雖然全球碳中和努力正在加速，但汽車市場中BEV和PHEV的增長速度也在迅速加快。2020年，電動汽車占全球銷量的3%。一些官方出版物估計，到15年將增長到2025%，到39年將增長到2030%，到66年將增長到2035%。

因此，電氣元件在汽車應用中的使用正在增加，這導致ECE R10（2011年首次發布的聯合國EMC法規）中的應用范圍擴大。因此，針對汽車產品的EMC措施已成為必須的。

共模扼流線圈的基本原理

磁通量：

當電流流過磁芯時，通過線圈產生磁通量。

圖1

共模扼流線圈有兩根纏繞的導線，使信號電流的磁通相互抵消，共模電流相互加強磁通。共模線圈的優點是它們消除了共模噪聲，而不會影響電源和信號線。此外，元件產生的漏磁通也有助于消除差模噪聲。共模扼流線圈的性能主要取決于磁性材料。所需頻率點的阻抗越高，噪聲抑制越有效。居里溫度（Tc）也應與操作環境一起檢查。

磁性材料的電感和性能的理論公式：

環形磁芯電感的理論公式如下所示（圖2）。根據該公式，磁導率越大，電感越高（圖3）。然而，磁導率越高，材料飽和越快，因此根據噪聲抑制的頻段選擇磁芯材料至關重要。

圖2

圖3 –磁導率與頻率的關系

磁性材料的溫度特性：

溫度特性在共模扼流線圈的選擇中也很重要。圖4顯示了磁導率與溫度之間的關系。

圖 4 – 滲透率與溫度的關系

磁導率下降點周圍是磁芯的耐熱溫度，稱為Tc。KEMET SCR-XV 系列使用高磁導率 S15H 材料 （Tc 》120°C） 實現高電感，SCT-XV 系列使用高耐熱性 7HT 材料 （Tc 》180°C），可根據用途進行選擇。

絕緣結構

這些 SCR-XV 和 SCT-XV 系列使用高 CTI 性能塑料作為絕緣外殼，以確保 5 mm 的絕緣距離。因此，它實現了業界最高的額定電壓 1，000 V，可用于 BEV 和 PHEV 系統中的更高電壓應用。

圖5

爬電距離可避免因基于IEC60664-1的跟蹤而發生故障：

表1

污染程度：2

僅發生非導電污染，但偶爾會因冷凝而產生暫時的導電性。

材料組： I. 600 ≤ CTI（比較漏電起痕指數）

爬電距離：

5，00 V 時為 1.000

mm

EMI 濾波器配置和衰減性能

EMI濾波器由扼流線圈和電容器組成。在許多情況下，使用共模扼流線圈和電容器的多種組合。根據EMI對策頻率點將它們組合成適當的配置非常重要。本節將介紹衰減性能如何根據公共扼流線圈和電容器的組合方式而變化。

EMI濾波器的基本結構和作用元件：

圖6中的EMI濾波器配置是共模和差模衰減的二階配置，使用共模扼流圈和X、Y級安全電容。KEMET 產品用于模擬此配置，由此產生的衰減特性如圖 7 和圖 8 所示。

元件值： CMC： SCR25XV-150-1R6A010JV （15 A， 1 mH） Cx： R475N3330CK01M （0.33 μF） Ccy：

P295BE471M500C （470 pF）

圖6

– 共模衰減： CMC（Lc）-Cy

– 差模衰減： CMC（Ln*）-Cx

* Ln = 漏感

圖7

圖8

接下來，讓我們看看當使用兩個共模扼流線圈時，基于電容器位置的衰減性能差異。電路中引入了一個額外的共模扼流圈，并仿真了圖9所示的配置。衰減特性如圖10和圖11所示。具有兩個共模扼流圈的配置 – 1：CMC1-CMC2-Cx & Cy：

圖9

共模衰減： CMC1（Lc）-CMC2（Lc）-Cy

差模衰減： CMC1（Ln）-CMC2（Ln）-Cx 元件值： CMC1： SCR25XV-150-1R6A010JV （15 A， 1 mH） CMC2： SCR25XV-150-1R6A010JV （15 A， 1 mH） Cx

：

R475N3330CK01M （0.33 μF） C： P295BE471M500C （470 pF）

圖10

圖11

由于CMC組件的增加，衰減性能有所改善，這略有效果。但是，這仍然是二階噪聲濾波器配置。

然后重新排列濾波電路，仿真圖12所示的配置。具有兩個共模扼流圈-2的配置：CMC1-Cx和Cy-CMC2：

圖12

共模衰減： CMC1（Lc）-Cy-CMC2（Lc） 差模衰減： CMC1（Ln）-Cx-CMC2（Ln）

元件值： CMC1： SCR25XV-150-1R6A010JV （15 A， 1 mH） Cx： R475N3330CK01M （0.33 μF） Ccy： P295BE471M500C （470 pF） CMC2：

SCR25XV-150-1R6A010JV （15 A， 1 mH）

圖13

圖14

更改組件的配置會產生三階噪聲濾波器。圖13和圖14顯示了使用此配置得到的衰減性能。

當我們將這種性能與以前的濾波器配置（圖15和16）進行比較時，與以前的濾波器配置相比，衰減性能在很寬的頻率范圍內得到了改善。

圖15

圖16

如上所述，衰減性能根據共模扼流線圈和濾波器內電容器的位置而有很大差異。因此，元素的配置至關重要。

SCR-XV 和 SCT-XV 系列規格

如上所述，可以在芯材S15H（SCR-XV）和7HT（SCT-XV）之間進行選擇。可用的磁芯尺寸在水平和垂直方向上均為 19、25 和 29 mm。該系列的額定電壓為 1，000 V，額定電流高達 35 A。

總結

隨著汽車市場中BEV和PHEV的增加，需要更高電壓的組件。

顯著的優點是：

? SCR-XV 的高電感 ? SCT-XV 的高耐熱性 ? 額定電壓高達 1，000 V

? 額定電流從 5 A 到 35 A

? 完全符合 AEC Q200 標準

審核編輯：郭婷