แก้ไขเสียงรบกวนทางไฟฟ้าที่ยุ่งเหยิงด้วยตัวเหนี่ยวนำโหมดร่วม

สัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าในโหมดทั่วไปรบกวนระบบสื่อสาร CAN บัสภายในรถยนต์สมัยใหม่อย่างมาก วงจรสวิตชิ่งที่รวดเร็ว มอเตอร์ไฟฟ้า และการทำงานของอินเวอร์เตอร์ความถี่สูงทำให้เกิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างรุนแรงทั่วทั้งชุดสายไฟของรถยนต์ สัญญาณรบกวนความถี่สูงนี้สร้างข้อผิดพลาดของสัญญาณและทำให้การส่งข้อมูลที่สำคัญเสียหาย การกรองฮาร์ดแวร์ระดับตัวรับส่งสัญญาณเป็นชั้นที่จำเป็นในการป้องกันต่อการรบกวนในการปฏิบัติงานเหล่านี้ การวางตัวเหนี่ยวนำโหมดร่วมโดยตรงบนสายบัสจริงจะช่วยลดสัญญาณรบกวนในโหมดทั่วไปได้อย่างมีประสิทธิภาพ ขณะเดียวกันก็รักษาสัญญาณข้อมูลส่วนต่างที่สำคัญไว้เหมือนเดิม การลดเสียงรบกวนอย่างเหมาะสมช่วยให้วิศวกรออกแบบยานยนต์ได้รับอัตราข้อมูลที่เสถียรทั่วทั้งเครือข่ายควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน การกรองที่เชื่อถือได้ยังช่วยให้การออกแบบเป็นไปตามมาตรฐาน EMC ของยานยนต์ที่เข้มงวด เช่น CISPR 25

ทำความเข้าใจเกี่ยวกับสัญญาณรบกวน CAN Bus ของยานยนต์

แหล่งกำเนิดเสียงรบกวนในยานพาหนะ

รถยนต์สมัยใหม่มีแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าจำนวนมากที่คุกคามหน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ มอเตอร์ไฟฟ้าสร้างสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูงตั้งแต่ 2 kHz ถึง 20 kHz ภายในขดลวดมอเตอร์และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์กำลัง ระบบมอเตอร์ของยานพาหนะเหล่านี้ยังสร้างการสั่นของเสียงรบกวนที่ได้ยินได้ระหว่าง 1 kHz ถึง 20 kHz อินเวอร์เตอร์กำลังดำเนินการสวิตชิ่งอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างรุนแรง สายเคเบิลไฟฟ้าแรงสูงแบบขยายทำหน้าที่เหมือนกับเสาอากาศ และกระจายสัญญาณรบกวนความถี่สูงไปตามเส้นทางสายรัด นอกจากนี้ รูปแบบทางกายภาพที่คับแคบยังบังคับให้สายไฟเข้าใกล้กับสายสัญญาณแรงดันต่ำ ซึ่งจะกระตุ้นให้เกิดการครอสทอล์คแบบอุปนัยและแบบคาปาซิทีฟ ความผันผวนของกระแสอย่างรวดเร็วทำให้เกิดเสียงรบกวนในโหมดทั่วไปทั่วทั้งเครือข่ายชุดสายไฟของยานพาหนะ

ปัจจัยหลายประการทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่อาจเกิดขึ้นอย่างรุนแรงระหว่างโหนดยานยนต์ที่เชื่อมต่อถึงกัน

ผลกระทบต่อความสมบูรณ์ของสัญญาณ CAN

สัญญาณรบกวนในโหมดทั่วไปจะทำลายความสมบูรณ์ของสัญญาณของบัสเครือข่ายบริเวณตัวควบคุมโดยตรง ตัวรับส่งสัญญาณ CAN อาศัยการส่งสัญญาณที่แตกต่างกัน โดยกำหนดสถานะลอจิกโดยการวัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างสาย CAN High และ CAN Low สัญญาณรบกวนในโหมดทั่วไปที่รุนแรงจะเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าพื้นฐานบนตัวนำสัญญาณทั้งสองพร้อมกัน

ทรานเซียนท์แรงดันสูงและเสียงความถี่สูงขับเคลื่อนตัวรับส่งสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลที่อยู่นอกช่วงการทำงานของโหมดร่วมที่เหมาะสมที่สุด วงจรตัวรับสัญญาณพยายามปฏิเสธการรบกวนในโหมดทั่วไปอย่างหนัก ทำให้เกิดความผิดเพี้ยนของสัญญาณอย่างรุนแรงและความกระวนกระวายใจของจังหวะเวลา รูปคลื่นที่เสียหายจะเปลี่ยนการเปลี่ยนขอบที่สำคัญ และสร้างข้อผิดพลาดบิตภายในแพ็กเก็ตการสื่อสารแบบดิจิทัล

ความเสียหายของแพ็คเก็ตบังคับให้ตัวควบคุม CAN ส่งข้อความที่เสียหายซ้ำๆ การส่งสัญญาณซ้ำบ่อยๆ จะสิ้นเปลืองแบนด์วิดท์บัสอันมีค่า เพิ่มเวลาแฝง และทริกเกอร์ตัวนับข้อผิดพลาดของโหนด หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ที่ได้รับผลกระทบจะเข้าสู่สถานะข้อผิดพลาดแบบพาสซีฟหรือสภาวะบัสออฟ ซึ่งจะทำให้การส่งข้อมูลของยานพาหนะหยุดชะงักลงโดยสิ้นเชิง

การกรองสัญญาณรบกวนด้วยตัวเหนี่ยวนำโหมดร่วม

วิศวกรฮาร์ดแวร์ยานยนต์ใส่ส่วนประกอบแบบพาสซีฟลงในวงจรอินเทอร์เฟซตัวรับส่งสัญญาณ เพื่อปกป้องโมดูลควบคุมอิเล็กทรอนิกส์จากการรบกวนทางไฟฟ้าอย่างรุนแรง ตัวเหนี่ยวนำโหมดร่วมทำหน้าที่เป็นตัวกรองสำคัญที่วางอยู่ระหว่างการเชื่อมต่อสายไฟบัสจริงกับวงจรรวมตัวรับส่งสัญญาณ การจัดวางฮาร์ดแวร์นี้จะสร้างเกราะป้องกันที่มีประสิทธิภาพต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่รุนแรง

การยกเลิกฟลักซ์แม่เหล็ก

หลักการทำงานหลักของส่วนประกอบแบบพาสซีฟนี้อาศัยการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านขดลวดทองแดงที่พันคู่ ภายในโช้คโหมดทั่วไป การตั้งค่าทางกายภาพประกอบด้วยขดลวดทองแดงหุ้มฉนวนสองเส้นพันรอบแกนแม่เหล็กที่ใช้ร่วมกัน เมื่อสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลเดินทางผ่านขดลวดเหล่านี้ในทิศทางตรงกันข้าม สนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นจะตอบโต้และทำให้เป็นกลางซึ่งกันและกัน ทำให้สัญญาณที่ต้องการเดินทางผ่านได้อย่างอิสระโดยมีการรบกวนหรือสูญเสียน้อยที่สุด ข้อความ CAN บัสดิฟเฟอเรนเชียลจะดันกระแสไฟฟ้าไปข้างหน้าผ่านขดลวดเส้นหนึ่ง ขณะเดียวกันก็ดึงกระแสเท่ากันกลับผ่านขดลวดเส้นที่สอง กระแสที่เท่ากันที่ตรงข้ามกันเหล่านี้จะสร้างฟลักซ์แม่เหล็กที่เท่ากันและตรงกันข้ามภายในแกนแม่เหล็กที่ใช้ร่วมกัน แรงแม่เหล็กของฝ่ายตรงข้ามจะหักล้างกันโดยสิ้นเชิง ด้วยเหตุนี้ ส่วนประกอบจึงมีอิมพีแดนซ์แบบเหนี่ยวนำแทบเป็นศูนย์สำหรับการสื่อสารด้วยสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลแบบปกติ

สัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าในโหมดทั่วไปทำงานผ่านกลไกทางกายภาพที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงผ่านสายสื่อสาร การรบกวนทางไฟฟ้าความถี่สูงจะผลักกระแสสัญญาณรบกวนที่ไม่ต้องการในทิศทางเดียวกันลงไปตามตัวนำสัญญาณทั้งสองพร้อมกัน เมื่อกระแสสัญญาณรบกวนในโหมดร่วมเข้าสู่ขดลวดทั้งสองแบบขนาน กระแสที่เกิดขึ้นจะสร้างฟลักซ์แม่เหล็กแบบบวกภายในแกนเฟอร์ไรต์ ฟลักซ์แม่เหล็กที่อยู่ในแนวเดียวกันเหล่านี้จะเสริมกำลังซึ่งกันและกันแทนที่จะหักล้างกัน สนามแม่เหล็กแบบบวกจะสร้างปฏิกิริยารีแอคทีฟอินดัคทีฟสูงบนเส้นสัญญาณทั้งสองเส้น แกนแม่เหล็กจะบล็อกกระแสเสียงในโหมดทั่วไปได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะที่ยังคงรักษาการส่งข้อมูลส่วนต่างไว้

การปิดกั้นสัญญาณรบกวนอิมพีแดนซ์สูง

อิมพีแดนซ์โหมดร่วมสูงจะหยุดกระแสเสียงรบกวนความถี่สูงก่อนที่สัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าจะไปถึงวงจรตัวรับส่งสัญญาณที่ละเอียดอ่อน กระแสสัญญาณรบกวนในโหมดทั่วไปพยายามที่จะเดินทางจากสายสัญญาณไปยังกราวด์ของแชสซีผ่านเส้นทางเก็บประจุของปรสิต โช้คแบบเหนี่ยวนำทำหน้าที่เหมือนกับผนังไฟฟ้าสำหรับพลังงานโหมดร่วมความถี่สูง โดยนำเสนออิมพีแดนซ์สูงโดยเฉพาะกับเส้นทางสัญญาณรบกวนจากสายสู่พื้น

วิศวกรจะประเมินพารามิเตอร์ประสิทธิภาพของส่วนประกอบเมื่อเลือกตัวกรองทางกายภาพสำหรับระบบอิเล็กทรอนิกส์

การนำเสนอความต้านทานสูงต่อสัญญาณรบกวนจากพื้นสู่พื้นช่วยให้โหนดของยานยนต์ผ่านการทดสอบการปล่อยรังสีและภูมิคุ้มกัน โปรโตคอลการทดสอบยานพาหนะจำเป็นต้องใช้โมดูลอิเล็กทรอนิกส์เพื่อให้เป็นไปตามขีดจำกัดเกณฑ์เสียงรบกวนที่เข้มงวด โดยไม่ปล่อยสัญญาณรบกวนความถี่วิทยุที่เป็นอันตราย โช้คจะปิดกั้นกระแสเสียงรบกวนความถี่สูงไม่ให้ไหลออกสู่ชุดสายไฟรถยนต์ที่ขยายออก ชุดสายไฟยาวทำหน้าที่เหมือนเสาอากาศทางกายภาพเมื่อมีสัญญาณรบกวนที่ไม่มีการปิดกั้นไหลผ่านสายสัญญาณ การระงับกระแสของโหมดทั่วไปจะช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกให้ต่ำและปกป้องตัวรับสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ของยานพาหนะที่อยู่รอบๆ การกรองอิมพีแดนซ์สูงยังช่วยเพิ่มภูมิคุ้มกันของโหนดต่อการระเบิดของสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าที่เข้ามาจากแหล่งรบกวนภายนอก ดีไซน์ยานยนต์จะรักษารูปคลื่นของสัญญาณที่ชัดเจนและการดำเนินการข้อมูลที่เชื่อถือได้ผ่านการบล็อกสัญญาณรบกวนความถี่สูงที่แข็งแกร่ง

ประโยชน์ในการใช้งาน CAN ของยานยนต์

การใส่ส่วนประกอบโช้คแบบพิเศษเข้าไปในเครือข่าย CAN จะให้การปกป้องที่แข็งแกร่งสำหรับชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ เครือข่ายยานพาหนะจำเป็นต้องมีการป้องกันอย่างต่อเนื่องจากการรบกวนของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูง ตัวกรองฮาร์ดแวร์จะรักษาการทำงานของโหนดอย่างต่อเนื่องตลอดสภาพแวดล้อมการทำงานที่เปลี่ยนแปลงไป

การปราบปราม EMI และภูมิคุ้มกัน

ตัวเหนี่ยวนำโหมดทั่วไปทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบกรองพาสซีฟแบบคอยล์คู่ที่สร้างขึ้นรอบๆ แกนแม่เหล็กที่ใช้ร่วมกัน ส่วนประกอบนี้ลดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าโดยการลดทอนสัญญาณรบกวนที่ไม่พึงประสงค์ที่แชร์ผ่านสายส่งทั้งสอง ขณะเดียวกันก็ให้ความต้านทานน้อยที่สุดต่อสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลที่จำเป็นสำหรับการสื่อสารที่ชัดเจน เครือข่าย CAN FD ความเร็วสูงสมัยใหม่ต้องการความสมบูรณ์ของสัญญาณที่ยอดเยี่ยมที่ความเร็วในการส่งข้อมูลสูง

โครงสร้างทางกายภาพที่แข็งแกร่งช่วยให้ส่วนประกอบการกรองเหล่านี้ทนทานต่อสภาพแวดล้อมยานยนต์ใต้ฝากระโปรงที่รุนแรง:

· การปราบปรามสัญญาณรบกวนและความสมบูรณ์ของสัญญาณ: ให้การระงับสัญญาณรบกวนในโหมดทั่วไปที่มีประสิทธิภาพสูง ในขณะเดียวกันก็ปกป้องความสมบูรณ์ของข้อมูลสำหรับการสื่อสาร CAN FD ที่ทำงานสูงกว่า 10 Mbit/s

· มาตรฐานและการปฏิบัติตามข้อกำหนด EMC: ปฏิบัติตามมาตรฐานสากล เช่น IEC 62228-3 และ CiA 110 ช่วยให้ระบบยานยนต์สามารถตอบสนองข้อกำหนด OEM EMC ที่เข้มงวดได้

· ความทนทานต่อสิ่งแวดล้อมและกลไก: สร้างด้วยโครงสร้างพันลวดและการเคลือบโลหะด้านสูงเพื่อรักษาการทำงานทางไฟฟ้าที่มั่นคงภายใต้การสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่องและสภาวะอุณหภูมิสุดขีดสูงถึง +150°C

ภูมิคุ้มกันแม่เหล็กไฟฟ้าที่เหนือกว่าช่วยป้องกันแรงดันไฟกระชากชั่วคราวจากภายนอกไม่ให้กระแสข้อมูลดิฟเฟอเรนเชียลเสียหาย สัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลที่สะอาดช่วยลดอัตราข้อผิดพลาดบิตของตัวรับในช่องควบคุมที่ละเอียดอ่อน โมดูลควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ของยานพาหนะประมวลผลแพ็กเก็ตข้อมูลได้อย่างน่าเชื่อถือโดยไม่ต้องประสบปัญหาฮาร์ดแวร์ค้าง

การบรรเทาผลกระทบจากการชดเชยภาคพื้นดิน

การทำงานของเครื่องยนต์และการสลับโหลดกระแสสูงจะเปลี่ยนศักยภาพการอ้างอิงเฉพาะจุดระหว่างโหนดอิเล็กทรอนิกส์ของยานพาหนะที่อยู่ห่างไกล การเลื่อนศักย์ไฟฟ้าของกราวด์ทางกายภาพจะสร้างแรงดันไฟฟ้าโหมดร่วมสูงทั่วสายเชื่อมต่อ ความไม่สมดุลของแรงดันไฟฟ้าเหล่านี้คุกคามวงจรตัวรับส่งสัญญาณโดยการบังคับให้แรงดันไฟฟ้าของสัญญาณอยู่นอกช่วงการทำงานของอินพุตมาตรฐาน

ฮาร์ดแวร์การกรองจะดูดซับพลังงานโหมดทั่วไปชั่วคราวก่อนที่แรงดันไฟฟ้าจะพุ่งเข้าสู่พินเซมิคอนดักเตอร์ที่มีความละเอียดอ่อน แกนแม่เหล็กจะแปลงพลังงานความถี่สูงไปเป็นสนามแม่เหล็กที่มีการแปลเป็นภาษาท้องถิ่น อิมพีแดนซ์อินดัคทีฟสูงจะบล็อกกระแสเสียงรบกวนจากปรสิตไม่ให้เสร็จสิ้นเส้นทางผ่านการเชื่อมต่อกราวด์ของแชสซี

การป้องกันการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าจะรักษาแรงดันไฟฟ้าในการทำงานของตัวรับส่งสัญญาณให้อยู่ภายในกรอบการทำงานที่ปลอดภัย โหนดรักษาการวัดแรงดันไฟฟ้าส่วนต่างที่แม่นยำ แม้จะมีการชดเชยกราวด์กับชุดสายไฟยาวก็ตาม ความเสถียรนี้ป้องกันการหยุดชะงักของการสื่อสารระหว่างตัวควบคุมความปลอดภัยที่สำคัญระหว่างโหลดไฟฟ้าที่แกว่งกะทันหัน

การปฏิบัติตาม CISPR 25 EMC

ผู้ผลิตยานพาหนะกำหนดให้ปฏิบัติตามขีดจำกัดความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า CISPR 25 อย่างเคร่งครัด CISPR 25 กำหนดระดับการปล่อยก๊าซที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและรังสีที่อนุญาตสำหรับโมดูลอิเล็กทรอนิกส์ที่วางอยู่ภายในรถยนต์ สาย CAN ที่ไม่มีการกรองจะส่งเสียงรบกวนการสลับความถี่สูงโดยตรงไปยังชุดสายไฟที่ขยายออก สายรัดยาวทำหน้าที่เหมือนเสาอากาศทางกายภาพและแผ่สัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าในวงกว้างผ่านคลื่นความถี่วิทยุ

การกรองโช้คแบบกำหนดเป้าหมายจะระงับกระแสโหมดทั่วไปที่อินเทอร์เฟซของแผงวงจรฟิสิคัล การลดทอนกระแสสัญญาณรบกวนความถี่สูงก่อนที่พลังงานสัญญาณจะไปถึงชุดสายไฟจะช่วยลดการปล่อยคลื่น RF ที่แผ่ออกมาอย่างมาก โมดูลควบคุมอิเล็กทรอนิกส์สามารถผ่านเกณฑ์การปล่อยก๊าซ CISPR 25 Class 5 ได้อย่างง่ายดายเมื่อติดตั้งส่วนประกอบการกรองที่ตรงกันอย่างเหมาะสม

การรวมส่วนประกอบการกรองตั้งแต่เนิ่นๆ ช่วยลดความยุ่งยากในการทดสอบคุณสมบัติ EMC ของยานยนต์ขั้นสุดท้าย ทีมออกแบบหลีกเลี่ยงการออกแบบแผงวงจรที่มีราคาแพงในระหว่างรอบการทดสอบยานพาหนะขั้นสุดท้าย การออกแบบตัวเรือนโมดูลต้องการเกราะป้องกันโลหะทางกายภาพน้อยลง ซึ่งช่วยลดน้ำหนักการผลิตโดยรวมและต้นทุนการผลิตส่วนประกอบในสายการผลิตรถยนต์ สัญญาณที่สะอาดช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะบูรณาการเข้ากับสถาปัตยกรรมไฟฟ้าของยานพาหนะที่ซับซ้อนได้อย่างราบรื่น

การเลือกตัวเหนี่ยวนำโหมดร่วมที่เหมาะสม

อิมพีแดนซ์และความถี่คัตออฟ

วิศวกรเลือกโช้คโหมดทั่วไปตามโปรไฟล์อิมพีแดนซ์เป้าหมายที่ความถี่รบกวนเฉพาะ ตัวเหนี่ยวนำโหมดร่วมให้การลดทอนสูงสุดเมื่ออิมพีแดนซ์สูงสุดสอดคล้องกับความถี่สัญญาณรบกวนของระบบ ทีมออกแบบประเมินความถี่คัตออฟเพื่อปกป้องสัญญาณข้อมูลส่วนต่าง การเลือกตัวกรองที่มีความถี่คัตออฟต่ำเกินไปจะทำให้การเปลี่ยนสัญญาณลดลงโดยไม่ตั้งใจ

การเลือกโช้คที่เหมาะสมจะรักษาสมดุลของการลดเสียงรบกวนกับข้อกำหนดด้านอัตราข้อมูล เครือข่าย CAN FD ทำงานที่ความเร็วข้อมูลสูง โดยต้องมีการจับคู่การตอบสนองความถี่อย่างระมัดระวัง นักออกแบบฮาร์ดแวร์เลือกส่วนประกอบที่มีความต้านทานสูงต่อสัญญาณรบกวนในโหมดทั่วไป ในขณะที่ยังคงรักษาการสูญเสียการแทรกต่ำสำหรับข้อความส่วนต่าง

การควบคุมความจุของปรสิต

รูปทรงของขดลวดภายในสร้างความจุหลงทางที่ไม่พึงประสงค์ภายในส่วนประกอบแม่เหล็กแบบพาสซีฟ ความจุปรสิตสูงทำให้เป็นทางเลือกทางเลือกสำหรับสัญญาณไฟฟ้าความถี่สูงโดยไม่ได้ตั้งใจ ความจุจรจัดนี้จะลดความถี่เรโซแนนซ์ในตัวเองของส่วนประกอบ และลดประสิทธิภาพการกรองความถี่สูง

สำหรับแอปพลิเคชัน Controller Area Network (CAN) โช้คโหมดทั่วไปควรรักษาความจุของขดลวดปรสิตให้ต่ำกว่า 10 pF เพื่อป้องกันการจำกัดความถี่เรโซแนนซ์ในตัวเองและแบนด์วิธของสัญญาณ การควบคุมความสมมาตรของขดลวดช่วยลดการแปลงสัญญาณโหมดดิฟเฟอเรนเชียลไปเป็นโหมดทั่วไปให้เหลือน้อยที่สุด เทคนิคการผลิตที่แม่นยำช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเชื่อมต่อแบบคาปาซิทีฟต่ำระหว่างขดลวดที่อยู่ติดกัน

AEC-Q200 และอันดับปัจจุบัน

การใช้งานด้านยานยนต์ต้องการส่วนประกอบที่ได้รับการรับรองภายใต้คุณสมบัติด้านความเครียดในอุตสาหกรรมที่เข้มงวด ส่วนประกอบแบบพาสซีฟจะต้องผ่านโปรโตคอลการทดสอบที่เข้มงวดที่กำหนดโดยมาตรฐาน AEC-Q200 ก่อนการติดตั้งในยานพาหนะ

อัตราความต้านทาน DC เป็นตัวกำหนดการกระจายพลังงานของส่วนประกอบระหว่างการทำงาน โหลดกระแสสูงจะเพิ่มอุณหภูมิของขดลวดทองแดงภายในแกนเฟอร์ไรต์ ผู้ออกแบบวงจรเลือกส่วนประกอบที่มีระยะขอบด้านความร้อนเพียงพอเพื่อหลีกเลี่ยงความอิ่มตัวของแกนกลางในระหว่างรอบการทำงานที่อุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน

การรวมตัวเหนี่ยวนำโหมดทั่วไปรับประกันการส่งสัญญาณที่ชัดเจนผ่านเครือข่าย CAN บัสของยานยนต์ความเร็วสูง ส่วนประกอบการกรองแบบพาสซีฟที่จำเป็นนี้มอบประโยชน์สองประการที่สำคัญสำหรับระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ อุปกรณ์ปกป้องสัญญาณข้อมูลส่วนต่างที่ละเอียดอ่อนในขณะเดียวกันก็บล็อกการรบกวนของมอเตอร์ความถี่สูงและการชดเชยกราวด์ชั่วคราวไปพร้อมๆ กัน แกนเฟอร์ไรต์ภายในจะระงับกระแสเสียงรบกวนที่ทำลายล้างก่อนที่การรบกวนทางไฟฟ้าจะไปถึงวงจรตัวรับส่งสัญญาณที่มีความละเอียดอ่อน วิศวกรฮาร์ดแวร์ต้องระบุส่วนประกอบที่ผ่านการรับรอง AEC-Q200 ในระหว่างโครงร่างวงจรเริ่มต้นและขั้นตอนการออกแบบแผนผัง การเลือกฮาร์ดแวร์การกรองที่มีประสิทธิภาพตั้งแต่เนิ่นๆ จะช่วยป้องกันการออกแบบแผงวงจรพิมพ์ทางกายภาพที่มีราคาแพง การเลือกส่วนประกอบที่เหมาะสมช่วยให้โมดูลควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ผ่านการทดสอบการปฏิบัติตาม CISPR 25 EMC ที่เข้มงวดได้อย่างราบรื่น

คำถามที่พบบ่อย

ตัวเหนี่ยวนำโหมดทั่วไปป้องกันสัญญาณ CAN บัสได้อย่างไร

ตัวเหนี่ยวนำโหมดร่วมจะระงับสัญญาณรบกวนความถี่สูงที่เคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกันบนสายสัญญาณทั้งสอง แกนแม่เหล็กสร้างความต้านทานสูงต่อการรบกวนในโหมดทั่วไป ในขณะเดียวกัน ฟลักซ์แม่เหล็กที่เท่ากันและตรงกันข้ามจะหักล้างสัญญาณข้อมูลส่วนต่าง ทำให้ข้อความที่ถูกต้องสามารถส่งผ่านได้โดยไม่ผิดเพี้ยน

เหตุใดเครือข่าย CAN FD จึงต้องการความจุการพันขดลวดปรสิตต่ำ

ความจุของกาฝากสูงสร้างเส้นทางที่ไม่ได้ตั้งใจสำหรับพลังงานความถี่สูง ความจุจรจัดนี้จะลดความถี่สะท้อนในตัวเองของโช้คและลดประสิทธิภาพการกรอง การรักษาความจุของขดลวดปรสิตให้ต่ำกว่า 10 pF จะช่วยปกป้องแบนด์วิดท์ของสัญญาณผ่านเครือข่าย CAN FD ความเร็วสูงที่ทำงานได้ถึง 10 Mbit/s

โช้คโหมดทั่วไปช่วยให้ปฏิบัติตาม CISPR 25 ได้อย่างไร

สายสัญญาณที่ไม่มีการกรองจะทำหน้าที่เหมือนเสาอากาศ โดยกระจายสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าไปทั่วชุดสายไฟของรถยนต์ โช้คโหมดทั่วไปจะบล็อกสัญญาณรบกวนการสลับความถี่สูงที่อินเทอร์เฟซฟิสิคัลบอร์ด การระงับกระแสเสียงรบกวนเหล่านี้จะช่วยลดการปล่อยคลื่นความถี่วิทยุที่แผ่ออกมา ช่วยให้หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์เคลียร์ข้อจำกัด CISPR 25 Class 5 ที่เข้มงวดได้

ตัวเหนี่ยวนำโหมดทั่วไปสามารถป้องกันความเสียหายจากการเลื่อนกราวด์ได้หรือไม่?

ใช่. การเปลี่ยนแปลงโหลดทางไฟฟ้าทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงศักย์ไฟฟ้าระหว่างโหนดยานพาหนะที่อยู่ห่างไกล ตัวเหนี่ยวนำโหมดทั่วไปจะบล็อกกระแสสัญญาณรบกวนในโหมดทั่วไปความถี่สูงที่เกิดจากการชดเชยกราวด์เหล่านี้ ส่วนประกอบจะดูดซับแรงดันไฟกระชากชั่วคราว ทำให้แรงดันไฟฟ้าอินพุตของตัวรับส่งสัญญาณอยู่ในขีดจำกัดการทำงานที่ปลอดภัย