、可靠性和便利性，并降低排放。与此相对应的便是针对总线系统提出的日益增加的要求：确保在最多样化的控制单元之间实施可靠通信。特别是经由总线系统如控制器局域网(CAN)或FlexRay系统控制的对安全性至关重要的应用，必须满足最高的电磁兼容性规格。数据线中的共模扼流圈(CMC)可加强对由电磁兼容性问题所导致的故障的防护。

　　当代机动车辆控制功能的复杂性在于三点：更快的数据速率、确定时延性能以及故障容错功能。以成本考量为主的功能或多媒体功能由LIN(局域互连网)或MOST(媒体导向系统传输)总线进行连接，而CAN或FlexRay总线系统则用于对安全至关重要的功能，比如引擎控制、ABS系统以及气囊等。CAN和FlexRay采用双绞线，具确定时延性，可实现快速数据速率(CAN总线：1Mbit/s;FlexRay总线：10Mbit/s)。这两种总线系统的物理层和数据传送协议均已经过优化，可确保高度可靠性。不过，鉴于现代车辆逐渐增加的复杂性，单独凭借上述措施并不能彻底防止电磁兼容性问题导致的故障。

　　数据线扼流圈几乎存在于所有现代汽车中。没有数据线扼流圈，就无法确保汽车电子设备的电磁兼容性和无故障运转。爱普科斯现可供应能够满足汽车具体要求的、具有不同封装尺寸和版本的各种型号产品。B82789系列扼流圈专用于功能强大的汽车总线系统，比如CAN或FlexRay。当上述扼流圈应用到数据线上时，就能抑制耦合干扰并防止数据总线发出干扰。该系列产品的工作电压为42VAC或80VDC，扼流圈的额定电感介于11至100mH之间，额定电流介于150~300mA之间。

　　图1电磁兼容性测量(于测试板上实施)，这一测试结构用于电磁干扰测量与总线扼流圈效果的测定

　　总线扼流圈

　　汽车总线系统必须符合高级电磁兼容性要求：针对瞬变、静电放电(ESD)及电磁干扰(EMI)的抗扰度。但是，总线系统不能干扰其它电子元件，也就是说，必须最小化干扰辐射。不过，随着车辆内部电子设备比例的增加，无法在所有条件下预先测试电磁兼容性，这就存在出故障乃至控制装置受损的风险。爱普科斯数据线扼流圈促进了上述问题的解决。

　　通常，必须要区别差模和共模干扰。差模干扰与数据信号重合，而共模干扰则是对地的，它源于不平衡性和寄生效应。为最小化共模干扰，必须特别注意总线信号线的布线、终端滤波器、连接器、以及电路板本身。穿通接头或连接接头的寄生电容和电感，以及总线信号引线在电路板上的布局都可能会引起不对称性，并产生共模干扰。

　　常用于测L定射频影响电磁兼容性的方法是Te直接射频功率注入(DPI)法：将来自信号发生器的信号(最高可达36dBm)耦合到总线引线中，并观察信号输出。如果发生故障，就记录接入信号的信号电平。针对有关范围内的每一个对应频率逐步重复这一流程。一个特定的总线结构的射频干扰辐射是通过测试接收机决定的，用它来测量总线及所有输入输出处的共模电压。

　　在采用和未采用爱普科斯扼流圈的情况下，我们采用DPI方法分别在测试板上进行射频抗扰性和干扰辐射测量。从图2和图3中可以看出CAN总线相应结果。显然，B82789共模扼流圈的使用大大改善了射频抗扰性。同时，扼流圈在数据线中的使用也大大减少了干扰辐射。