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      噪聲對策指南

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      上期為大家介紹了面向汽車的大電流SMD共模扼流線圈,本期将繼續為大家介紹PLT10HH實際使用時的車載電機靜噪效果實例。
      上期PLT10HH的産品概要介紹,請點擊以下鍊接。
      https://文章.murata.com/zh-cn/文章/common-mode-choke-coils-for-automotive

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      為了滿足汽車不斷向節能化、輕量化方向的發展,把各零部件電子化的事例日益增加。因此,不僅是雨刷等傳統配備,動力轉向、燃油泵等也逐步實現電機化。直流電機普遍使用電刷進行整流,由于電刷和整流子的摩擦,導緻急劇的電流變化,從而産生噪音及火花。(圖2)這種噪音通過電源線傳送到各零部件,将會影響周邊設備。該噪音根據電機的回轉數不同涉及的頻率範圍很廣,從數百kHz到數百MHz,因此非常需要靜噪對策。

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      圖2為有刷電機産生噪音的模式和基本的靜噪對策要點。基本上,噪音包括兩種模式,分别為與電源電流相同路徑的差模噪音,以及兩根電源線平行傳導産生的共模噪音,因此需要針對每種模式分别采取有效的靜噪措施。其中較為簡單,性價比較高的對策為針對電容器的對策。抑制差模噪音對策中,使用跨接在電源線兩線之間的跨線電容器(X型電容器),抑制共模噪音對策中,使用跨接在電源線兩線和地之間的旁路電容器(Y型電容器)。僅使用電容器時,如果不能完全有效地消除噪音,可在此基礎上增加共模扼流線圈,可有效去除難以解決的共模噪音,還可實現高頻領域的靜噪效果。

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      由于電刷和整流子間摩擦産生的火花和噪音,
      所産生的差模噪音和共模噪音的特征是頻率帶域較廣。

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      ①針對電機内部(噪音産生源附近)的措施是有效的。
      ②除了使用X電容器、Y電容器以外,針對差模共模噪音雙方的對策是有效的。

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      圖2 在電機電刷上産生噪音原因的對策方法

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      圖3介紹的是電動車窗實際使用時的電機靜噪效果實例。
      從圖中可以看出,僅使用跨線電容器、旁路電容器進行靜噪處理時,在頻率低于10MHz的範圍内,靜噪效果非常顯著,而在超過30MHz的頻率範圍内,靜噪效果較差,無法消除CISPR Part25 Class4。在電容器上增加共模扼流線圈PLT10HH時,可有效除去30MHz以上的噪音,并成功消除CISPR Part25 Class4。電源線噪音,由于低頻領域以差模為主,高頻領域以共模為主,而共模扼流圈可有效消除共模噪音,從而可有效去除高頻領域的噪音。此外,由于電源線傳輸大電流,通常電感在大電流通電時,由于磁飽和而明顯下降,反而降低了噪音抑制效果,而共模扼流線圈由于其内部結構,很難産生磁飽和現象,具有有效抑制噪音的特性。從這個意義上來講,電源線上使用共模扼流線圈是有效可靠的。

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      圖3 電機噪音的對策事例

      把共模扼流線圈和X電容器、Y電容器進行組合,就能消除Class4.

      這裡使用的共模扼流線圈PLT10HH,額定電流從原來的6A大幅改善為最大10A,能對應啟動時産生大電流的各種電機等用途。此外,其高可靠性設計,在汽車等嚴峻的環境下也能使用。當然,還可用于通常的電子設備中,是各種電機電源線噪聲對策的最理想選擇。

       

      擔當:村田制作所 元器件事業本部 銷售推進企劃部 三屋 康宏

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