Интегрирано решение за EMC на автомобилни DC двигатели

Научете как серията JRN/JRT на Jaron комбинира филтриране на ЕMI и защита от пренапрежение в едно устройство, намалявайки BOM, подобрявайки съответствието с ISO 7637-2 и оптимизирайки производителността на автомобилни DC двигатели.

1. Отраслов фон: EMC става скрит риск в автомобилните мотори

В съвременните превозни средства едновременно работят повече от двадесет DC мотора – за стъкла, чистачки, задни капаци, регулатори на седалки, горивни помпи и вентилатори на климатици. Всеки мотор генерира електромагнитни смущения (EMI) и преходни пренапрежения, които се предават чрез жгутове и пречат на контролни модули. Този шум може да причини грешки в комуникацията или постоянни повреди, ако не бъде правилно филтриран.

Традиционните защитни мрежи използват RC гасители, TVS диоди и EMI кондензатори. Въпреки това, този подход с множество компоненти води до висока цена на материала (BOM), голямо заемано пространство на платката, ниска съгласуваност и по-дълги цикли на валидиране. Докато производителите на автомобили преминават към модулни и компактни конструкции, интегрираната EMC защита става задължителна.

2. Технически пробив: Интегрираното решение за EMI + пренапрежение JRN/JRT

Серията JRN/JRT от Jaron използва многослойна керамична-MOV комбинирана структура, която осигурява филтриране на EMI, ограничаване на напрежението и абсорбиране на енергия в един-единствен компонент. Тази интеграция замества до три отделни компонента, опростявайки конструкцията и подобрявайки общата устойчивост.

Основни спецификации

Параметри	Числов обхват	Инженерно значение
Номинално Напрежение	16V – 56V DC	Подходящо за 12V/24V/48V платформи
Време за реакция	<25 ns	Бързо потискане на импулсните пренапрежения
Обхват на капацитета	0,1 – 4,7 µF	Едновременно филтрира високочестотни и нискочестотни смущения.
Клампингово напрежение	Толкова ниско, колкото 1,4×VDC	Подобрява границата на сигурност на системата
Поглъщане на енергия	800 A – 1200 A (8 µs)	Отговаря на изискванията по ISO ниво 3–4

Всеки компонент може да подтиска пренапрежения до 1200 A с време за отговор под 25 ns, като осигурява до 4,7 µF капацитет за широколентово ЕМП филтриране. Съответства на стандарти ISO 7637-2 и ISO 16750-2, идеален за доставчици от първо и второ ниво в автомобилната промишленост.

Automotive EMC (2).png

3. Принцип на работа: Бърз отговор и ниско остатъчно напрежение

Слой за ЕМП филтриране: Използва керамика с висок диелектричен коефициент, за да създаде път с ниско съпротивление за високи честоти, ефективно намалявайки преходните процеси при комутация и шума от колектора на въглеродните четки.
Слой с варисторно поглъщане: Използва свойството на MOV чиповете да провеждат при високо напрежение, за да поглъща и отвежда енергията от пренапреженията към земя.
Съвместен контрол: Съгласуването на дебелината на диелектрика с нелинейния коефициент осигурява стабилно напрежение на фиксиране и кратко време за отклик.

Този хибридeн дизайн осигурява гладък преход от състояние с високо импедансно към състояние на фиксиране в рамките на наносекунди, избягвайки превишаване на напрежението.

4. Валидация и тестови резултати

Случай А: Чънду Хуачуан Денсо (Система за почистване на предното стъкло/система за вдигане на стъклата)

Напрежение на платформата: 12 V
Традиционно решение: RC + TVS
Алтернативно решение: JRN16B105MXG (1 µF, 16 VDC, 800 A)
Стандарт за тестване: ISO 7637-2 Ниво 3

Сравнение на резултатите:

Остатъчното напрежение е намалено с 38% (от 72 V до 45 V)
ЕМИ излъчването намалено с 18 dB
Площта на ПП дъска намалена с 58%
Съгласуваността в производството подобрена с 30%

Случай Б: Wenzhou Shenghuabo (Мотор за седалка/Система за багажник)

Напрежение на платформата: 24 V
Компонент: JRT26B225MXG (2,2 µF, 26 VDC, 800 A)
Стандарт за проверка: ISO 16750-2 Load Dump
Резултати: Пиковото напрежение при пренапрежение контролирано под 82 V, издържал тест ниво 4; отлична топлинна стабилност, без деградация след 50 импулса.

5. Сравнителен анализ: Предимства на интегрирания подход

Сравнение по размери	Традиционен RC+TVS	Решение за интеграция JRN/JRT	Степен на подобрение
Брой устройства	3–4 парчета	1 парче	↓70%
Контрол на разходите	висок	Ниско	↓40%
Цикъл на проверка	2-3 цикъла	Първи цикъл	↓60%
Използване на пространството	100%	45%	↓55%
ниво на остатъчно налягане	70–80V	40–50V	↓35%

Интегрираното решение намалява броя на компонентите с до 70%, съкращава времето за валидиране и подобрява надеждността. То опростява дизайна, като запазва високо ниво на съответствие със стандарти ISO и CISPR.

6. Съвети за подредба и внедряване

Устройството трябва да бъде поставено възможно най-близо до края на четките на мотора, с най-кратко разстояние до заземителния контур;
В системи с екранирано заземяване, то трябва първо да се свърже към основното заземяване или заземяването на корпуса;
При приложения с дълги кабелни жгутове, две устройства могат да бъдат свързани паралелно, за да се повиши последователността;
Поддържа моделиране чрез рефлуксна симулация и PSpice за оптимизация на системата.

7. Бъдеща перспектива: Към модулна EMC защита

С обновяването на стандартите ISO и стандартизирането на платформите на производителите на автомобили (OEM), интегрираната защита става тенденция в автомобилната електроника.

Концепцията за дизайн на серията JRN/JRT намира широко приложение във веригата на доставчиците от първо ниво за приложения като BCM, модули за управление на двигатели и системи за умни седалки. Очаква се в рамките на следващите три години интегрираните решения за защита да заменят повече от 70% от традиционните конструкции с RC мрежи.

8. Заключение

Серията JRN/JRT осигурява три функции в едно устройство — подавяне на ВЧИ, ограничаване на пренапрежения и абсорбиране на енергия.
Благодарение на отговора под 25 ns и капацитет на ниво µF, тя опростява проекта на електрическата верига, намалява разходите по материали (BOM) и гарантира съответствие с автомобилните стандарти ISO.
За глобалните доставчици от първо и второ ниво тази интеграция е ключов напредък към по-умна, по-бърза и по-безопасна автомобилна електроника.

Автомобилна ЕМС | EMI+Пренапрежение Интегрирано | Серия JRN | Защита на DC Мотор | ISO 7637-2

Предишна

Ръководство за три в едно защита при вход AC/DC

Всички приложения Следваща

MOSFET транзистори в системите за управление на батерии за електрически превозни средства: Основни функции и насоки за избор