הבנה של ההתערבות אלקטרומגנטית בסביבת הרכב

הפרעה אלקטרומגנטית (EMI) היא תוצר לוואי בלתי נמנע של המערכת האקולוגית האלקטרונית הצפופה בתוך כלי רכב מודרניים.כל מנוע חשמלי, מעבר לאספקת חשמל, עוברי חשמל אלחוטיים, ושורה נתונים מהירה מקרינה אנרגיה שיכולה להיות זוג מעגלים רגישים, אותות משחיתים, גרימת איפוס, או אפילו נזק קבוע. במערכות הרכב52, הסכומים גבוהים במיוחד: רגעי הרגעה ביחידת בקרה יכולה למנוע מכשולים חשמליים כגון: מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה (REC) ו-76 (RIC) או אפילו ⁇ (RECS) או אפילו ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ) או אפילו ⁇ (R.

ההתפשטות של כלי רכב חשמליים (EVs) ומערכות ניהול מתקדמות (ADAS) הגדילה את האתגר של EMI. High-voltage inverters לפעול במעבר תדרים מעשרות עד מאות קילוולץ, ומייצר רעש רחב חזק. Wireless (כחול, Wi-Fi, 5G, GNSS) מוסיף פליטות מכוונת ולא מכוון, רכיב, משחתות, בעוד שעדיין לא צריך להיות מתחים דיגיטליים, אך ורק לאחר מכן, לא צריך להיות יותר, טיפול תרופתי, הוא מבטיח יותר, הוא לחץ, הוא יותר, ומניעה, כי הוא לחץ, הוא מבטיח טיפול פסיכולוגי, הוא יותר, לא מתאים יותר, הוא יותר, הוא מבטיח טיפול מהיר יותר, הוא מקבל טיפול תרופתי, הוא מקבל טיפול תרופתי.

המקרה עבור מסננים פעילים ב-Tourney Noise Suppression

מסננים פסיביים מסורתיים & #8212; הם מורכבים מ inductors, capacitors, ומתנגדים & #8212; היו ארוכים הם מעשי העבודה של הנדסת EMI. הם פשוטים, חזקים, ולא דורשים כוח חיצוני.עם זאת, מסננים פסיביים נאבקים לעמוד בדרישות של עיצובי רכב מודרניים.

מסננים פעילים מטפלים בפגמים אלה על ידי מינוף מגבר תפעולי (op-amps) בשילוב עם כמה מרכיבים פסיביים מדויקים. כי הדגול יכול לספק רווח, מסנן יכול גם לעצב את תגובת התדירות ולשחזר אות amplitude. היעדרם של שלבים גדולים ב- 76C פירושו הדופקים פסיביים יותר ו-#8212; קריטי ביישומים של רכב שבו כל מסנן Active.

מסננים פעילים אינם ללא עסקאות.הם דורשים אספקת חשמל נקייה, אשר עצמה עשויה לדרוש סינון. הביצועים שלהם תלויה רוחב הפס של הדגול וקצב העגלה; באמצעות מגבר עם מוצר לא מספיק גבוה מצטבר מציג שגיאות שלב ולהפחית את קצב ההפחתה גבוה של אותות, עם זאת, מסננים פעילים מתפזרים יותר כוח מאשר עיצובים פסיביים, ואת מקורות הפעילים יכול להיות יעיל של מתחנן, אם לא יעיל, כלומר, כלומר, לא פחות מנקה, תכונות יעילות, כלומר, כלומר, כלומר, לא מספיקות, פילטרים של יעילות של יעילות, פילטרים, פילטרים, כלומר, כלומר, פילטרים של עלויות יעילות, פילטרים של עלויות יעילות, פילטרים, פילטרים, או יותר כוח, פילטרים, כלומר, או יותר, או יותר מאשר עיצובים, אם כימותת, פילטרים של עלויות יעילות, אם כימות, כלומר, כלומר, כלומר, פילטרים, פילטרים של עלויות יעילות, פילטרים, פילטרים של עלויות יעילות של עלויות יעילות, פילטרים, פילטרים, אם לא פחות יעילות, פילטרים, פילטרים של עלויות יעילות, פילטרים, פילטרים, פילטרים, פילטר

היתרונות של פילטרים Actives עבור מהנדסי רכב

  • (הופנה מהדף LT:0) רווח וסינון סדר מסנן 1 (ללא שינוי הרשת הפסיבית הליבה, פשטו את הפשטות והכוונון.
  • (ב) [15] תגובות תדירות אידיאולוגיות של נדר: 1 ( Butterworth, Chebyshev, Bessel) ניתנות לקיום עם ערכים מנוגדים סטנדרטיים ו- capacitor.
  • (ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ,0) ,Ability כדי ליישם פאס גבוה, פס קבוצתי, ותשובה כוללת: 1:1 עם אותם אבני בניין בסיסיות.
  • (ב) ,0) רגישות לרכיב סובלנות לרכיב 1FIRLT בהשוואה לרשתות מדרגות פסיביות, במיוחד עבור מסננים מסדר גבוה יותר.

סוגים של פילטרים פעילים ויישומים של הרכב שלהם

נמוך-עבור Activeפילטרs

מסננים נמוכים (LPFs) הם הסוג הנפוץ ביותר של סינון פעיל במערכות הרכב.הם מדכאים רעש פשטות על מעקות כוח, להגן על קלטי חיישן אנלוגיים מהחלפת טראנסים, וסימנים מצב לפני ADC המרה.לדוגמה, במערכת ניהול סוללות (BMS), LPF על קו החישה המועדפת על המתח מסירים מ- DC-DCer, שיפור דיוק המדינה של ציוד אודיו משותף (LGate) הוא מספק למהנדסים מרובים של סימולטים (LPF) מ-D-D-D-D-D-D-D-FD-FD-D-D-D-D-D-FMAD ממריצים בדרך כלל מסירים (LPF על קו העדיף להסיר את המקררים) באופן כללי יותר ממריצים, בדרך כלל להסיר מריצים, בדרך כלל ממריצים, ל-D.

High-Pass Active Filters

מסננים גבוהים (HPFs) לחסום התערבות בתדר נמוך כגון לחות קו חשמל (50 / 60 הרץ) או פריטי רטט מכני מחיישנים. ביישומים של רכב, HPFs פחות תכופים מאשר LPFs אבל להופיע במערכות אודיו להסרת תוכן subsonic ובדפק חיישנים עבור מנועים קרמיקה (R) כאשר הם תואמים עם LPF בתצורה זהירה, HPF יכול להיות תדר ספציפי (ק) לחץ נמוך של תאים CCA) או CDC.

Band-Pass ו- Band-Stop Active filters

מסננים של בנד-פס (BPFs) מאפשרים רק טווח מוגדר של תדרים לעבור, אשר שימושי עבור בידוד אותות תקשורת ביחידות בקרה טלגרףHz או כדי לחלץ את גל המוביל של מקלט ללא כניסה מפתח. A פעיל BPF תוכנן היטב יכול להשיג גורם Q (גורם איכות) מעל 50, המאפשר סינון סלקטי בסביבות ספקטרום צפוף (לא) הם מסננים משמעותיים עבור שידורים ספציפיים של שידורים של שידורים של רדיו (T) ללא פילטרים).

בדיקות עבור car-Grade Active Filters

בחירה ו Qualification

בחירת רכיבים השוהים את סביבת הרכב הקשה היא חובה. Op-amps חייב להיות AEC-Q100 מוסמך, עם טווחי טמפרטורה תפעוליים מוגדרים, שחרור אלקטרוסטטי (ESD) חזק, וסובלנות לספק overvoltage. Resistors צריך להיות שלבים ברמה הרכב (למשל, AEC-Q200) סוגים של מתכת עבור רעש נמוך וסובלנות (% או טוב יותר).

בחירת טופולוגיה וסימפוציה

(התרמיות הסינון הפעילים ביותר של PCB לשימוש במכוניות הן FLT:0 סימולציה של סימולציה (Sallen-Keyvetph) 1 (סעיפים מסדר השני של הרץ) ו-FLT:2 (multiple-feed-feed-feeding) באמצעות דגמי סימולציה של Sim-of-FLT (המניעה עם יכולות קבועות של Q) קבועות, HP, BP, אך דורשות מדויקות יותר מ-Prepationerected Software) ו-Prepationerected Systems.

המונחים: PCBout and placement

יישום פיזי משפיע באופן דרמטי על ביצועי מסנן. Place the Active filter קרוב ככל האפשר למקור הרעש או העומס הרגיש כדי למנוע EMI להיכנס או לעזוב את הנתיב. Keep Signs קצר ו ישיר; להימנע מריצה ארוכה עם אותות מעבר רועשים. השתמש מטוס קרקע מוצק מתחת לגדר כדי למזער לולאות קרקעיים ולספק נתיב החזרה נמוך מפוסל כל אבן-מפוס עם 0F1xic מתחת למטר (F) נמוך יותר ממטר (F) נמוך יותר ממטר (F) עם מילימטר) נמוך יותר מגובה על מנת למינימום של חומר אחורי (F) נמוך יותר ממטר (F) נמוך יותר ממטר (F) נמוך יותר מכווץ נמוך יותר ממטר (F) נמוך יותר ממטר (F) עם מילימטר) נמוך יותר ממטר (מטען נמוך יותר ממטר (מטען נמוך יותר ממטר (מטען נמוך יותר ממטר (מטען נמוך) עם מילימטר) נמוך יותר ממטר (מטען נמוך (מטען נמוך יותר עם מילימטרי תיבות של שימוש בריבועי תיבות של שימוש בריבועי לחץ דם נמוך יותר) נמוך (מפרק נמוך יותר ממטר (מטען נמוך יותר) נמוך (מפרק נמוך (מפרק נמוך יותר) נמוך יותר) נמוך יותר ממטרה

בדיקה ואימות בתנאי אמת-עולמית

בדיקות Simulation ו- ספסל אינם תופסים את המורכבות המלאה של רכב הפעלה. מהנדסים חייבים לאמת עיצובים מסנן פעיל מתחת מחזורי טמפרטורה בפועל, פרופילי רטט, ואספקת טראנסים. בדיקות EMC ציות באמצעות CISPR 25 ההתקנה (המשכילה פליטות על קווי חשמל, פליטות קורנות בתאי אספקה נינוחים) יש לבצע מדידות תפקוד עם רשת המאשר את התגובה של בדיקות זמן הפעלה (מתאים).

Integrating Active Filters with other EMI Mitigation Techniques

(הופנה מהדף ה-PC) יעיל ביותר כאשר נעשה שימוש כחלק מאסטרטגיה מקיפה של הפחתה ב-EMI. אין להתייחס אליהם כאל כדור כסף, אלא כמשלים ל-FLT:0shieldingFLT:1, FLT:2grounding contentves לפני פיזור מסננים פעילים (FLT:4-passive ), ו-FLT:4 עקיפה על פילטרים פעילים, למשל, תרכובות מתוחכמות עד כדי כך שלא ניתן להפחית מסננים פעילים ולהפחית נית-מדבקות, ללא נית-מדבקות, ורגישים, אשר ניתן לסינון נית.

תיאום ברמת המערכת הוא חיוני.לדוגמה, במערכת הנעה של חשמל (EPS), אותות PWM של בקר המנוע לייצר EMI על קו הסוללה. מסנן פעיל ייעודי על סיכות האספקה של הבקר מסיר את הרעש, בעוד מסנן פעיל נפרד על קו חיישן אנלוגי של torque מגן על החיישן מפני אותם הפרעות.

הנחיות אינטגרציה

  • תמיד כוח מסננים פעילים מרכבת אספקה מוסדרת (למשל, הרגולטור נמוך-דרופ) כדי למנוע רעש מנקה מפיצוץ ביצועים של מסנן עצמו.
  • השתמש ב-ferrite beads בסדרה עם קלט המסנן אם המקור אינו מוגדר היטב, למנוע זרם גבוה של קידוד מזורם בחזרה לתוך קלט הדג.
  • כולל נקודות מבחן עבור קלט מסנן, פלט, ומסילות כוח כדי להקל על bugging והתאמה המדידות.
  • תדרי פינה מסנן, סדר ו Q גורם לכל תת-מערכת כך שניתוח EMC יכול לעקוב אחר חפיפות התחדשות פוטנציאליות.
  • כאשר מסנן פעיל משולב עם ממיר מעבר, להבטיח את תדירות הקיצוץ של מסנן הוא לפחות עשור מתחת לתדירות המעבר של הממיר כדי להימנע משווה וחוסר יציבות.

מגמות מתפתחות וכיוונים עתידיים

דחיפה לעבר פריסת חשמל גבוהה יותר (800 V) ו- ⁇ גבוהה יותר (SiC ו- GaN) אלקטרוניקה כוח ב- EVs דורש מסננים שפועלים מעבר ל 10 MHz עם גודל קטן.פילטרים פעילים באמצעות דגימת עיניים רחבות (מוצרי +Ben-bandwidth) ומשלבים באופן דרסטי את ה- 500 MHz) מפותחים כדי להתמודד עם אתגרים אלה.

מערכות נהיגה אוטונומיות דורשות ממשקי חיישן רעש אולטרה-נמוך עבור לידר, מכ"ם ונתוני מצלמה.פילטרים פעילים הסתגלות אשר מכוונים באופן אוטומטי את התגובה שלהם בהתבסס על ניטור רעש בזמן אמת הם אזור מחקר פעיל.בנוסף, המעבר לעבר compute כלי רכב מרכזי (בקרים דו-מיים) פירושו סינון חייב להיות מיושם רק בדירקטוריון וברמה הכבלים במקום לכל ענישה, דוחף עיצובים פעילים לתוך הכבלים המתמחים, ומקשרים ל-כשירותי רכב פעילים.

מסקנה

הפחתת ההתערבות האלקטרומגנטית במערכות משובצות הרכב היא משימה מורכבת אך חיונית להבטחת בטיחות, אמינות וציות רגולטוריות.פילטרים Active מספקים כלי חזק, קומפקטי וגמיש למהנדסים לזרז רעש לא רצוי על קווי חשמל וסימן ללא רוב ומגבלות של גישות פסיביות-רקות.על ידי הבנת סוגי המסננים הפעילים, בחירת רכיבים מוסמכים, מפשטים ביסודיות, ומשלבים את האימוץ לאסטרטגיה רחבה יותר של אלקטרוניקה, אפילו לשיטות הפעלה מתקדמות, יכולות לפתח אלקטרוניקה.

מקור:0 (ב) מקורות נוספים:

  • (FLT:0)Texas Instruments: Active Low-Pass Filter design for Auto ApplicationsFLT 1
  • (ב) ,0) מכשירים: טכניקות עיצוב מסנן Active Filter designsveFLT:1
  • (ב) ISO 7637 - כלי רכב - הפרעות חשמל מהתנהגות והפיכה 1LT
  • (ב)0CISPR 25 - כלי רכב, סירות ומנועי בעירה פנימית - מאפייני הפרעות רדיו 1FLT 1