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确保同轴电缆供电通信质量的PoC滤波电感

   2019-09-09 数控刀具网6060
核心提示:确保PoC(同轴电缆供电)通信质量的必要性?PoC使用一根同轴电缆进行通信并供给电源,若要分离信号和电源,防止信号通过电源线路,需要使用电感及磁珠组成的PoC滤波对策。如果PoC滤波器使用阻抗特性无法满足系统要求的电感,通
确保PoC(同轴电缆供电)通信质量的必要性?PoC使用一根同轴电缆进行通信并供给电源,若要分离信号和电源,防止信号通过电源线路,需要使用电感及磁珠组成的PoC滤波对策。如果PoC滤波器使用阻抗特性无法满足系统要求的电感,通信质量会下降,导致误操作,可能会对安全性造成影响。?例如,如果PoC滤波器确保传输质量的能力和抗噪音特性(EMS等)不足,会导致通信错误,如图1所示,因为不能显示来自摄像头的图像,有可能会给驾驶带来影响。?确保同轴电缆供电通信质量的PoC滤波电感?在宽频带实现高阻抗的产品结构?为了确保前一章所述的通信质量,需要PoC的抗噪音特性。因此,需要PoC滤波电感对低频带到高频带的交流成分有高阻抗。另外,要求在较宽的通信频带(几MHz-几百MHz,也有到几GHz的情况)内具有高阻抗。?现有多层线圈结构的电感单体由于在宽频率范围内无法确保高阻抗,所以必须串联多个线圈。(图2)?确保同轴电缆供电通信质量的PoC滤波电感?同时线圈数增多,导致了直流电阻变大,但是TDK的PoC滤波电感采用1层线圈结构,与多层线圈结构比较,寄生电容减小,共振频率变高。(图3)?确保同轴电缆供电通信质量的PoC滤波电感?因此,在相同的感值下,TDK的PoC滤波电感在更高频带上实现了高阻抗。(图4)?确保同轴电缆供电通信质量的PoC滤波电感?设计时,也尽可能地减小了直流电阻。另外,使用PoC滤波电感后,与现有的滤波器结构比较,由于削减了零件数量,可缩小贴装面积。在下一章中,将以眼图波形为例,介绍兼顾通信和电源供给所需的电感以及磁珠的选型。?在用多层线圈结构的电感组成PoC滤波器时,需要串联从大感值(低频侧)到小感值(高频侧)的多个电感。?即使相同的感值,TDKPoC滤波器电感在宽频带中也确保了高阻抗。?关于电感和磁珠的选型以及眼图波形?基于PoC滤波器的特性,对现有的电感和TDK的PoC滤波电感的眼图波形进行比较。?确保同轴电缆供电通信质量的PoC滤波电感?信号波形评价①现有电感(多层结构)vsPoC滤波电感(1层结构)/同轴电缆:1.7m(图6)?确保同轴电缆供电通信质量的PoC滤波电感?确保同轴电缆供电通信质量的PoC滤波电感?现有线圈(多层线圈结构)单体无法确保信号频带的阻抗,因此波形质量恶化。?信号波形评价②现有电感(多层结构)vsPoC滤波电感(1层结构)/同轴电缆:10m(图7)?确保同轴电缆供电通信质量的PoC滤波电感?电缆长度越长,信号衰减得越多,所以电压值下降,眼图关闭。另外,与1.7m时相比,余量会进一步减少。?信号波形评价③关于磁珠的选型(图8)?确保同轴电缆供电通信质量的PoC滤波电感?即使使用了PoC滤波电感,由于磁珠搭配的原因,有时也不能确保信号频带的阻抗,波形质量恶化。TDK也提供推荐组合的磁珠。?关于抗电磁干扰特性?车辆内搭载了摄像头和多种电子设备,这些电子系统由多条电缆连在一起。在车辆内,必须将所有电缆捆绑在有限的空间内进行布线。来自发动机和ECU等外部的噪音被传到电缆上,有可能导致通信错误。因此,BCI(大电流注入)等电磁干扰对策很重要。另外,如果使用不合适的电感或磁珠,会对通信质量产生负面影响,抗电磁干扰性会降低。?确保同轴电缆供电通信质量的PoC滤波电感?在本章中,将针对保持抗电磁干扰性所需的电感以及磁珠的选型,介绍BCI评价的例子。?确保同轴电缆供电通信质量的PoC滤波电感?BCI评价方法?表:评价滤波器的产品组合?确保同轴电缆供电通信质量的PoC滤波电感?BCI评价结果?如果是通信波形余量较少的多层线圈结构,由于电缆变长,导致通信质量劣化,因此在BCI试验中会发生通信错误。?与此相比,1层线圈结构能获得足够的余量,因此不会发生通信错误。?表:BCI评价结果?确保同轴电缆供电通信质量的PoC滤波电感?总结?使用前面说明的PoC用电感后,可以得到以下效果:可以用更少的零部件构成PoC滤波器所要求的阻抗;在宽频带具有足够的阻抗,可确保波形质量及抗噪音性;由于削减了构成PoC滤波器时的零件数,贴装面积可以削减约37%。(本公司比较);构成PoC滤波器时的直流电阻大约可以削减50%。(本公司比较)。?TDK中根据不同的额定电流和滤波器要求准备了不同的PoC滤波组合。例如ADL3225V、ADL3225VT、ADM32FSC、ADM45FDC系列是应对宽频带的产品。另外,正在开发的小型化ADL2012系列、MDF1005GAD系列以及用于大电流的ADL3225VM系列、ADM32FSC系列的产品。??

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□ 来源:TDK

 
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