車載以太網(wǎng)：100BASE-T1的EMC對(duì)策和共模濾波器/扼流圈

隨著車載技術(shù)的發(fā)展，需要更快地傳送大量數(shù)據(jù)，車載網(wǎng)絡(luò)的高速化變得越來(lái)越重要。車載以太網(wǎng)與以往的車載網(wǎng)絡(luò)相比，有很多優(yōu)點(diǎn)，如：最適合希望數(shù)據(jù)傳輸速度高速化的用途和網(wǎng)絡(luò)，容易簡(jiǎn)化。另外，隨著車載網(wǎng)絡(luò)通信速度的提高，信號(hào)質(zhì)量和EMC對(duì)策變得很重要，因此需要選擇符合OPEN Alliance等標(biāo)準(zhǔn)的共模濾波器/扼流圈。本篇文章介紹了TDK用于車載以太網(wǎng)的ACT1210L系列共模濾波器/扼流圈。

OPEN（One-Pair Ether-Net）Alliance Special Interest Group（SIG）推薦100BASE-T1及1000BASE-T1標(biāo)準(zhǔn)的車載以太網(wǎng)。本文介紹了使用符合OPEN Alliance的100BASE-T1標(biāo)準(zhǔn)的ACT1210L-201和不符合標(biāo)準(zhǔn)的ACT1210-110的共模濾波器/扼流圈的輻射EMI、傳導(dǎo)EMI、BCI的結(jié)果。

作為一個(gè)例子，圖1對(duì)CAN-BUS用共模濾波器/扼流圈：ACT1210-110和車載以太網(wǎng)用共模濾波器/扼流圈：ACT1210L-201進(jìn)行了比較。
與車載以太網(wǎng)用共模濾波器/扼流圈：ACT1210L-201比較，可以看到，CAN-BUS用共模濾波器/扼流圈：ACT1210-110不能滿足OPEN Alliance的標(biāo)準(zhǔn)值。

圖1

使用共模濾波器/扼流圈，可以獲得抑制噪聲的效果。特別是，還能獲得使30MHz以上超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)線的部分衰減到噪聲基底附近的效果。（圖2）車載以太網(wǎng)用共模濾波器/扼流圈：ACT1210L-201在10MHz～40MHz附近，與CAN-BUS用共模濾波器/扼流圈：ACT1210-110比較，可以獲得噪聲抑制效果更好的結(jié)果。

圖2

Setup

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

使用共模濾波器/扼流圈，可以獲得抑制噪聲的效果。特別是在40MHz～90MHz超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的部分也能抑制噪聲。（圖3）
在150kHz～70MHz的范圍內(nèi)，車載以太網(wǎng)用共模濾波器/扼流圈：ACT1210L-201更能發(fā)揮噪聲抑制效果。

圖3

Setup

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

Through時(shí)，幾乎在所有的頻率都會(huì)Fail，但加入共模濾波器/扼流圈后可以大幅改善。
車載以太網(wǎng)用共模濾波器/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

作為支持車載以太網(wǎng)的共模濾波器/扼流圈，TDK準(zhǔn)備了符合OPEN Alliance標(biāo)準(zhǔn)的100BASE-T1及1000BASE-T1用共模濾波器/扼流圈。

從EMC測(cè)試結(jié)果可以看出，使用了不是為車載以太網(wǎng)設(shè)計(jì)的共模濾波器/扼流圈時(shí)，EMI的噪聲抑制效果和BCI的抗干擾性下降。因此，如果使用沒有通過(guò)OPEN Alliance標(biāo)準(zhǔn)的共模濾波器/扼流圈，會(huì)輻射噪聲，妨礙無(wú)線電等，也可能影響其他通信。另外，S參數(shù)的Sdd21特性是影響波形質(zhì)量的參數(shù)，Sccc21特性是影響EMC抑制效果的參數(shù)，Ssd21（DCNR）特性是影響B(tài)CI耐性的參數(shù)。
因此，隨著車載網(wǎng)絡(luò)通信速度的提高，信號(hào)質(zhì)量和EMC問(wèn)題變得更加重要，所以應(yīng)當(dāng)選擇在確保符合OPEN Alliance等S參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的高電感值的同時(shí)，也具備模式轉(zhuǎn)換特性的DCMR（Ssd21）的共模過(guò)濾器/扼流圈。