近年來，車載48V電源系統在汽車領域的應用正在快速推進。與傳統12V系統相比，車載48V電源系統具有電力損耗低、能效提升、配線簡化等諸多優勢，有助于降低環境負荷。作為支持下一代汽車電動化和高性能化的重要技術，車載48V電源系統的普及正在不斷普及。

然而，車載48V電源系統的高電壓容易導致噪聲水平升高，因此噪聲控制和EMC對策變得比以往更加重要。如果EMC措施不足，可能導致車載電子設備誤動作或可靠性下降，因此有效的噪聲控制和EMC對策至關重要。

本解決方案指南將介紹車載48V電源系統在噪聲控制與EMC對策方面的最新案例，包括在車載48V電源線的DC/DC轉換器中應用我司噪聲對策元件的EMI抑制實踐。如果您在車載48V電源系統的噪聲控制或EMC對策方面遇到噪聲問題，歡迎參考本指南。

車載48V電源的導入背景與發展

用于ADAS/AD的SoC的TDP(TDK假設)

TDP: 散熱設計功耗(設計中的最大發熱量)

隨著高級駕駛輔助系統(ADAS)和自動駕駛(AD)的普及，汽車領域的SoC(系統級芯片)的性能不斷提升，AI功能的搭載也在快速推進。

因此，車載電子設備的功耗持續增加。傳統的12V電源系統面臨著電流增加導致線束重量上升、整車重量增加以及電力損耗增加的問題，這些都會影響車輛的續航里程和能效。

基于上述背景，車載48V電源系統的應用正在不斷推進。采用48V電源后，在相同功率輸出下，電流僅為原來的1/4，有助于實現線束輕量化、降低電力損耗和整車減重。因此，車載48V電源系統被視為實現下一代汽車電動化、高效化和長續航的關鍵技術，備受關注。

車載48V電源導入面臨的挑戰

噪聲(EMC)風險增加

電壓升高會導致開關噪聲和傳導噪聲水平提升，需要比以往更嚴格的噪聲與EMC對策。

元件選擇與設計的復雜化

48V元件需具備更高的額定電壓。同時，為抑制共模和差模噪聲，必須采用多級濾波和高性能元件組合。

系統整體安全性與可靠性的保障

48V對人體的風險更高，因此必須進行短路、過電流、過電壓等安全設計。需要兼顧EMC和安全對策，確保整車可靠性。

成本與空間的影響

采用高耐壓元件和多級濾波器可能增加元件成本和PCB空間需求。但線束輕量化和配線成本降低等優勢同樣顯著，因此需平衡整體設計。

車載48V電源系統中噪聲控制對策的重要性

通過對比同一塊電路板和元件配置下，采用兼容12V和48V的DC/DC轉換器進行傳導噪聲(電壓法)測試發現，車載48V電源系統的噪聲水平明顯高于12V系統(見圖1)。這是由于48V系統的高輸入電壓在開關過程中能量增加，導致噪聲成分被放大。尤其是在低頻到高頻的寬頻帶范圍內，噪聲水平差異顯著，使得包括48V電源在內的車載系統EMC(電磁兼容性)對策成為重要課題。因此，車載48V電源系統必須引入濾波器等噪聲對策和最優的噪聲控制解決方案。

圖1：12V與48V系統噪聲水平對比

車載48V電源系統用噪聲控制濾波元件的選擇

圖2展示了車載48V電源系統中噪聲控制濾波器的安裝示例。由于48V系統的噪聲較12V系統更高，針對共模和差模噪聲的多級濾波器更為有效。 表1匯總了各類濾波器及解決方案，表明最優濾波器選擇有助于提升車載48V電源系統的可靠性和EMC性能。

圖2：48V輸入線路路塊圖示例

表1：48V輸入線路 各類濾波器與部件解決方案

車載48V電源線噪聲控制效果的實測案例

使用市售DC/DC轉換器，驗證了有無濾波器時的噪聲抑制效果。設定輸入電壓和負載條件，對比了安裝和未安裝濾波器時的傳導噪聲(電壓法)，以評估其效果。

圖3：傳導噪聲電壓法測試環境

■DC/DC轉換器條件

?輸入電壓：48V

?輸出電壓：12V

?開關頻率：400kHz

?輸出電流：7.2A

■測試環境

?測試地點：3米電波暗室

?頻率范圍：150kHz-108MHz

■測試項目

?傳導噪聲電壓法

■測量結果

■無濾波器

■有濾波器

通過構建兼容共模和差模噪聲的多級濾波器，實測證實可大幅抑制車載48V電源系統的噪聲。此外，在各濾波器和輸入電容中采用大容量MLCC，不僅提升了噪聲對策效果，還實現了元件數量和安裝空間的減少。這使得噪聲控制更加高效可靠，對車載48V電源系統的EMC性能提升做出了重要貢獻。

車載48V相關產品陣容

TDK可為48V線路提供多種產品。各類元件均有額定電壓規定，請務必預留足夠的安全裕度后使用。

Featured Products

■MLCC額定電壓100V車載級產品

■電源線用共模扼流圈/濾波器車規級產品

■電源線用電感器車規級產品 - 適用于48V電源系統的推薦產品

■ESD/電壓保護器件車規級產品

總結：車載48V電源的噪聲控制與TDK的全方位支持

隨著車載48V電源系統的發展，噪聲控制問題變得更加重要。實測案例表明，采用共模扼流圈、電感器和大容量MLCC組合的多級濾波器，可在寬頻帶范圍內大幅降低噪聲。此外，大容量MLCC的應用還實現了元件數量和安裝空間的減少。

TDK不僅提供豐富的車載48V電源系統用噪聲對策元件，還提供EMC測試服務和電路設計建議等多樣化技術支持。如果您在車載48V電源系統的噪聲對策方面遇到問題，TDK可從元件選型到評估驗證，為您提供全方位支持。歡迎隨時聯系我們，共同提升車載48V電源系統的可靠性和EMC性能。