成功应用Laird共模电感大幅度降低车载仪表Flexray Bus的传导骚扰噪声

时间： 2018-05-29 来源：世强

技术问答

随着车载电子设备日趋复杂化，传导骚扰成为车载电子领域需要解决的重点和难点问题之一，需要高度重视。本文通过一款车载仪表的实际案例，阐述了如何选择一款合适的LAIRD 共模电感来改善FLEXRAY BUS的传导骚扰噪声。

1.传导骚扰概念

一个电气模块、装置或系统上的噪声，经过线缆等导电介质耦合到另一个或多个电性设备的过程，就是传导骚扰。

传导骚扰具有重大危害性，它会通过共用的电源系统干扰其它电子设备的正常运行；同时，传导骚扰通过一定长度的信号线或电源线时会转化为辐射骚扰，从而干扰车上收音机等电模块的正常工作，因此必须对传导骚扰指标进行限制，这就要求对电子产品的传导骚扰电压（或电流）进行测量。

2.试验布置

为避免外界噪声的干扰混淆测试结果，传导骚扰试验一般在暗室进行以隔离外界广播电视等噪声。图1为试验搭建图，人工电源网络提取来自被测设备的传导骚扰噪声同时隔离电池端过来的噪声，然后通过简单处理将骚扰噪声送给接收机。接收机接收的测试结果再与标准中的限值进行比较，超过限值意味着没有通过测试。

图1 传导骚扰测试试验布置

注：VCE指电压法传导骚扰；CCE指电流法传导骚扰。

1——被测设备（若试验计划要求则被测设备外壳应接地）

2——负载箱（若测试计划要求则负载箱外壳应不接地）

3——人工电源网络（LISN）

4——电池

5——电流探头

6——测量接收机

7——绝缘泡沫（介电常数εr≤1.4）

8——接地平板

3.实验结果

本案例为车载仪表产品，采用CCE（电流法传导骚扰）测试方法，发现1MHz-200MHz之间出现了很多尖峰噪声（数据见图2），其中40MHz左右和110MHz左右的噪声超过客户法规的限值，测试失败。

图2 原始测试结果

因差分线FLEXRAY BUS传输的最高速率为10Mbps，是唯一速率比较高的外界线缆，把FLEXRAY线缆从测试夹子里抽出来后这些噪声尖峰大幅度降低了（数据见图3），因此判定噪声是从FLEXRAY BUS发出来的，源头为主板上的FLEXRAY芯片沿着FLEXRAY差分线传输的数据流。

图3 去除FLEXRAY BUS后测试结果

4.对策及共模电感选择

选择合适的共模电感串在FLEXRAY差分线上可有效降低上述噪声。当然共模电感是否合适，需要考虑直流阻抗、交流阻抗、额定电压、工作温度、绝缘电阻、通流能力等。

同流能力、直流阻抗、额定电压需要符合产品的工作状态；工作温度需要符合环境测试的要求；交流阻抗需要能在噪声频段范围内产生较大的阻抗以便衰减噪声。

我们在项目优化中采用了Laird的共模电感CM1812C282R-10，它的相关参数性能为：

•DC电阻：0.5Ω max；

•额定工作电流：0.2A max；

•绝缘电阻：10MΩ min；

•额定工作电压：50V max；

•工作温度：-40°C to +150°C；

•它的直流阻抗最大为0.5ohm不会对有用信号产生不利影响；

•通流能力0.2A超过了线上实际最大电流；

•10Mohm绝缘电阻可以保证漏电流非常小；

•50V的耐压也超过了工作环境14V左右的电压，即使跟电源短路的情况下共模电感也不会损坏；

•-40°C to +150°C的工作温度也覆盖了-40°C to +105°C环境测试温度，环境测试不会有问题。

而交流阻抗在我们噪声频段1MHz-200MHz范围内均超过了370ohm，而且在超标噪声40MHz左右、110MHz左右，阻抗高达3000ohm以上，理论上可以很好的衰减目标噪声。实际测试也显示，在串入TDK的共模电感CM1812C282R-10后，噪声得到了非常大的改善（数据见图4），可见这颗共模电感可以作为搭配FLEXRAY BUS的标配。

图4 串入Laird共模电感后的测试结果

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Laird（莱尔德）EMI滤波器和射频电感器选型指南

目录- Part Number Nomenclature Explanation Ferrite EMI Chip Beads Ferrite EMI SMT Bead Assemblies Common Mode And Differential Mode Introduction Common Mode Choke DIFFERENTIAL MODE EMI FILTERS INDUCTORS

型号- LI1806E800R-10,CPI1008K1R5R-10,LF1206A302R-10,28C0236-0JW-10,LI0402E800R-10,HI0805P390R-10,HZ0603C601R-10,MI0805K601R-10,IC1206B821R-10,MI1206L501R-10,HZ0603B751R-10,IC0603B820R-10,MI0805L301R-10,LI0603E151R-10,IC0805B222R-10,LF1206E152R-10,CMX1211Z601B-10,MI0603J601R-10,CM0805A371R-10,28L0138-80R-10,HZ0805D102R-10,IC0805B102R-10,HI2220R181R-10,CM1812C282R-10,29F0428-0T0-10,29F0430-2SR-10,CM0805B361R-10,CM5740Z171R-10,MI0805K110R-10,CM0805C161R-10,CM2824E352R-10,MI0603L221R-10,IC0805A333R-10,CM5740Z171B-10,CM2021Y330R-10,29F0818-0SR-10,LI0402E190R-10,CMX1616Z401B-10,IC0805A472R-10,CM4440Z121R-10,HZ0402A152R-10,HZ0603A102R-10,CPI0806KR68R-10,MI0402L100R-10,IC0603A152R-10,HI1206T500R-10,CMX1616Y222B-10,LI0805H151R-10,HZ0603A222R-10,MI0603K300R-10,CM3032V201R-10,MI0805K400R-10,CM5740Z241B-10,MI1206K260R-10,DA1206D301R-10,CM1206A601R-10,CPI0805F2R2R-10,HI0805P121R-10,MI1206L601R-10,MI0603J102R-10,28L0138-10R-10,HR2220P601R-10,CMX1616Z162B-10,28L0138-40R-10,HZ1206C202R-10,IC0603A821R-10,CM3822R201R-10,IC0603B181R-10,HI0603R300R-10,IC0805A223R-10,CPI0806J1R0R-10,IC1206A103R-10,CM4732V301R-10,MI0402K121R-10,HI2220P251R-10,29F0418-0SR-10,MI0805M221R-10,35F0121-1SR-10,CMX1211Z181B-10,HZ0402A182R-10,HZ1206E601R-10,CMX1616Z112B-10,CPI1008KR82R-10,CF0805D670R-10,HI0805Q310R-10,IC0603A102R-10,MI0603K181R-10,MI0603J600R-10,CC2824E513R-10,CM3440Z171B-10,HI1612X560R-10,IC0805A821R-10,HI0805O121R-10,CF0805,HI2220Q401R-10,MI0603J471R-10,HI0603N330R-10,CMX1616Z171B-10,HZ0402A601R-10,IC0805A183R-10,HI0805R121R-10,HZ0402B102R-10,CM3440Z171R-10,CM4545Z131R-11,CM4545Z131R-10,CH0805D900R-10,HZ0603D102R-10,LI0603G121R-10,CM3822R151R-10,CPI0805H1R2R-10,CPI1008K1R2R-10,LI0402E300R-10,LI0402E750R-10,CM2824E182R-10,IC0603B470R-10,28C0236-0EW-10,LI1812D121R-10,CM3032V121R-10,29F0430-4SR-10,CPI0806J1R8R-10,IC1206B153R-10,LI1206H151R-10,CM4545Z131B-10,HZ0603C651R-10,HI0805T500R-10,CC2824D225R-10,IC0805B331R-10,CF0504C121R-10,CMX1211X132B-10,29F0818-1SR-10,CC1812,LI0603G221R-10,LI1806C151R-10,CF0805D900R-10,HZ0805B252R-10,CPI0806KR82R-10,CC2824E105R-10,IC0805A272R-10,MI1206L391R-10,CMX1211Z321B-10,CM5441Z101B-10,CPI1008J4R7R-10,LF0805A252R-10,IC1206A333R-10,HR2220V801R-10,IC0805C680R-10,LI1806E101R-10,HZ0603A182R-10,LI0402B800R-10,28C0236-0BS-10,CM5022R201R-10,MI0805L601R-10,CF0805C221R-10,CC2824E253R-10,CC2824J502R-10,CPI0805G1R5R-10,CM2722R201R-10,HI0603O700R-10,LI0402C470R-10,IC0603A182R-10,29F0330-2SR-10,CPI0805E4R7R-10,CM2545X171R-10,HI2220P171R-10,29F0528-0T0-10,MI0603M121R-10,HZ0805G471R-10,HZ1206D102R-10,LI0603D301R-10,CM0805D900R-10,IC0603A103R-10,IC0805A822R-10,MI1206K900R-10,CM3822R800R-10,CM4732V201R-10,CC2824E474R-10,HI1806N910R-10,28F0181-1SR-10,CC2824E113R-10,CM5022R151R-10,HI1206T161R-10,HI2220R151R-10,LI0805H400R-10,CM2824B103R-10,CPI0805H1R0R-10,LI0805G201R-10,CPI1008K1R0R-10,MI0603L301R-10,DA1206E300R-10,IC0805A153R-10,CPI1008J2R2R-10,HI3312X101R-10,LI0402E600R-10,CM3032V301R-10,MI1806J800R-10,HI1206N800R-10,HZ1806K102R-10,MI0805L331R-10,CPI0806J1R5R-10,HZ0603B471R-10,IC0603A681R-10,CM4545X131R-10,CM2545X171B-10,HZ0805E601R-10,HI0805N600R-10,CPI0805JR47R-10,HZ0603B102R-10,CM0805B501R-10,HZ0805B272R-10,29F0418-1SR-10,IC0805B332R-10,LI0805G301R-10,MI0805J102R-10,HI2220R301R-10,LI0603B201R-10,HZ0603A252R-10,CM2824E702R-10,IC0603A472R-10,LI0402C221R-10,LI0805H121R-10,CM4545X131B-10,HI0805N310R-10,HI1806T600R-10,HI2220T101R-10,CPI0806KR47R-10,28C0236-0DW-10,DA1206D600R-10,CM0805C221R-10,CC2824,29F0303-0T0-10,CPI0806J3R3R-10,HZ1206E152R-10,MI0603K471R-10,CC2824B475R-10,HI2220P701R-10,CC2824E471R-10,28L0138-70R-10,CPI0805E3R3R-10,DA1206B601R-10,CM0805C601R-10,IC1206B331R-10,CPI0805G1R8R-10,35F0121-0SR-10,CM5441Z161B-10,CM1206C161R-10,HZ0805D152R-10,28C0236-0BW-10,IC1206A332R-10,CH0805,CPI0806J1R2R-10,CPI1008KR68R-10,HI2220P601R-10,CPI0805JR68R-10,MI1812K121R-10,HI0805R800R-10,IC0805A681R-10,CMX1616X282B-10,HI1206N680R-10,HZ0603B112R-10,HI2220P551R-10,CC1812C513R-10,CPI1008K1R8R-10,CM5022R800R-10,CMX1211Y801B-10,LI0402B301R-10,28L0138-50R-10,HI0805N221R-10,28F0121-1SR-10,IC0805C470R-10,LF1206C202R-10,CPI0805IR82R-10,DA1206B102R-10,IC1206A472R-10,MI1206K601R-10,CM6032V201R-10,HI0603N300R-10,HZ0603A152R-10,CM4440Z111R-10,HI0603P600R-10,HZ0603C152R-10,LI0603G800R-10,IC0805B101R-10,CM5441Z161R-10,CMX1211Z680B-10,HI1812T800R-10,MI0603J680R-10,28F0121-0SR-10,HZ0805C202R-10,CM6032V301R-10,CPI0806J2R2R-10,CM3421Y600R-10,CPI0806J4R7R-10,HI1206N101R-10,LI0402D121R-10,LI0805H750R-10,29F0328-0T0-10,DA1206C121R-10,MI1206K310R-10,LI0402C220R-10,HR2220V701R-10,CM2722R151R-10,IC0805A103R-10,CM0805,CPI1008KR47R-10,CM2722R800R-10,LI1206H121R-10,CMX1616Z701B-10,CF0504C900R-10,HI2220P271R-10,CF0805D121R-10,CPI1008J3R3R-10,CF0504,IC1206B183R-10,LI0603E470R-10,CMX1211W182B-10,IC0805B182R-10,HI1206P121R-10,HI1812V101R-10,29F0429-0T0-10,IC0805B122R-10,HZ0805B222R-10,MI1210K600R-10,29F0318-1SR-10,CF0805D181R-10

选型指南 - LAIRD PDF 英文下载

通讯用共模电感求推荐，用于485总线A、B共模干扰的处理，另外想咨询共模电感的选型依据？常规的工业应用场景。

共模电感选型主要参数有：感值/阻抗、额定电流、尺寸、耐压等，世强有供应Laird的共模电感，具体请参考如下链接：https://www.sekorm.com/doc/83636.html

技术问答发布时间 : 2018-11-02

汽车电子抗电磁干扰和散热问题难解决？莱尔德帮你搞定！

二十年来，莱尔德材料科学专家成功为领先的汽车供应商们解决了复杂的电子设计难题，所提供的方案能够高效解决电磁干扰和散热的要求。作为专业的电磁屏蔽和散热解决方案设计者，莱尔德帮助客户的设计师避免精力和成本浪费，加快关键汽车零部件推向市场的时间。

原厂动态发布时间 : 2021-06-26

【成功案例】共模电感CM0805C221R-10解决车载LVDS信号的手持天线抗扰问题

高速传输的车载LVDS信号其边沿比较陡峭，时序要求较严格，从而对干扰比较敏感。针对车载以太网的辐射抑制，本文以CM0805C221R-10为例通过一款车载域控制器的实际案例，阐述了如何选择一款合适的共模电感来改善LVDS信号的手持天线抗扰能力。

应用方案发布时间 : 2018-09-25

【应用】Laird CM7060系列共模电感，可有效抑制在车载空调压缩机控制板的弱电部分的共模干扰

在车载空调压缩机控制板设计中，由于控制板尺寸较小，所以注定无法放置尺寸较大的共模电感，但其电流又有1-2A左右，所以对共模电感的额定电流也有一定要求，Laird的CM7060N102R-10这颗产品尺寸仅7.0*6.0mm,额定电流可达3A，而且单线直流电阻仅17mΩ，可大大减小电路中的损耗，在100MHz频率时，其共模干扰在800Ω以上。

应用方案发布时间 : 2019-02-14

EMI FILTERING & RF INDUCTORS

型号- LI1806E800R-10,CM 22 ARRAY SERIES,CPI1008K1R5R-10,LF1206A302R-10,28C0236-0JW-10,LI0402E800R-10,CM 21 SERIES,HZ0603C601R-10,HI0805P390R-10,MI0805K601R-10,IC1206B821R-10,MI1206L501R-10,CMX1211 SERIE,HZ0603B751R-10,IC0603B820R-10,CMX1616Z1128-10,MI0805L301R-10,LI0603E151R-10,IC0805B222R-10,29F0418-15R-10,CM 41,LF1206E152R-10,CM 40,CMX1211Z601B-10,MI0603J601R-10,CM 45,CM0805A371R-10,CM 44,CC1812C513R-10*,28L0138-80R-10,HZ0805D102R-10,IC0805B102R-10,HI2220R181R-10,CM1812C282R-10,29F0428-0T0-10,29F0430-2SR-10,CM0805B361R-10,CF BEADS,CM5740Z171R-10,MI0805K110R-10,CM0805C161R-10,CM2824E352R-10,MI0603L221R-10,IC0805A333R-10,CM5740Z171B-10,CM2021Y330R-10,LFCM SERIES,29F0818-0SR-10,LI0402E190R-10,CMX1616Z401B-10,IC0805A472R-10,CM4440Z121R-10,HZ0402A152R-10,HZ0603A102R-10,CPI0806KR68R-10,MI0402L100R-10,IC0603A152R-10,HI1206T500R-10,CMX1616Y222B-10,LI0805H151R-10,CM 21,HZ0603A222R-10,MI0603K300R-10,CM3032V201R-10,MI0805K400R-10,CM5740Z241B-10,MI1206K260R-10,CH 05,DA1206D301R-10,CM1206A601R-10,CPI0805F2R2R-10,HI0805P121R-10,MI1206L601R-10,MI0603J102R-10,28L0138-10R-10,HR2220P601R-10,CMX1616Z162B-10,28L0138-40R-10,HZ1206C202R-10,IC0603A821R-10,CM3822R201R-10,IC0603B181R-10,HI0603R300R-10,IC0805A223R-10,IC1206A103R-10,CPI0806J1R0R-10,CM4732V301R-10,MI0402K121R-10,HI2220P251R-10,29F0418-0SR-10,MI0805M221R-10,35F0121-1SR-10,CMX1211Z181B-10,HZ0402A182R-10,HZ1206E601R-10,CM 41 SERIES,CM 44 SERIES,CM 22 ARRAY,CMX1616Z112B-10,CPI1008KR82R-10,CM 45 ARRAY,CF0805D670R-10,LF CM,HI0805Q310R-10,IC0603A102R-10,CM 05,MI0603K181R-10,MI0603J600R-10,CC2824E513R-10,CM3440Z171B-10,HI1612X560R-10,LF CM SERIES,IC0805A821R-10,HI0805O121R-10,CF0805,HI2220Q401R-10,MI0603J471R-10,_ _ 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SERIES,MI1206L391R-10,CMX1211Z321B-10,CM5441Z101B-10,CPI1008J4R7R-10,LF0805A252R-10,CM5441Z101B-13,IC1206A333R-10,HR2220V801R-10,IC0805C680R-10,LI1806E101R-10,HZ0603A182R-10,29F0418-05R-10,LI0402B800R-10,CM2545×171R-10,28C0236-0BS-10,CM5022R201R-10,MI0805L601R-10,CF0805C221R-10,CC2824J502R-10,CC2824E253R-10,CPI0805G1R5R-10,CM2722R201R-10,HI0603O700R-10,LI0402C470R-10,IC0603A182R-10,29F0330-2SR-10,CPI0805E4R7R-10,CM2545X171R-10,HI2220P171R-10,29F0528-0T0-10,MI0603M121R-10,HZ0805G471R-10,HZ1206D102R-10,LI0603D301R-10,CM0805D900R-10,IC0603A103R-10,IC0805A822R-10,MI1206K900R-10,CM3822R800R-10,CM4732V201R-10,CC2824E474R-10,HI1806N910R-10,28F0181-1SR-10,CC2824E113R-10,CM5022R151R-10,HI1206T161R-10,LI0805H400R-10,HI2220R151R-10,CM2824B103R-10,CPI0805H1R0R-10,LI0805G201R-10,29F0318-15R-10,CPI1008K1R0R-10,MI0603L301R-10,CH 05 SERIES,DA1206E300R-10,_ _ 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技术文档 - LAIRD - 2020/10/16 PDF 英文下载

【方案】海外智能电表优选元器件方案

描述- 本方案基于超高性价比的Renesas海外智能电表专用SOC RL78/I1C及Renesas OFDM PLC CPX2、Silicon labs Sub-G芯片SI4463、龙尚科技针对全球IOT和M2M市场的NB-IoT模组A9500通讯的海外智能电表方案，计量精度可达到0.5s等级，数据通讯更流畅，集成度、成本更优，产品更可靠。

型号- SI4438-C2A-GMR,SGM2202-3.3YN5G/TR,ER3S #2 PC,FL,X1E000021048700,EFR32MG13P732F512GM48-CR,SLM151-T,MPX21W3100FG00MSSD,KMQ,X1E000021048100,TYS,A9500,CR2032 H XP X,R5F10NPJDFB#30,CPX2,EFR32FG1P132F64GM48-C0

优选器件方案 - NIPPON CHEMI-CON,RENESAS,MEIG,MAXELL,EPSON,LONGSUNG,LAIRD,SILICON LABS,SGMICRO,WIMA - V1.1 PDF 中文下载

【经验】电源端口传导测试超标原因分析及解决方案：MKP系列薄膜电容和CMX1211系列共模电感

本文探讨了电源端口传导测试超标的原因，并通过一具体传导超标整改实例，给广大厂家在整改传导时提供一些参考。在原因分析中，重点讨论沿电源线传输的电磁发射，对于沿信号线或控制线传输的电磁干扰，可以采用近似的思路进行分析。在解决方案上，则采用WIMA的MKP系列薄膜电容和Laird的CMX1211系列的共模电感。

设计经验发布时间 : 2019-08-22