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DC / DC电路噪声滤波器的仿真与验证
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在“拥抱5G和IoT时代-高性能无源组件开发论坛”期间,村田电子贸易(深圳)有限公司高级工程师蒋林辉于12月18日在深圳举行了题为“汽车零部件电源线噪声对策仿真”的主题演讲。

和案例“演讲。

根据姜林辉:“村田提供了用于噪声滤波器设计支持的仿真工具。

该工具可以根据从我们的组件中选择的项目来计算和绘制滤波器电路的插入损耗特性,并绘制图表。

为了证明仿真工具的有效性,最后将实际的噪声抑制结果与使用PCB的仿真结果进行了比较”。

据报道,用于汽车的12V输入和5V输出功率将使用电容器,磁珠和电感器,并且它们的组合也可以用于实现滤波器。

由于仿真需要结合实际结果,因此这里选择了12V输入和5V输出EUT。

电路简单,但EMI相对较大,开关频率为380kHz。

需要测量0.15至108MHz的传导发射。

测试设备包括:线路阻抗稳定网络(LISN),12V电池,频谱分析仪和电波暗室。

测试设置如下:下图是测试结果,模拟将使用它作为比较。

下图定义了这是差模噪声还是共模噪声,这有助于选择滤波器。

差模噪声在整个频带中占主导地位。

但是在30MHz之后,共模噪声相对较高。

根据该噪声测试的结果,可以使用村田制作所官方网站提供的滤波器仿真工具SimSurfing进行仿真,以选择合适的滤波器。

该仿真软件提供功能参数选择,包括动力总成/安全性和信息娱乐,以及功率输入端的电感/磁珠/ CMCC的额定电流,CMCC的额定电压以及目标降噪频率范围。

单击开始以生成过滤器模型。

然后,可以进一步修改生成的模型的参数。

对于差模滤波,滤波器可以选择仅具有电容器(约1.5MHz时的最佳滤波性能),一个电感器和一个电容器(约20MHz时的最佳性能)以及π型滤波器(比前两个更好)。

在所有频段上)。

最后,先前的PCB可以用于验证。

共模噪声在高频下更加突出,并且以前的滤波器的滤波效果可能不足,因此请选择60MHz之后的滤波器。

摘要显示在下表中。

另外,EDN的编辑提出了两个问题:该仿真软件是仅用于Murata的设备还是可以用于通用设备?而且,对于不同类别的产品(例如汽车或消费品),可靠性是不同的,那么模拟性能的结果有何不同?关于第一个问题,姜林辉回答说,这通常仅限于村田的材料编号,如果用户想输入朋友的材料编号的原始信息,则工作量相对较大。

关于第二个问题,姜林辉回答说,该仿真软件不需要考虑滤波器的可靠性,而只需要考虑电气性能。

在此做出选择是为了区分汽车娱乐,电源相关或消费类组件,因为它们具有不同的使用寿命。

这样,用户可以避免错误的选择。

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