Integrované řešení EMC pro automobilové stejnosměrné motory

Zjistěte, jak séria JRN/JRT od Jaron kombinuje odrušení EMI a ochranu proti přepětí do jednoho zařízení, čímž snižuje počet součástek (BOM), zlepšuje shodu s normou ISO 7637-2 a optimalizuje výkon automobilových stejnosměrných motorů.

1. Pozadí odvětví: EMC se stává skrytým rizikem u automobilových motorů

V moderních vozidlech pracuje současně více než dvacet stejnosměrných motorů – pro okna, stěrače, zadní klapky, nastavení sedadel, palivová čerpadla a ventilátory klimatizace. Každý motor generuje elektromagnetické rušení (EMI) a přechodné přepětí, které se šíří kabelovými svazky a ruší řídicí moduly. Tento šum může způsobit chyby v komunikaci nebo trvalé poškození, pokud není vhodně filtrován.

Tradiční ochranné sítě používají RC tlumicí články, TVS diody a EMI kondenzátory. Tento vícekomponentní přístup však vede ke vysokým nákladům na materiál (BOM), velké ploše desky, špatné konzistenci a delším cyklům ověřování. Vzhledem k tomu, že výrobci automobilů směřují k modulárnímu a kompaktnímu designu, se integrovaná EMC ochrana stává nezbytnou.

2. Technický průlom: Integrované řešení JRN/JRT pro EMI + přepětí

Řada JRN/JRT od společnosti Jaron využívá vícevrstvou keramicko-MOV kompozitní strukturu, která poskytuje jediné zařízení pro filtrování EMI, omezování napětí a absorpci energie. Tato integrace nahrazuje až tři samostatné komponenty, zjednodušuje návrh a zlepšuje celkovou stabilitu.

Klíčové specifikace

Parametrické položky	Číselný rozsah	Inženýrský význam
Jmenovité napětí	16 V – 56 V stejnosměrného proudu	Vhodné pro platformy 12 V/24 V/48 V
Doba odezvy	<25 ns	Rychle potlačuje přechodné přepěťové špičky
Rozsah kapacity	0,1 – 4,7 µF	Současně filtruje rušení na vysokých i nízkých frekvencích.
Ucpávací napětí	Až nízko jako 1,4×VDC	Zvyšuje bezpečnostní rezervu systému
Absorpce energie	800 A–1200 A (8 µs)	Splňuje požadavky ISO úrovně 3–4

Každé zařízení dokáže potlačit přepětí až do 1200 A s dobou odezvy pod 25 ns a poskytuje až 4,7 µF kapacity pro širokopásmové filtrování EMI. Splňuje normy ISO 7637-2 a ISO 16750-2, ideální pro dodavatele automobilového průmyslu první a druhé úrovně.

Automotive EMC (2).png

3. Princip činnosti: Rychlá odezva a nízké zbytkové napětí

Filtrační vrstva EMI: Využívá keramiku s vysokou dielektrickou konstantou k vytvoření nízkoimpedanční cesty pro vysoké frekvence, čímž efektivně snižuje spínací přechodové jevy a hluk komutace uhlíkových kartáčků.
Varistorová absorpční vrstva: Využívá vlastnosti vodivosti MOV čipů při vysokém napětí k absorpci a odvádění přepěťové energie do země.
Spolupracující řízení: Přizpůsobení tloušťky dielektrika nelineárnímu koeficientu zajišťuje stabilní uchycovací napětí a krátkou dobu odezvy.

Tento hybridní design zajišťuje hladký přechod z vysoké impedance do uchycovacího stavu během nanosekund a tak eliminuje překmit napětí.

4. Ověření a testovací výsledky

Případ A: Chengdu Huachuan Denso (stěrač skla/zvedání oken)

Napětí platformy: 12 V
Tradiční řešení: RC + TVS
Náhradní řešení: JRN16B105MXG (1 µF, 16 V DC, 800 A)
Zkušební standard: ISO 7637-2 úroveň 3

Porovnání výsledků:

Zbytkové napětí sníženo o 38 % (z 72 V na 45 V)
EMI záření sníženo o 18 dB
Plocha desky plošných spojů ušetřena o 58 %
Konzistence výroby zlepšena o 30 %

Případ B: Wenzhou Shenghuabo (motor sedačky/systém zadního krytu)

Napětí platformy: 24 V
Komponenta: JRT26B225MXG (2,2 µF, 26 V DC, 800 A)
Ověřovací standard: ISO 16750-2 Load Dump
Výsledky: Špičkové přepětí omezeno pod 82 V, úspěšně prošlo testem úrovně 4; vynikající tepelná stabilita, žádné degradace po 50 impulzích.

5. Srovnávací analýza: Výhody integrovaného přístupu

Rozměry porovnání	Tradiční RC+TVS	Řešení integrace JRN/JRT	Míra zlepšení
Počet zařízení	3–4 díly	1 kus	↓70%
Nákladová kontrola	vysoká	Nízká	↓40%
Verifikační cyklus	2–3 kola	Kolo 1	↓60%
Využití prostoru	100%	45%	↓55%
úroveň zbytkového tlaku	70–80 V	40–50 V	↓35%

Integrované řešení snižuje počet komponent až o 70 %, zkracuje dobu ověřování a zvyšuje spolehlivost. Zjednodušuje návrh a zároveň zajišťuje pevnou shodu se standardy ISO a CISPR.

6. Tipy pro uspořádání a implementaci

Zařízení by mělo být umístěno co nejblíže konci motorových kartáčků, s nejkratší možnou vzdáleností k uzemňovací smyčce;
V systémech se stíněným uzemněním by mělo být zařízení nejprve připojeno k hlavnímu uzemnění nebo k uzemnění skříně;
U aplikací s dlouhými kabelovými svazky lze dvě zařízení připojit paralelně, aby se zlepšila konzistence;
Podporuje simulaci reflow procesu a modelování v PSpice pro optimalizaci systému.

7. Budoucí výhled: Směrem k modulární ochraně EMC

S aktualizací norem ISO a standardizací OEM platforem se integrovaná ochrana stává trendem v automobilové elektronice.

Koncept návrhu řady JRN/JRT je široce přijímán dodavatelským řetězcem Tier-1 pro aplikace, jako jsou BCM, moduly řízení motorů a chytré systémy sedadel. Do tří let se očekává, že integrovaná ochranná řešení nahradí více než 70 % tradičních RC síťových návrhů.

8. Závěr

Řada JRN/JRT nabízí tři funkce v jednom zařízení – potlačení EMI, omezování přepětí a absorpci energie.
Díky odezvě pod 25 ns a kapacitě na úrovni µF zjednodušuje návrh obvodu, snižuje náklady na BOM a zajišťuje shodu s automobilovými standardy ISO.
Pro globální dodavatele první a druhé úrovně představuje tato integrace klíčový krok směrem k chytřejší, rychlejší a bezpečnější automobilové elektronice.

Automobilová EMC | Integrované EMI+Přepětí | Řada JRN | Ochrana DC motoru | ISO 7637-2

Předchozí

AC/DC Vstup Ochranný průvodce tří v jednom

Všechny aplikace Další

MOSFETy v systémech řízení baterií elektrických vozidel: základní funkce a poznatky pro výběr