Murata Soppressione del rumore: circuiti di potenza dei veicoli

I veicoli odierni presentano una varietà di dispositivi elettronici montati all'interno del veicolo stesso. Questi dispositivi contengono circuiti di potenza, necessari per il loro funzionamento. I circuiti di potenza utilizzano un sistema di commutazione che aumenta l'efficienza ma che è anche una fonte di rumore problematico. Di seguito vengono esaminate le misure di soppressione del rumore per i circuiti di potenza (convertitore CC-CC) dei dispositivi montati sui veicoli. Le misure di soppressione del rumore e i prodotti qui esaminati non si limitano solo ai veicoli, ma possono anche essere utilizzati con apparecchiature industriali e di altro tipo.

Schema dei dispositivi

Murata Soppressione del rumore: circuiti di potenza dei veicoli

Modello di valutazione circuito di potenza

Murata Soppressione del rumore: circuiti di potenza dei veicoli

Studio delle condizioni di rumore

Sono state verificate le condizioni di rumore iniziali e i tipi di rumore sono stati isolati.

Il rumore è stato misurato per le tre seguenti tipologie (Figura 1, sotto):
•  Rumore condotto (da 150 kHz a 108 MHz)
•  Rumore irradiato (da 150 kHz a 30 MHz)
•   Rumore irradiato (da 30 kHz a 300 MHz)

Figura 1

Murata Soppressione del rumore: circuiti di potenza dei veicoli

Conferma delle condizioni di rumore senza misure per sopprimere il rumore

Indagine 1

Modalità di conduzione di rumore problematico (1)
Si è studiata la modalità di conduzione (modo comune o modalità normale) del rumore condotto problematico.

Diagramma rumore condotto

Murata Soppressione del rumore: circuiti di potenza dei veicoli

Indagine 2

Modalità di conduzione di rumore problematico (2)
Si è inoltre esaminata la modalità di conduzione (modo comune o modalità normale) del rumore irradiato problematico (banda da 150 kHz a 30 MHz).

Diagramma di rumore irradiato – da 150 kHz a 30 MHz

Murata Soppressione del rumore: circuiti di potenza dei veicoli

Indagine 3

Modalità di conduzione del rumore problematico (3)
Si è anche studiata la modalità di conduzione (modo comune o modalità normale) del rumore irradiato problematico (banda da 30 MHz a 300 MHz).

Diagramma di rumore irradiato – da 30 MHz a 300 MHz

Murata Soppressione del rumore: circuiti di potenza dei veicoli

Regole per la soppressione del rumore

Le misure per la soppressione del rumore sono attuate nel modo seguente sulla base dei risultati dell’inchiesta.

Misure di soppressione del rumore condotto
Si sono implementate delle misure mirate alla soppressione del rumore in modalità normale.
  Inserire un LPF vicino al connettore di alimentazione. (Misura di soppressione del rumore su tutte le frequenze)
[Esempio] Induttore: LQH5BPZ4R7NT0 + condensatore: GCM188R71E105KA49

Misure di soppressione del rumore irradiato
I seguenti metodi costituiscono misure efficaci per sopprimere il rumore emesso da un convertitore CC-CC step-down.
  Collegare una schermatura al substrato del circuito. (Misura di soppressione di rumore fino a 20 MHz)
•  Inserire una bobina d’arresto di modo comune (CMCC) a diretto contatto col connettore di alimentazione. (Misura di soppressione di rumore di modo comune di 20 MHz o più)
[Esempio] PLT5BPH5013R1SN
•  Inserire un LPF vicino al connettore di alimentazione. (Misura per sopprimere il rumore in modalità normale a 20 MHz o più)

Nota: questo metodo può essere utilizzato insieme alle misure di cui sopra per sopprimere il rumore di conduzione.

Diagramma delle misure di soppressione

Murata Soppressione del rumore: circuiti di potenza dei veicoli

Effetti delle misure (1): rumore condotto

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Effetti delle misure (2): rumore irradiato (da 150 kHz a 30 MHz)

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Effetti delle misure (3): rumore irradiato (da 30 MHz a 300 MHz)

Murata Soppressione del rumore: circuiti di potenza dei veicoli

Sintesi delle misure e degli effetti

I seguenti metodi sono misure efficaci per la soppressione del rumore di un convertitore CC-CC step-down.

Misure di soppressione del rumore condotto
•  (1) inserire un LPF vicino al connettore di alimentazione. (Misura di soppressione del rumore su tutte le frequenze)
[Esempio] LQH5BPZ4R7NT0 + GCM188R71E105KA49
•  (2) Inserire una CMCC vicino al connettore di alimentazione. (Misura di soppressione del rumore di 10 MHz o più)
[Esempio] PLT5BPH5013R1SN

Misure di soppressione del rumore irradiato
•  (3) Collegare una schermatura al substrato del circuito. (Misura di soppressione del rumore di fino a 20 MHz)
•  (4) Inserire una CMCC a diretto contatto col connettore di alimentazione. (Misura di soppressione del rumore di 20 MHz o più)
•  (5) Inserire un LPF vicino al connettore di alimentazione. (Misura per sopprimere il rumore a 20 MHz o più)

Nota: le misure (4) e (5) possono essere utilizzate insieme alle misure (1) e (2) di cui sopra.

Diagramma misure ed effetti

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Parti usate per la soppressione del rumore

         •  Induttore a chip - serie LQH5BPZ
•  Bobina d’arresto di modo comune - serie PLT5BPH Nota: laddove siano necessarie misure più efficaci, è opportuno considerare anche l'uso di altre bobine d’arresto di modo comune come quelle della serie PLT10HH.
•  Condensatore in ceramica multistrato - serie GCM18

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Pubblicato: 2021-01-22 | Aggiornato: 2022-03-11