专题 | 车载设备电源电路中的静噪对策事例

时间：2021-10-18 16:38:37

关键字：电源电路车载设备

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[导读]汽车中搭载着各种各样的电子设备。为了产生电子设备具备各自需要的电压，需要致力于电源电路的研发（如下图）。而为了使电源电路具有效率化，需要使用开关方式的产品，但这也是产生噪声的问题根源。在此，我们介绍车载设备电源电路（DC-DC转换器）的静噪对策。另外，此篇介绍的对策内容和对策元件...

汽车中搭载着各种各样的电子设备。为了产生电子设备具备各自需要的电压，需要致力于电源电路的研发（如下图）。而为了使电源电路具有效率化，需要使用开关方式的产品，但这也是产生噪声的问题根源。

在此，我们介绍车载设备电源电路（DC-DC转换器）的静噪对策。另外，此篇介绍的对策内容和对策元件，不仅适用于汽车，还适用于工业用设备等。

目录

1. 评估模型电源电路

2. 噪声状况的调查3. 静噪对策的实施方针 村田推荐的静噪对策元件
4. 静噪对策的实施效果5. 对策与效果总结

01评估模型电源电路

‍本篇将以12V → 5V 的降压型DCDC转换器为模型电路进行评估。

Iin ≒ 0.3A、Iout ≒ 0.7A
开关频率≒400kHz

02噪声状况的调查

对初始噪声状况进行确认以及区分产生了什么噪声。

以以下3种模式进行噪声测量：

传导噪声（150kHz-108MHz）
放射噪声（150kHz-30MHz）
放射噪声（30MHz-300MHz）

未实施对策时的噪声状况的确认

问题噪声的传导模式调查①- 传导噪声
调查传导噪声中的问题源是共模传导模式还是差模传导模式。

问题噪声的传导模式调查②- 放射噪声(150kHz-30MHz)

对于放射噪声，也调查问题源是共模传导模式还是差模传导模式。(150kHz-30MHz带域）。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍
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问题噪声的传导模式调查③- 放射噪声(30MHz-300MHz)

调查放射噪声的问题源是共模传导模式还是差模传导模式。(30MHz-300MHz带域）。

实施静噪对策，需决定对策的实施方法，确认3种类型的噪声分别降低了多少。

03静噪对策的实施方针

静噪对策的方针，是根据调查结果，针对传导噪声或放射噪声实施以下相应的对策。

传导噪声的对策

实施差模静噪对策为主的对策→ 电源连接器附近插入LPF･･･所有频率范围内的静噪对策
【例】电感器：LQH5BPZ4R7NT0＋电容器：GCM188R71E105KA49

放射噪声的对策

作为降压型DCDC转换器的静噪对策，以下方法很有效。→ 电路基板上安装磁屏蔽･･･～20MHz的静噪对策
→ 电源转换器附近插入CMCC（共模扼流线圈）。･･･20MHz以上的共模噪声对策【例】 PLT5BPH5013R1SN
→ 电源连接器附近插入LPF ･･･220MHz以上的差模噪声对策‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍※注：可共用传导噪声对策

荐
本篇中使用的静噪对策元件

电感器(线圈)

村田LQH5BPZ系列：长按二维码，选择型号/申请样品/查询经销商库存。

共模扼流圈/共模静噪滤波器

村田PLT5BPH系列：长按二维码，选择型号/申请样品/查询经销商库存。

共模扼流圈/共模静噪滤波器

村田PLT10HH系列：长按二维码，选择型号/申请样品/查询经销商库存。

04静噪对策的实施效果

静噪对策效果①- 传导噪声

静噪对策效果②- 放射噪声(150kHz-30MHz)

静噪对策效果③- 放射噪声(30MHz-300MHz)

05静噪对策内容与效果总结

作为降压型DCDC转换器的静噪对策，以下方法很有效。

针对传导噪声的对策

(1) 电源连接器附近插入LPF･･･所有频率范围的静噪对策

【例】LQH5BPZ4R7NT0＋GCM188R71E105KA49

(2) 电源连接器附近插入CMCC･･･10MHz～的静噪对策

【例】PLT5BPH5013R1SN

针对放射噪声的对策

(3) 电路基板上安装磁屏蔽･･･～20MHz的静噪对策
(4) 电源连接器附近插入CMCC･･･20MHz～的静噪对策
(5) 电源连接器附近插入LPF･･･20MHz～的静噪对策
※ 注：(4)(5) 对策可与(1)(2)对策共用。
通过以上对策，完成了DC-DC转换器的静噪对策。
附：关于汽车级电源线用共模扼流线圈，请参照以下选择表(点击放大)：

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