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应用注释
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应用注释
随着车载技术的发展,需要更快地传送大量数据,车载网络的高速化变得越来越重要。车载以太网与以往的车载网络相比,有很多优点,如:最适合希望数据传输速度高速化的用途和网络,容易简化。另外,随着车载网络通信速度的提高,信号质量和EMC对策变得很重要,因此需要选择符合OPEN Alliance等标准的共模滤波器/扼流圈。本篇文章介绍了TDK用于车载以太网的ACT1210L系列共模滤波器/扼流圈。

车载以太网

OPEN(One-Pair Ether-Net)Alliance Special Interest Group(SIG)推荐100BASE-T1及1000BASE-T1标准的车载以太网。本文介绍了使用符合OPEN Alliance的100BASE-T1标准的ACT1210L-201和不符合标准的ACT1210-110的共模滤波器/扼流圈的辐射EMI、传导EMI、BCI的结果。

S参数的比较

作为一个例子,图1对CAN-BUS用共模滤波器/扼流圈:ACT1210-110和车载以太网用共模滤波器/扼流圈:ACT1210L-201进行了比较。
与车载以太网用共模滤波器/扼流圈:ACT1210L-201比较,可以看到,CAN-BUS用共模滤波器/扼流圈:ACT1210-110不能满足OPEN Alliance的标准值。

图1

辐射EMI的比较

使用共模滤波器/扼流圈,可以获得抑制噪声的效果。特别是,还能获得使30MHz以上超过标准线的部分衰减到噪声基底附近的效果。(图2)车载以太网用共模滤波器/扼流圈:ACT1210L-201在10MHz~40MHz附近,与CAN-BUS用共模滤波器/扼流圈:ACT1210-110比较,可以获得噪声抑制效果更好的结果。

Emission Test for 100BASE-T1 (Automotive Ethernet)

图2
Setup
Status
・Class: CISPR25 Ed3 class 5
・Test site: Anechoic chamber (3m)
・DUT: 100BASE-T1 EVB
・Cable length: 1.5 m

传导EMI的比较

使用共模滤波器/扼流圈,可以获得抑制噪声的效果。特别是在40MHz~90MHz超过标准的部分也能抑制噪声。(图3)
在150kHz~70MHz的范围内,车载以太网用共模滤波器/扼流圈:ACT1210L-201更能发挥噪声抑制效果。

图3
Setup
Status
・Class: CISPR25 Ed3 class 5
・Test site: Anechoic chamber (3m)
・DUT: 100BASE-T1 EVB
・Cable length: 1.5 m

Comparison of BCI Results

Through时,几乎在所有的频率都会Fail,但加入共模滤波器/扼流圈后可以大幅改善。
车载以太网用共模滤波器/扼流圈:ACT1210L-201全部Pass。(表1)

Setup
Status
・Frequency: 1 - 400 MHz (CW)
・Injection Current: 200 mA (closed-loop method)
・Decision: CRC Error
・Test site: Shield room
Table 1
Frequency MHz Through ACT1210-110 ACT1210L-201
1.00 Fail Fail Pass
1.20 Fail Fail Pass
1.44 Fail Fail Pass
1.73 Fail Fail Pass
2.07 Fail Fail Pass
2.49 Fail Fail Pass
2.99 Fail Fail Pass
3.58 Fail Fail Pass
4.30 Fail Fail Pass
5.16 Fail Fail Pass
6.19 Fail Fail Pass
7.43 Fail Fail Pass
8.92 Fail Fail Pass
10.70 Fail Fail Pass
12.84 Fail Fail Pass
15.41 Fail Fail Pass
18.49 Fail Fail Pass
20.00 Fail Fail Pass
21.00 Fail Pass Pass
22.05 Fail Pass Pass
23.15 Fail Pass Pass
24.31 Fail Pass Pass
25.53 Fail Pass Pass
26.80 Fail Pass Pass
27.00 Fail Pass Pass
28.14 Fail Pass Pass
29.55 Pass Pass Pass
31.03 Fail Pass Pass
32.58 Fail Pass Pass
34.21 Fail Pass Pass
Frequency MHz Through ACT1210-110 ACT1210L-201
35.92 Fail Pass Pass
37.71 Fail Pass Pass
39.60 Fail Pass Pass
41.58 Fail Pass Pass
43.66 Fail Pass Pass
45.00 Fail Pass Pass
45.84 Fail Pass Pass
48.13 Fail Pass Pass
50.54 Fail Fail Pass
53.07 Fail Fail Pass
55.72 Fail Pass Pass
58.51 Fail Fail Pass
61.43 Fail Pass Pass
64.50 Fail Pass Pass
67.73 Fail Pass Pass
69.81 Fail Pass Pass
71.11 Fail Pass Pass
74.67 Fail Pass Pass
78.40 Fail Pass Pass
82.32 Fail Pass Pass
86.44 Fail Pass Pass
90.00 Fail Pass Pass
90.76 Fail Pass Pass
95.30 Fail Pass Pass
100.06 Fail Pass Pass
105.07 Fail Pass Pass
110.32 Fail Pass Pass
115.84 Fail Pass Pass
120.00 Fail Pass Pass
121.63 Fail Pass Pass
Frequency MHz Through ACT1210-110 ACT1210L-201
127.71 Fail Pass Pass
134.10 Fail Pass Pass
140.80 Fail Pass Pass
147.84 Fail Pass Pass
155.23 Fail Pass Pass
162.99 Fail Pass Pass
171.14 Fail Pass Pass
179.70 Fail Pass Pass
188.69 Fail Pass Pass
190.00 Fail Pass Pass
198.12 Fail Pass Pass
198.12 Fail Pass Pass
208.03 Fail Pass Pass
218.43 Fail Pass Pass
229.35 Fail Pass Pass
240.82 Fail Pass Pass
252.86 Fail Pass Pass
265.50 Fail Pass Pass
278.77 Fail Pass Pass
280.00 Fail Pass Pass
292.71 Fail Pass Pass
307.35 Fail Pass Pass
322.72 Fail Pass Pass
338.85 Fail Pass Pass
355.79 Fail Pass Pass
373.58 Fail Pass Pass
380.00 Fail Pass Pass
392.26 Fail Pass Pass
400.00 Pass Pass Pass

支持TDK车载以太网的共模滤波器/扼流圈

作为支持车载以太网的共模滤波器/扼流圈,TDK准备了符合OPEN Alliance标准的100BASE-T1及1000BASE-T1用共模滤波器/扼流圈。

支持标准 产品名称
100BASE-T1 ACT1210L-201-2P-TL00
1000BASE-T1 ACT1210G-800-2P-TL05

总结

从EMC测试结果可以看出,使用了不是为车载以太网设计的共模滤波器/扼流圈时,EMI的噪声抑制效果和BCI的抗干扰性下降。因此,如果使用没有通过OPEN Alliance标准的共模滤波器/扼流圈,会辐射噪声,妨碍无线电等,也可能影响其他通信。另外,S参数的Sdd21特性是影响波形质量的参数,Sccc21特性是影响EMC抑制效果的参数,Ssd21(DCNR)特性是影响BCI耐性的参数。
因此,随着车载网络通信速度的提高,信号质量和EMC问题变得更加重要,所以应当选择在确保符合OPEN Alliance等S参数标准的高电感值的同时,也具备模式转换特性的DCMR(Ssd21)的共模过滤器/扼流圈。