Дізнайтеся, як інтегровані пристрої Jaron’s JRN з електромагнітною індукцією та захистом від перенапруги допомогли Chengdu Huachuan Automotive знизити залишкову напругу на 37%, покращити відповідність стандарту ISO 7637-2 та скоротити час валідації на 67%.
Chengdu Huachuan Electric є відомим вітчизняним постачальником першого рівня автозапчастин, який постачає підйомні механізми склопідйомників, дворники та системи керування кузовом багатьом автовиробникам (OEM). Платформа двигуна дворника, що базується на архітектурі живлення 12 В постійного струму, потребує компактної конструкції та високої швидкості реакції. Однак етап тестування електромагнітної сумісності став критичним вузьким місцем, що призвело до затримок у проекті.
Під час тестування за ISO 7637-2 замовник виявив:
Залишкову напругу при методі проведення напруги (рівень 3) перевищено граничні значення;
При методі інжекції струму (рівень 4) спостерігалася короткочасна зворотна перешкода;
Піки ЕМІ були надмірно високими під час комутації двигуна, що призводило до перешкод у сигналі CAN контролера.
Спочатку вони використовували поєднання RC-поглинача та діода TVS, але проблеми залишалися: обмеження напруги TVS було недостатньо низьким, поглинання RC значно знижувалося при зміні температури, а перевірка вимагала кількох циклів повторного тестування із середнім терміном до 6 тижнів.
Інженерна команда Huachuan виявила дві основні проблеми під час тестування:
Напруга пікового значення при комутації досягала 80 В. Коли двигун дворників перемикався на зворотний хід у режимі високої швидкості, миттєва ЕРС індукції перевищувала граничну межу системи, що призводило до перезавантаження контролера.
Густина спектру високочастотних електромагнітних перешкод перевищувала допустимі межі. Накладання комутації вуглецевого щітки та ШІМ-регулювання швидкості створювало широкосмугові перешкоди, які перевищували норми CISPR 25 у діапазоні 10–200 МГц.
Хоча традиційні мережі RC/TVS можуть частково зменшувати піки, вони не можуть одночасно усувати як широкосмугові перешкоди, так і низькі вимоги до обмеження напруги.
Саме це технологічне вікно і використав Джарон.
Інженерна команда Jaron запропонувала комплексне рішення для цього проекту з використанням JRN16B105MXG (1 мкФ, 16 В пост. струму, 800 А) та JRN16B475MXG (4,7 мкФ, 16 В пост. струму, 1200 А).
Обидва пристрої використовуються відповідно для щіток двигуна та живлення контролера, формуючи «архітектуру інтегрованого подвійного вузла пригнічення».
① Час відгуку менше 25 нс для швидкого пригнічення сплесків напруги;
② Ємність рівня мкФ для покращеного фільтрування низьких частот;
③ Композитний кераміко-варисторний шар забезпечує стабільність низької залишкової напруги;
④ Сумісний із наявними корпусами PCB, що виключає необхідність перемонтажу.
Гібридна керамічна структура MOV забезпечила низьку залишкову напругу (<45 В) і подавлення широкосмугових перешкод без зміни розташування. Ця рішення типу «plug-and-play» спростило процес перевірки.
Випробування проводилися за методом провідної напруги ISO 7637-2 рівня 3 та методом струму рівня 4.
Нижче наведено результати порівняння тестів:
|
Тестовий проект |
Традиційне рішення RC+TVS |
Інтегроване рішення JRN |
Діапазон покращень |
|
Пікова залишкова напруга |
72V |
45V |
↓37.5% |
|
Пік ЕМІ (30 МГц) |
−32 дБмкВ |
−46 дБмкВ |
↓14 дБ |
|
Використання друкованої плати |
100% |
42% |
↓58% |
|
Цикл перевірки |
6 тижнів |
2 тижні |
↓67% |
|
Відхилення консистентності |
±8% |
±2% |
Стабільне покращення |
Аналіз результатів: при температурах 25°C та 85°C схема JRN забезпечувала стабільне затискання з плавною формою залишкової напруги та без вторинного стрибка.
Після 50 послідовних імпульсів пристрій не показав жодного погіршення, що свідчить про високу теплову стабільність.
Інженерна команда Huachuan надала відгук під час етапу прототипування:
"Інтегроване рішення дозволило нам пройти всі тести з першого разу. Раніше ми багаторазово змінювали параметри; тепер жодного налагодження не потрібно."
Під час фази масового виробництва клієнт повідомив:
У кожному моторному модулі було на 3 компоненти менше;
Вартість на один BOM знизилася приблизно на 0,12 долара;
Час валідації скоротився на 40 годин;
Рівень успішного проходження EMC-тестування зріс до 98,5%.
① Інтегровані пристрої EMC підходять для багатомоторних застосунків, таких як дворники, підйомники скл, сидіння та багажні двері.
② Ємність рівня µF є особливо критичною для подавлення низьких частот, значно зменшуючи шум комутації.
③ Закрите розташування поблизу джерела перешкод має вирішальне значення для успіху; чим коротший шлях, тим ефективніше подавлення.
④ Тестування в замкнутому циклі: модель PSpice + сценарії ISO скорочують цикл перевірки.
Цей випадок означає структурний зсув у проектуванні автомобільної електроніки від «багаторівневого використання пристроїв» до «функціональної інтеграції».
Серія JRN, яка характеризується низьким рівнем затискання, високою швидкодією та широкосмуговим придушенням перешкод, не лише вирішує завдання верифікації, а й сприяє стандартизації ланцюга постачання, допомагаючи клієнтам швидко впроваджувати глобальні платформи відповідно до стандартів ISO та CISPR.
Інтегроване рішення Jaron серії JRN демонструє чіткий стрибок у проектуванні автотранспортних EMC-систем — менше компонентів, швидша валідація, нижчі витрати та вища узгодженість.
Воно забезпечує вимірювані переваги для надійності двигунів і встановлює орієнтир для електроніки наступного покоління в автомобілебудуванні.
EMC дворникового мотора | Ченду Хуачуань | Серія JRN | Відповідність ISO 7637-2 | Автомобільна електроніка
EN
