Murata ノイズ抑制: 車両の電源回路

今日の車両は、車両自体の内に取り付けられたさまざまな電子機器が特徴です。これらのデバイスには、動作に必要な電源回路が搭載されています。電源回路には、効率を向上させるスイッチングシステムが使用されていますが、問題のあるノイズの源にもなります。ノイズ抑制は、車両に取り付けられたデバイスの電源回路(DC/DCコンバータ)の対策を次のとおりにレビューを実施します。ここでレビューを実施したしたノイズ抑制対策と製品は、車両だけに限定されず工業用およびその他の機器との併用も可能です。

デバイスの図

Murata ノイズ抑制: 車両の電源回路

評価モデルの電源回路

Murata ノイズ抑制: 車両の電源回路

騒音状態の調査

初期のノイズ状態が検証され、ノイズの種類が絶縁されました。

ノイズは次の3つのパターンに対して測定されました(下の図1):
•伝導ノイズ(150kHz ~ 108MHz)
•放射ノイズ(150kHz ~ 30MHz)
•放射ノイズ(30kHz ~ 300MHz)

図1

Murata ノイズ抑制: 車両の電源回路

ノイズ対策を講じないノイズ状況の確認

調査1

問題のあるノイズの伝導モード(1)
問題のある伝導ノイズの伝導モード(コモンモードまたは通常モード)を調査しました。

伝導ノイズの図

Murata ノイズ抑制: 車両の電源回路

調査2

問題のあるノイズの伝導モード(2)
問題のある放射ノイズの伝導モード(コモンモードまたは通常モード)も調査しました(150kHz ~ 30MHz帯域)。

放射ノイズの図 - 150kHz ~ 30MHz

Murata ノイズ抑制: 車両の電源回路

調査3

問題のあるノイズの伝導モード(3)
問題のある放射ノイズの伝導モード(コモンモードまたは通常モード)を調査しました(30MHz ~ 300MHz帯域)。

放射ノイズの図 - 30MHz ~ 300MHz

Murata ノイズ抑制: 車両の電源回路

ノイズ抑制方針

ノイズ抑制対策は、調査結果に基づいて以下のように実施されます。

伝導ノイズを抑制する対策
は、通常モードノイズの抑制に焦点を当てて実施しました。
•  電源コネクタの近くにLPFを挿入します。(すべての周波数でノイズを抑制する対策)
[例] インダクタ: LQH5BPZ4R7NT0 +コンデンサ: GCM188R71E105KA49

放射ノイズを抑制する対策
次の方法は、降圧型DC/DCコンバータのノイズ抑制に効果的です。
•  シールドを回路基板に取り付けます。(最大20MHzのノイズを抑制する対策)
•  電源コネクタのすぐ隣にコモンモードチョークコイル(CMCC) を挿入します。(20MHzまたはそれ以上でコモンモードノイズを抑制する対策)
[例] PLT5BPH5013R1SN
•電源コネクタの近くにLPFを挿入します。(20MHzまたはそれ以上で通常モードノイズを抑制する対策)

注: この方法は、伝導ノイズを抑制するために上記の対策とともに採用できます。

抑制対策の図

Murata ノイズ抑制: 車両の電源回路

対策の効果 (1): 伝導ノイズ

Murata ノイズ抑制: 車両の電源回路

計測の効果 (2): 放射ノイズ(150kHz~30MHz)

Murata ノイズ抑制: 車両の電源回路

計測の影響 (3): 放射ノイズ(30MHz~300MHz)

Murata ノイズ抑制: 車両の電源回路

対策と効果の概要

次の方法は、降圧型DC/-DCコンバータのノイズ抑制に効果的な対策です。

伝導ノイズを抑制する対策
•   (1) 電源コネクタの近くにLPFを挿入します。(すべての周波数でノイズを抑制する対策)
[例] LQH5BPZ4R7NT0 + GCM188R71E105KA49
•   (2) 電源コネクタの近くにCMCCを挿入します。(10MHzまたはそれ以上でノイズを抑制する対策)
[例] PLT5BPH5013R1SN

放射ノイズを抑制する対策
•   (3) シールドを回路基板に取り付けます。(最大20MHzまでのノイズを抑制する対策)
•   (4) 電源コネクタのすぐ隣にCMCCを挿入します。(20MHzまたはそれ以上でノイズを抑制する対策)
•   (5) 電源コネクタの近くにLPFを挿入します。(20MHzまたはそれ以上でノイズを抑制する対策)

注: 計測値(4)と(5)は、上記(1)と(2)と一緒に使用できます。

対策と効果の図

Murata ノイズ抑制: 車両の電源回路

使用されているノイズ抑制部品

        •チップインダクタ- LQH5BPZシリーズ
•コモンモードチョークコイル- PLT5BPHシリーズ 注:さらに効果的な対策が必要な場合は、 PLT10HHシリーズといった他のコモンモードチョークコイルも検討してください。
•積層セラミックコンデンサ- GCM18シリーズ

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公開: 2021-01-22 | 更新済み: 2022-03-11