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高频噪声解决方案!进一步扩大汽车用3端子贯通滤波器“YFF系列”的产品阵容

TDK本次增加了“YFF系列”3端子贯通滤波器的产品线。
随着汽车电气系统在提高安全性、舒适性及信息娱乐性方面取得进展,针对系统异常运行的应对措施显得愈发关键。
为了抑制导致异常运行的电压波动和高频噪声,广泛使用了大量电容器。然而,近年来设备的小型化趋势显著,伴随而来的元件数量增加也引发了对安装空间不足的担忧。
针对这些课题,具有低ESL(等效串联电感)特性的3端子贯通滤波器因其卓越的噪声抑制效果,预计能够减少元件数量并提升性能,因此需求日益增长。

ECU的发展趋势

随着车载电子设备的日益小型化和功能提升,电子元件的数量显著增加,同时在更为苛刻的环境中应用的频率也在上升。因此,对电子元件有以下三项要求:

・抑制电压波动
・降低高频噪声
・减少安装部件的数量

图1:ECU的发展趋势

两款扩展产品的特性

YFF15AC1V224MT0Y0N
由于其尺寸为1005,具备小型化特性,且额定电压为35V
因此,它成为了一种适用于电源系统从输入到输出的多种电源线的产品。

图2:YFF15AC1V224M的特性介绍(特性值及插入损耗)

YFF21AC1A475MT0Y0N
静电容量为4.7μF且额定电压为10V的大容量电容器。
例如:5V线路的输入电容。
成为一种能够同时降低电压波动和应对高频噪声的产品。

图3:YFF21AC1A475M的介绍(特性值与插入损耗)

预期的电路模块展示如下:
因此成为适用于从电源系统输入到输出的广泛电源线的产品

图4:电路框图
品名 用途 形状 Capacitance RV Current
YFF15AC1V224M 一次侧
二次侧
滤波器去耦
1.0×0.5×0.4mm 220nF 35V 2A
YFF21AC1A475M 一次侧
二次侧
平滑滤波器去耦
2.0×1.25×0.85mm 4.7uF 10V 4A
表1. 规格

解决案例①YFF15AC1V224M / YFF21AC1A475M

在仅使用两个端子的电容器时,电压波动超过了IC推荐的最大电压。采用同容量及同尺寸的新型3端子贯通滤波器后,电压波动抑制达39%,成功保持在推荐的最大电压范围内。
如果仅使用双端子电容器来实现与3端子贯通滤波器相仿的电压波动抑制效果,在此案例中,需要将双端子电容器的数量增加一倍。
由此可知,3端子贯通滤波器以较少的数量实现了出色的噪声抑制效果。

Configuration i ii iii
YFF15AC1V224M
(3端子/1005/35V/220nF/2A)
Shunt-thru

2pcs
YFF21AC1A475M
(3端子/2012/10V/4.7uF/4A)
Shunt-thru

2pcs
2端子/2012/10V/4.7uF
2pcs
2端子/1005/35V/220nF
2pcs

2pcs
2端子/1608/35V/1uF
2pcs
2端子/1608/10V/2.2uF
4pcs
表2. 评估配置

■评估条件:开关频率为4MHz,输入电压为5V,输出电压为2.5V,输出电流为4.5A。

 
图5:电压波动的评估
  

在仅连接两个端子电容器的情况下,电压超过了IC推荐的最大值,但通过使用同容量和同尺寸的3端子贯通滤波器,成功抑制了电压的波动。
此外,为了实现与3端子贯通滤波器相同的电压波动抑制效果,需要增加两个端子电容器的数量。
在本案例中,将2端子电容器的数量从4个增加到8个,从而达到了与3端子馈通滤波器相似的电压波动水平。

解决案例②YFF15AC1V224M

YFF15AC1V224M采用1005尺寸,设计小巧玲珑,非常适合在高密度安装的小型应用中进行噪声抑制。
接下来将介绍一个与无钥匙进入相关的NFC电源线应用案例。

Configuration i ii
YFF15AC1V224M
(3端子/1005/35V/220nF/2A)
Feed-thru
2端子/1608/6.3V/10uF
2端子/1005/50V/100nF
表3. 评估配置
图6:频谱分析

使用三端子馈通式滤波器有望降低电源线路中的噪声。
该滤波器能有效抑制电源线路中的高频噪声,确保各类设备的稳定运行。

总结

在本解决方案指南中,我们详细介绍了扩展的YFF系列中两款产品所具有的卓越降噪性能。
各产品的特点总结如下:

YFF15AC1V224MT0Y0N虽然尺寸为1005,属于小型产品,但其额定电压达到35V,因此适用于电源系统输入到输出的多种电源线路。
YFF21AC1A475MT0Y0N具有较高的容量和10V的额定电压,能够有效降低电压波动并应对高频噪声。

除了本次介绍的产品,TDK还拥有种类繁多的产品阵容,涵盖各种额定电压和电容量,因此能够为电源的输入和输出侧提供全面的产品建议。
如果您在使用我们的产品时需要支持或对其感兴趣,欢迎随时联系TDK。

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