ノイズ対策技術 / 事例紹介(自動車)

車載機器の雑音規格CISPR25対策例(信号ライン編)

車載機器で問題となるノイズはいろいろありますが、ここではUSBの信号ケーブルから放射するノイズを例に対策事例を説明します。

車載機器の雑音規格CISPR25対策例のイメージ画像

※今回のEUTは車載機器ではありませんが、ノイズ状況は同様ということで一般機器を使用しています。  
※USB2.0/3.0の両モードで実験しています。  
EUT:Equipment Under Test

USB2.0モードでの対策内容

USB3.0規格のIFをUSB2.0相当で動作させる場合は2.0用の信号線を使用します。USB2.0の信号線はTX/RX兼用なので、この信号線にコモンモードチョークコイルを挿入します。

車載機器の雑音規格CISPR25対策例のイメージ画像

TX/RXラインにコモンモードチョークコイル

DLM11SN900HZ2

または

DLW21SZ900HQ2

を挿入

測定条件についてはこちらを参照ください

ノイズ測定結果(USB2.0 信号ライン対策)

DLM11SN900HZ2を使用

車載機器の雑音規格CISPR25対策例のイメージ画像

コモンモードチョークコイル(DLM11SN900HZ2)を追加することで、ノイズが低減(最大約37dB低減 at 垂直偏波240MHz)されました。

DLW21SZ900HQ2を使用

車載機器の雑音規格CISPR25対策例のイメージ画像

コモンモードチョークコイル(DLW21SZ900HQ2)を追加することで、ノイズが低減(最大約37dB低減 at 垂直偏波240MHz)されました。

フィルタ挿入時のSI適合性確認

USB2.0 Eye Diagram near

車載機器の雑音規格CISPR25対策例のイメージ画像
short
車載機器の雑音規格CISPR25対策例のイメージ画像
DLM11SN900HZ2
車載機器の雑音規格CISPR25対策例のイメージ画像
DLW21SZ900HQ2

USB2.0 Eye Diagram far

車載機器の雑音規格CISPR25対策例のイメージ画像
short
車載機器の雑音規格CISPR25対策例のイメージ画像
DLM11SN900HZ2
車載機器の雑音規格CISPR25対策例のイメージ画像
DLW21SZ900HQ2

USB3.0での対策内容

USB3.0のSuperSpeedでは2.0とは別の、TX/RX独立した信号線を使用します。

ここではTX信号ラインにコモンモードチョークコイルを挿入します。

車載機器の雑音規格CISPR25対策例のイメージ画像

TXラインにコモンモードチョークコイル
DLM11SN900HZ2
または
DLW21SZ900HQ2
を挿入

測定条件についてはこちらを参照ください

ノイズ測定結果(USB3.0 信号ライン対策)

DLM11SN900HZ2を使用

車載機器の雑音規格CISPR25対策例

コモンモードチョークコイル(DLM11SN900HZ2)を追加することで、ノイズが低減されました。

DLW21SZ900HQ2を使用

車載機器の雑音規格CISPR25対策例のイメージ画像

コモンモードチョークコイル(DLW21SZ900HQ2)を追加することで、ノイズが低減されました。

フィルタ挿入時のSI適合性確認

USB3.0 Non-Transition Eye Diagram

車載機器の雑音規格CISPR25対策例のイメージ画像
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車載機器の雑音規格CISPR25対策例のイメージ画像
DLM11SN900HZ2
車載機器の雑音規格CISPR25対策例のイメージ画像
DLW21SZ900HQ2

USB3.0 Transition Eye Diagram

車載機器の雑音規格CISPR25対策例のイメージ画像
short
車載機器の雑音規格CISPR25対策例のイメージ画像
DLM11SN900HZ2
車載機器の雑音規格CISPR25対策例のイメージ画像
DLW21SZ900HQ2

信号ライン対策のまとめ

PCとHDDをUSB2.0およびUSB3.0通信させ、CISPR25環境にてUSBケーブルから放射されるノイズを評価いたしました。

その結果、フィルタなしの条件では、USB2.0およびUSB3.0通信時、特に、USB2.0通信時、垂直偏波にて240MHzで約57dB(uV/m)の高いレベルの高調波ノイズを確認いたしました。

ノイズ対策としては、信号ラインに

DLM11SN900HZ2

DLW21SZ900HQ2

を追加することで、USB2.0、USB3.0いずれもノイズが低減されることを確認いたしました。USB2.0ではノイズは最大約37dB(at 垂直偏波240MHz)低減されました。

コモンモードチョークコイルのセレクションチャート

信号ライン用セレクションチャート

一般グレード用

自動車グレード用

 

電源ライン用セレクションチャート

一般グレード用

自動車グレード用

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