12月18日深圳舉辦的“擁抱5G與IoT時代——高性能被動元器件發展論壇”期間，村田電子貿易(深圳)有限公司高級工程師江林輝做了題為“汽車零部件電源線噪聲對策的仿真與案例”演講。

據江林輝介紹：“村田提供用于噪聲濾波器設計支持的仿真工具，該工具可以根據從我們組件中選擇的項目來計算和繪制濾波器電路的插入損耗特性，并繪制圖形。為了證明仿真工具的有效性，最后比較了使用PCB的實際噪聲抑制結果和仿真結果。”

據介紹，汽車當中所用12V輸入5V輸出電源會用到電容、磁珠以及電感，也可以使用它們的組合實現濾波器。

仿真因為要結合實際結果，這里選用一個12V輸入5V輸出的EUT，其電路簡單，但EMI比較大，開關頻率為380kHz。

需要測量0.15到108MHz下的傳導發射情況。測試設備包括：線路阻抗穩定網絡（LISN）、12V電池、頻譜分析儀，以及吸波暗室。測試設置如下：

下圖是測試結果，仿真將以此作為對比。

下圖定義了這是差模還是共模噪聲，這樣就有利于選擇濾波器。

差模噪聲在全頻段都占主導地位。但30MHz以后，共模噪聲比較高。

基于這個噪聲測試結果，就可以利用村田官網提供的濾波器仿真工具SimSurfing進行仿真，從而選擇合適的濾波器。

仿真軟件當中提供特征參數選擇，包括動力總成/安全以及信息娛樂，以及電源輸入端電感/磁珠/CMCC的額定電流、CMCC的額定電壓以及目標降噪頻率范圍等。點擊開始就可以生成濾波器的模型。然后也可以對所生成模型的參數進行進一步修改。

對于差模濾波，濾波器可以選擇是只有電容（在1.5MHz左右濾波性能最好）、一個電感一個電容（在20MHz左右性能最好），以及π型濾波器（在全頻段都比前兩者好）。

最后就可以用前面的PCB進行驗證。

共模噪聲在高頻比較突出，前面的濾波器濾波效果可能不夠，因此還要為60MHz以后選擇一個濾波器。

總結如下表所示。

另外，EDN小編問到2個問題：

○ 這個仿真軟件是只針對村田的器件還是也可以用于通用器件？

○ 以及，對于汽車或消費類等不同類別，可靠性不一樣，那么仿真表現的結果有什么不同？

對于第一個問題，江林輝答道，這里一般僅限于村田的料號，而如果用戶想把友商料號的原始信息放進去，所做的工作量就比較大。

對于第二個問題，江林輝答道，這個仿真軟件對于濾波器不需要考慮可靠性，而只要考慮電氣性能。這里做出這種選擇，是為了區分汽車娛樂、動力相關或消費類等元器件，因為它們的壽命不同。這樣就可以避免用戶選錯。

以下文章來源于Murata村田中國 ，作者：趙明燦，EDN 電子技術設計
編輯：hfy