用于數(shù)據(jù)信號線的共模線圈選型和應(yīng)用EMCppt課件

1、Wrth Elektronik eiSos 2009WRTH ELEKTRONIK EISOS GMBH & CO. KG2021- 用于數(shù)據(jù)信號線的共模線圈用于數(shù)據(jù)信號線的共模線圈 -Wrth Elektronik eiSos 2009主題 為什么用共模線圈? 用于數(shù)據(jù)線號線的共模線圈 典型應(yīng)用 線圈選擇 - Bifilar 和 Sectional 繞線方式 線圈選擇 頻率和磁芯 線圈選擇 尺寸，阻抗和電流 實(shí)例 競爭對手參照Wrth Elektronik eiSos 2009為什么要電流補(bǔ)償?技術(shù)優(yōu)勢 對共模干擾的衰減很強(qiáng)= 80% 的EMC 問題都來自于共模干擾 對差模信號的衰減

2、很小 = 信號失真小 增加了傳輸線的對稱性解決高速信號(USB, CAN.)的唯一方案 尺寸小，共模阻抗高 電流補(bǔ)償線圈 = 共模線圈 為什么?Wrth Elektronik eiSos 2009減少干擾離開元件進(jìn)入元件結(jié)果:對有用信號沒有影響，或者影響很小 對干擾的衰減很強(qiáng) 差模 共模 EMV-Allgemein Grundlagen Filter&Signale Einfgedmpfung Filtertopologien Simulation為什么要電流補(bǔ)償為什么要電流補(bǔ)償?Wrth Elektronik eiSos 2009共模線圈 與單線圈比較電流補(bǔ)償/共模線圈單線圈共模阻抗

3、高低或中等差模阻抗低中等阻抗與負(fù)載電流的相關(guān)性不相關(guān)與磁芯相關(guān)對有用信號的衰減低高Wrth Elektronik eiSos 2009共模線圈 丈量f/MHzImpedanz / 差模阻抗共模阻抗Wrth Elektronik eiSos 2009為什么使用共模線圈? 用用2個電感或鐵氧體濾波個電感或鐵氧體濾波濾波前的信號眼圖濾波前的信號眼圖 濾波后的信濾波后的信號眼圖號眼圖 信號上升階段受到影響，會給高速數(shù)據(jù)和信號線的傳輸帶來問題。Wrth Elektronik eiSos 2009 用共模線圈濾波用共模線圈濾波濾波前的信號眼圖濾波前的信號眼圖 濾波后的信號眼濾波后的信號眼圖圖 對信號上升階

4、段沒有影響, 磁場補(bǔ)償 對數(shù)據(jù)信號沒有影響或者影響很小 兩組繞線的磁場耦合 因?yàn)榇艌鲴詈系木壒?，直流電流不會造成磁芯飽?濾波效果遠(yuǎn)勝兩個獨(dú)立的電感或鐵氧體為什么使用共模線圈?Wrth Elektronik eiSos 2009典型應(yīng)用USBFirewire/IEEE 1394LVDSCAN-busISDNLANxDSLAnalog ModemT1/E1PABXData Signal LinesPower lines (Vdc 在比特率下，差模阻抗低 起點(diǎn)是: Zdiff 400 Mbit/s), 使用WE-CNSW 能達(dá)到良好的效果?？傊?，設(shè)計(jì)者應(yīng)遵循PCB設(shè)計(jì)中的阻抗匹配原則，以期達(dá)到最低

5、的誤碼率。f = 比特率/2Wrth Elektronik eiSos 2009線圈選擇 頻率和磁芯 Wrth Elektronik eiSos 2009用于數(shù)據(jù)信號線的共模線圈 (額定電壓最大 80Vdc!) WE-VBWE-SLWE-SLMWE-SL1WE-SL2WE-CNSWWE-SL3WE-SL5WE-SL3 HVWE-MLSWE-PFNot for new designWE-SL5 HCWrth Elektronik eiSos 2009用于數(shù)據(jù)信號線的共模線圈 (額定電壓最大 80Vdc!)CMC for Data Signal LinesTHTSMD“Sectional“Sect

6、ionalBifilarWE-MLSWE-VBWE-SL2 “S”WE-SL5“WE-PF”BifilarWE-CNSWWE-SLMWE-SL1WE-SL2WE-SL3WE-SL5WE-SLWrth Elektronik eiSos 2009WE-SLWE-SL 1WE-SL 2WE-SL 3WE-SL 5WE-CNSW尺寸尺寸 mm 阻抗阻抗 電流電流 A2.0 x 1.2 x 1.23.2 x 1.6 x 1.912.7 x 10.5 x 5,759.2 x 6.0 x 5.06.5 x 3.6 x 1.659.2 x 6.6 x 2.510.0 x 8.2 x 6.5應(yīng)用應(yīng)用0.28 0

7、.40.20 0.370.20 2.700.300.40 1.600.50 0.700.35 5.0130 91060 4001100 14400300 20001250 5000290 130001000 20000USB 2.0Firewire/ 高速數(shù)據(jù)線高速數(shù)據(jù)線VCC 電源和數(shù)據(jù)線電源和數(shù)據(jù)線VCC 電源和數(shù)據(jù)線電源和數(shù)據(jù)線大電流大電流ISDNMultilines VCC 電源線電源線 PCMCIA 卡卡低電壓SMD 共模線圈產(chǎn)品: 尺寸最小的共模線圈四線共模 !Bifilar和Sectional 均有參數(shù)因繞線方式而異 三線共模 高度低 大電流寬帶 Wrth Elektronik

8、eiSos 2009WE-SL3 HV尺寸尺寸 mm 阻抗阻抗 電流電流 A9.2 x 6.6 x 2.5應(yīng)用應(yīng)用0.5047HEthernet / xDSL / ISDN .用于電信產(chǎn)品: 1,5kV 絕緣耐壓 在將來 :新的 CNSW 應(yīng)用: HDMI GHz 數(shù)據(jù)線e.g SATA） 低電壓SMD 共模線圈產(chǎn)品: Wrth Elektronik eiSos 2009應(yīng)用實(shí)例WE-CNSW - USB 四端口特點(diǎn)特點(diǎn):高頻下共模抑制能力很強(qiáng)高頻下共模抑制能力很強(qiáng)采用對稱繞線方式，對高速信號的影響很小采用對稱繞線方式，對高速信號的影響很小工作溫度工作溫度: 40 C to +125 C 應(yīng)用

9、應(yīng)用:USB 2.0 Firewire/IEEE 1394 LVDS 高速數(shù)據(jù)線高速數(shù)據(jù)線 共模濾波器共模濾波器 LAN 不能用于電源不能用于電源!(峰值電流限制峰值電流限制!)Wrth Elektronik eiSos 2009應(yīng)用實(shí)例 WE-SLM特點(diǎn)特點(diǎn):尺寸小尺寸小最大工作電流最大工作電流 300 mA 額定電壓額定電壓: 80 VDC (42 VAC) 工作溫度工作溫度: 40 C to +125 C 應(yīng)用應(yīng)用:CAN FireWire 信號線和傳感器信號線和傳感器電源系統(tǒng)電源系統(tǒng) 數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線 USB TDK Wrth Elektronik eiSos 2009應(yīng)用實(shí)例 WE-SL

10、2 CAN總線特點(diǎn)特點(diǎn):磁性材料采用磁性材料采用NiZn/MnZn，可以在寬頻下，可以在寬頻下工作工作 額定電壓額定電壓: 80 VDC (42 V AC) 工作溫度工作溫度: 40 C to +125 C 應(yīng)用應(yīng)用:用于數(shù)據(jù)線和信號線的電流補(bǔ)償用于數(shù)據(jù)線和信號線的電流補(bǔ)償電源系統(tǒng)電源系統(tǒng) 測量信號濾波測量信號濾波 CAN共模干擾抑制共模干擾抑制 EPCOS Wrth Elektronik eiSos 2009應(yīng)用實(shí)例 WE-SL2 CAN總線 的工業(yè)應(yīng)用過程控制電源傳感器/執(zhí)行器甚至在咖啡機(jī)上!運(yùn)動控制Wrth Elektronik eiSos 2009設(shè)計(jì)實(shí)例 WE-SL3 HV特點(diǎn)特點(diǎn):

11、1.5 kV 絕緣電壓絕緣電壓 高度只有高度只有 2.5 mm 卓越的噪聲衰減能力卓越的噪聲衰減能力 額定電壓額定電壓: 80 VDC (42 VAC) 工作溫度工作溫度: 40 C to +125 C 應(yīng)用應(yīng)用:10/100/1000 Base-T xDSL Modem T1/E1 ISDN TNV-1 電路電路注意注意: 本線圈不能用于市電本線圈不能用于市電!Wrth Elektronik eiSos 2009應(yīng)用實(shí)例 WE-SL特點(diǎn)特點(diǎn):2 組或者組或者4 組繞線組繞線 磁性材料采用磁性材料采用NiZn/MnZn，可以在寬頻下工，可以在寬頻下工作作額定電壓額定電壓: 80 VDC (42

12、 V AC) 工作溫度工作溫度: 40 C to +125 C 應(yīng)用應(yīng)用:數(shù)據(jù)線和信號線的電流補(bǔ)償數(shù)據(jù)線和信號線的電流補(bǔ)償 ISDN總線總線 電源系統(tǒng)電源系統(tǒng) 控制線控制線 測量信號濾波測量信號濾波 共模噪聲抑制共模噪聲抑制 DCDC+15V-15VGND+15V-15VGNDWrth Elektronik eiSos 2009共模線圈 與誰參照? 簡單的方法 :假如 Alpha plan中沒有找到 首先確認(rèn)尺寸和管腳布局 確認(rèn)電流 確認(rèn)阻抗值或者感值 注意差模阻抗 (bifilar 或 sectional 繞線) STRG + SHIFT + WWrth Elektronik eiSos 2

13、009競爭對手參照 - WE-CNSWTDK: ACM2019 ACM3225Murata: DLW21S DLW31SChilisin: CMM21S CMM31SBourns: SFR2019 SFR3216VISHAY: ICM0805 ICM1206KITAGAWA: FDH2019 FDH3216其它的亞洲供應(yīng)商Wrth Elektronik eiSos 2009競爭對手參照競爭對手參照- WE-SLMEPCOS: B82789B82799TDK: ACT45BMurata: DLW43Chilisin: CMM41TCoilcraft: M2022 AVogt: K2BOURNS:

14、 DR221BI technologies HM67-10510Wrth Elektronik eiSos 2009競爭對手參照競爭對手參照- WE-SL2Pulse: 811xHARTU: 2660 xx-40BOURNS: DR331EPCOS: B82790 B82793BI technologies: HM67-B/STDK: ZJYS51R5Vogt: K5Laird/Steward: CC2824Sumida: CPFCxxWrth Elektronik eiSos 2009競爭對手參照競爭對手參照- WE-SL2盡可能在物料參照設(shè)計(jì)上支持客戶例如例如 : TDK ZJYS51R5-2PT2A, 20MHz 3