Zistite, ako integrované zariadenia JRN od spoločnosti Jaron s EMI a prepätím pomohli spoločnosti Chengdu Huachuan Automotive znížiť zvyškové napätie o 37 %, zlepšiť zhodu so štandardom ISO 7637-2 a skrátiť čas validácie o 67 %.
Chengdu Huachuan Electric je známy domáci dodávateľ automobilových súčiastok prvej úrovne, ktorý poskytuje systémy zdvihania okien, stierače a riadiace systémy karosérie pre množstvo výrobcov automobilov (OEM). Jeho platforma motorčekov stieračov, založená na architektúre napájania 12 V DC, vyžaduje kompaktnú konštrukciu a vysokú rýchlosť odozvy. Testovanie EMC sa však stalo kritickou záberou spôsobujúcou oneskorenie projektu.
Počas testovania podľa ISO 7637-2 zákazník zistil:
Zvyškové napätie pri metóde vedeného napätia (úroveň 3) presiahlo limit;
Pri metóde injektáže prúdu (úroveň 4) sa vyskytol prechodný reverzný rušiaci signál;
Špičky EMI boli počas komutácie motora nadmerné, čo spôsobovalo interferenciu so signálom CAN regulátora.
Pôvodne použili kombináciu RC absorbera a TVS diódy, ale problémy pretrvávali: zalamovanie napätia TVS nebolo dostatočne nízke, účinnosť RC absorpcie výrazne klesala so zmenou teploty a overenie si vyžadovalo viacero kol retestovania s priemernou dobou trvania až 6 týždňov.
Inžiniersky tím Huachuan zaznamenal počas testovania dva hlavné problémy:
Napätie komutačnej špičky dosiahlo až 80 V. Keď motor stierača prepínal smer pri rýchlom režime, okamžitá spätná EMF presiahla medzu odolnosti systému, čo spôsobilo reštartovanie regulátora.
Hustota vysokofrekvenčného EMI presiahla povolené limity. Superpozícia komutácie uhlíkovej kefky a PWM regulácie rýchlosti vytvorila širokopásmový šum, ktorý presiahol limit CISPR 25 v rozsahu 10–200 MHz.
Zatiaľ čo tradičné siete RC/TVS môžu čiastočne znížiť špičky, nemôžu súčasne riešiť rušenie v širokom pásme a nízke požiadavky na zalamovanie.
Práve toto je technologické okno, cez ktoré zasiahla spoločnosť Jaron.
Inžiniersky tím spoločnosti Jaron navrhol kombinované riešenie pre tento projekt s použitím JRN16B105MXG (1µF, 16VDC, 800A) a JRN16B475MXG (4,7 µF, 16VDC, 1200A).
Obe zariadenia sa používajú pre kefku motora a napájanie regulátora, aby vytvorili „architektúru dvojuzlového integrovaného potlačenia“.
① Odozva pod 25 ns pre rýchle potlačenie prepätia;
② Kapacita na úrovni µF pre vylepšené filtrovanie nízkych frekvencií;
③ Keramicko-varistorová kompozitná vrstva zabezpečuje nízku stabilitu zvyškového napätia;
④ Kompatibilné so stávajúcimi PCB balíčkami, bez nutnosti prepojovania.
Hybridná keramicko-MOV štruktúra zabezpečila nízke zvyškové napätie (<45 V) a útlm širokopásmového šumu bez úpravy usporiadania. Táto plug-and-play náhrada zjednodušila proces overenia.
Testy boli vykonané pomocou metódy vodivého napätia ISO 7637-2, úroveň 3 a metódy prúdu, úroveň 4.
Nižšie sú uvedené výsledky porovnania testov:
|
Projekt testu |
Tradičné riešenie RC+TVS |
Integrované riešenie JRN |
Rozsah zlepšení |
|
Maximálne zvyškové napätie |
72V |
45V |
↓37.5% |
|
Špička EMI (30 MHz) |
−32 dBµV |
−46 dBµV |
↓14 dB |
|
Použitie dosky PCB |
100% |
42% |
↓58% |
|
Overovací cyklus |
6 týždňov |
2 týždňoch |
↓67% |
|
Odchýlka konzistencie |
±8% |
±2% |
Stabilný vývoj |
Analýza výsledkov: Pri teplotách 25 °C aj 85 °C udržal systém JRN stabilné zaisťovanie s hladkým priebehom zvyškového napätia a bez sekundárneho odrazu.
Po 50 po sebe idúcich impulzoch zariadenie nevykazovalo žiadne degradácie, čo preukazuje vynikajúcu tepelnú stabilitu.
Inžiniersky tím spoločnosti Huachuan poskytol spätnú väzbu počas fázy prototypu:
"Integrované riešenie nám umožnilo úspešne absolvovať všetky testy na prvý pokus. Doteraz sme museli opakovane upravovať parametre; teraz nie je potrebné žiadne ladenie."
Počas fázy hromadnej výroby zákazník nahlásil:
Každý modul motora mal o 3 komponenty menej;
Náklady na položku BOM klesli približne o 0,12 USD;
Čas validácie sa skrátil o 40 hodín;
Úspešnosť prechodu EMC testom stúpla na 98,5 %.
① Integrované EMC zariadenia sú vhodné pre viacmotorové aplikácie, ako sú stierače, dvierkové sklá, sedadlá a kryty batožinového priestoru.
② Kapacita v rozsahu µF je obzvlášť dôležitá na potlačenie nízkych frekvencií, čo výrazne znižuje rušivý komutačný šum.
③ Uzavreté umiestnenie v blízkosti zdroja interferencie je rozhodujúce pre úspech; čím kratšia cesta, tým efektívnejšie potlačenie.
④ Testovanie v uzavretej slučke: PSpice model + ISO skripty skracujú overovací cyklus.
Tento prípad predstavuje štrukturálny posun v dizajne automobilovej elektroniky od „viaczariadeníového skládania“ k „funkčnej integrácii“.
Séria JRN so svojimi vlastnosťami nízkeho upevnenia, vysokého odozvu a širokopásmového potlačenia nielen rieši výzvy overenia, ale tiež podporuje štandardizáciu dodávateľského reťazca, čo zákazníkom pomáha rýchlo prijať globálne platformy podľa noriem ISO aj CISPR.
Jaronovo integrované riešenie JRN predstavuje jasný pokrok v oblasti automobilového EMC dizajnu – menej súčiastok, rýchlejšia validácia, nižšie náklady a vyššia konzistencia.
Poskytuje merateľné výhody pre spoľahlivosť motorového systému a stanovuje referenčný bod pre elektroniku ďalšej generácie automobilov.
EMC motorčeka stieračov | Chengdu Huachuan | Séria JRN | Dodržiavanie normy ISO 7637-2 | Automobilová elektronika
EN
