上海雷卯：CISPR 25:2021改了哪些关键条款？车规TVS与EMI电感如何重新选型

　　面向硬件工程师(元件级滤波/防护设计)和测试/EMC 工程师(预测试与送审)的双视角解读。

　　按既有经验为 ECU 选定 EMI 电感与 TVS，审厂时却因一句"按 CISPR 25:2021 重新测"被退回——器件型号未变，考核口径已经改变。

　　从测试端看更为直观：频谱上限由 2.5 GHz 提升至 5.9 GHz，原先 2.5 GHz 以上未纳入考核的频点现已全部纳入;此前勉强达标的宽带余量，按新限值复核后可能不再满足。

　　两种视角指向同一事实：CISPR 25 已完成换版，且变更内容均与器件选型直接相关。 本文先厘清具体变更条款，再落到 TVS 与 EMI 电感的重新选型，兼顾设计端与测试端的需要。

　　一、先建立直觉：CISPR25是车内的"禁噪法规"

　　可将整车理解为一栋封闭的公寓楼：

　　每个电子部件(ECU、DC-DC、电机控制器、T-Box)相当于一户住户，在开关、放电、逆变过程中都会产生电磁噪声

　　车载收音机、导航与 5G 模块相当于易受干扰的住户

　　CISPR 25 相当于整栋楼的"静音公约"，规定各住户在指定频段内允许发出的噪声限值，避免对其余住户造成干扰

　　2021 版对该"公约"作出两项重大调整：扩大受限频段(频率上限提升一倍以上)，并加严部分频段的限值要求。

　　简言之，CISPR 25 约束的是部件对外发射的噪声，而非其承受干扰的能力(后者属抗扰度标准范畴)。因此 EMI 电感(抑制噪声的主要器件)与 TVS(从源头削减瞬态噪声)均需重新选型。

　　二、2021 版到底改了哪几条(确认过的关键变化)

　　据《安全与电磁兼容》2023 年第6期对 IEC CISPR 25:2021(第五版)与 CISPR 25:2016(第四版)的差异解析，技术变动集中在三块，其中移动业务的限值变化最明显。

　　注意：第 1 条是最关键的硬指标——它直接使考核频段几乎翻倍。第 2 条属"难度升级"，第 3、4 条属"判定与测试方法升级"。

　　频率上限之所以延伸至 5925 MHz，与 5.9 GHz 附近车联网(V2X / ITS)频段的保护需求相关——这一段原本不在考核范围内，如今成为必须交代的区域。

　　三、硬件视角：这些变化如何倒逼器件重新选型

　　1. 频率上限提升至 5.9 GHz → 滤波需按频段分工，单颗电感难以覆盖全频段

　　过去 EMI 共模电感在 30 MHz–1 GHz 范围内有效即可;现在 2.5–6 GHz 频段同样需要抑制。需要避免的误区，是试图用单颗高频电感解决全频段问题——不同频段需由不同器件承担：

　　首先明确该电感的作用频段。车载以太网、CAN / CAN FD 端口所用的共模扼流圈(如 51 µH / 2800 Ω 这一档、4.5×3.2×2.6 mm 封装)，用于抑制总线共模噪声，作用频段在数十 MHz 以下，对 2.5–6 GHz 频段不具备抑制能力。

　　2.5–6 GHz 频段的抑制依赖器件高频特性与 PCB 布局，而非增大电感量。选型时应重点关注：

　　自谐振频率(SRF)：超过 SRF 后电感呈容性而失效，需在目标频点附近仍保持阻抗方能发挥作用

　　绕组寄生电容小：寄生电容偏大时，高频段阻抗反而下降

　　高速差分线(以太网 100/1000BASE-T1、MIPI、SerDes)应优先选用高频特性优良的小体积磁珠 / 共模扼流圈

　　未提供 SRF 指标的器件，不宜作为高频段抑制手段。仅标注电感量与阻抗、未标注 SRF 的器件，应在其标称频段内使用，避免超出规格范围应用，否则整改阶段将难以定位问题。

　　2. 高频段下 TVS/ESD 的寄生参数成为噪声源——结电容需按接口分档

　　易被忽视的一点是：频率升高后，防护器件本身即成为考核对象。

　　TVS/ESD 若存在较大的结电容与引线电感，在 GHz 频段可能等效为辐射源或阻抗不连续点，反而加剧辐射发射

　　高速端口宜选用小封装器件，寄生电感小、回流路径短

　　结电容上限需按接口分档确定，其取值取决于链路速率与共模端接方式，不存在统一数值。车载总线的车规器件标称值处于3~5 pF 这一档(车载以太网 3 pF、CAN FD / FlexRay 5 pF，均为器件标称结电容);0.1~0.3 pF 那一档对应 USB4 / HDMI 2.1 等消费类高速接口，其耐压无法满足 24 V 总线要求。若以 <0.5 pF 作为 24 V 车规总线器件的准入条件，现有车规产品线将均不适用。

　　车规器件需确认AEC-Q101 认证状态，且直流耐压 / 峰值脉冲功率应覆盖 12 V / 24 V 系统的抛负载与浪涌——电源侧对应 ISO 7637-2 5a/5b，静电对应ISO 10605-2。

　　3. 瞬态 → 宽带发射：TVS 是"源头消噪"

　　ESD 接触放电、开关浪涌与继电器吸合均会产生宽带频谱，并可延伸至 GHz 频段。TVS 对瞬态实施钳位，相当于从源头削减部分宽带发射能量，对辐射发射(RE)指标具有实质改善作用。

　　TVS 应尽量靠近端口布置，并缩短接地回路

　　车载电源线通常采用PPTC(过流保护)+ TVS(抛负载钳位)+ 防反接二极管的三级架构，其间以电感实现退耦;GDT 多用于 48 V 或室外端口等高能量浪涌场景。

　　4. 传导发射(CE)同样在考核范围内——共模电感在这里更关键

　　CISPR 25 的考核对象除辐射发射外，还包括传导发射，即沿线束传导出去的噪声。与通过空间耦合的辐射发射不同，传导发射的噪声主要沿电源线传播，抑制手段落在电源端口的滤波网络上，共模电感与滤波电容的组合决定了这部分余量。

　　共模电感的选型需同时兼顾 RE 与 CE：两者关注的频段不同，RE 侧重高频段特性，CE 更依赖 150 kHz 起低频段的高阻抗

　　电源端口滤波网络的阻抗特性、接地方式与线束走向共同决定 CE 结果，单靠更换器件难以解决

　　传导发射的具体限值、频段划分与测试方法(电压法 / 电流探头法)以 CISPR 25:2021 正文及实验室测试模板为准

　　5. 元件级即须达标——装车后难以变更设计

　　CISPR 25 的考核对象为零部件发射。若 ECU 在元件级 RE/CE 超标，进入整车阶段后通常不再具备改板条件。因此滤波与防护必须在元件级完成，属强制要求而非可选项。

　　四、测试视角：怎么测、怎么定位

　　新频段带来的实测变化：

　　1. 2.5–6 GHz 频段需重新扫描：该频段此前未纳入考核，目前常在 5G 模块、WiFi 及高频 DC-DC(SiC/GaN 开关边沿达 ns 级)的谐波位置出现超标峰值。

　　2. 宽带判定方法变更：2021 版引入时域(带内功率)判定，宽带噪声的合格结论可能与频域法不一致，整改时不应仅关注峰值，还需核算带内功率余量。

　　3. 实验室复测结果可能趋严：设备要求提高后，同一样品在不同实验室测得的裕量可能低于 2016 版水平，建议元件级预留 ≥ 6 dB 余量后再送审。

　　定位三步：

　　1、先判断峰值位于1 GHz 以下(电源、时钟基频及其谐波)还是2.5 GHz 以上(高速数字、射频与开关谐波)：前者排查电源滤波与接地，后者排查高速信号线 TVS 结电容与 EMI 电感高频特性。

　　2、对比加装与不装 TVS/EMI 电感 时的频谱差异，确认器件是否实际发挥作用。

　　3、宽带超标优先排查瞬态源(ESD/开关)是否被 TVS 有效钳位，窄带超标优先排查时钟/电源滤波。

　　五、整改前后对比

　　某 DC-DC 模块按 2016 版完成元件级 RE 测试且勉强通过，改用 2021 版复测时：

　　器件型号有所调整、布局基本不变，改善来自器件高频特性的针对性选型——这正是 2021 版换版的关键价值所在。

　　六、收藏清单：CISPR 25:2021合规选型5条

　　1. 是否按 150 kHz–5925 MHz 全频段评估，而非仅覆盖至 2.5 GHz?

　　2. EMI 电感是否按频段分工：端口共模扼流圈负责总线频段，2.5–6 GHz 段另行配置高频特性器件，且 SRF 有明确标称值?

　　3. 高速端口 TVS 是否按接口速率分档取结电容(车载总线 3~5 pF 档 / 消费类高速口 0.1~0.3 pF 档)+ 小封装 + 靠近端口?

　　4. TVS 是否确认 AEC-Q101 认证?电源端口是否覆盖ISO 7637-2 5a/5b 抛负载，信号 / 总线端口是否覆盖 ISO 10605-2 与总线短路工况?

　　5. 元件级是否预留 ≥ 6 dB 余量再送审(防实验室重测变严)?

　　七、落到料号：车规 TVS + 共模电感的组合方案

　　前述内容用于建立判断依据，本章给出可直接选用的器件组合。以下七组方案覆盖车载总线与车载电源两类应用场景，均标注参数门槛与对应在售型号。

　　1、车载以太网 100/1000BASE-T1

　　参数要求：TVS 截止电压 Vrwm 24 V、双向;结电容 ≤5 pF(在售器件标称 3 pF 档);±30 kV 接触 / 空气放电;端口配置共模扼流圈。

　　方案要点：共模扼流圈(CMC)置于前级、ESD 器件紧邻连接器布置，ESD 电流就近泄放至地，以保护后端 PHY 与 PCB。

图 7-1 车载以太网 100/1000BASE-T1 保护方案(共模扼流圈 + PESD2ETH100-T)

　　2、CAN FD

　    参数要求：TVS 截止电压 Vrwm 24 V / 27 V、双向;结电容 5 pF 档;±30 kV;双通道集成;总线串联共模扼流圈。

　　方案要点：CANH / CANL 上串联共模扼流圈以抑制杂讯，SPLIT 引脚与总线各配置 ESD 器件，结电容控制在 5 pF 以内以保证 2~5 Mbps 速率下的信号完整性。

图 7-2 CAN FD 接口静电滤波防护方案(LDW43T-513T + SMC24LVQ / SMC27LVQ)

　　3、FlexRay

　　参数要求：TVS 截止电压 Vrwm 24 V、双向，结电容 5 pF 档，±30 kV，双通道;总线共模扼流圈可选配。

　　方案要点：FlexRay 可支持 10 Mbps 速率，网络带宽约为 CAN 的 20 倍，对结电容更为敏感，宜选用 5 pF 档的 SMC24LV。

图 7-3 FlexRay 车载网络静电防护方案(SMC24LV + 可选共模扼流圈)

　　4、LIN

　　参数要求：TVS 截止电压 Vrwm 15 V、双向，结电容 15 pF，±23 kV，单通道。

　　方案要点：LIN 速率 ≤20 kbps，对结电容不敏感，采用 SOD-323 单通道器件即可满足要求。

图 7-4 LIN 总线静电保护方案(PESD1LIN)

　　5、12V 汽车电源

　　参数要求：满足 ISO 7637-2 5a/5b 抛负载;ISO 10605-2 等级 4 ESD(接触 ±15 kV / 空气 ±25 kV)。

　　方案要点：采用 PPTC 过流保护 + TVS 钳位 + 肖特基防反接的三级架构，其间以电感实现退耦。

图 7-5 12 V 汽车电源浪涌保护方案(HL30-300 + SM8S24CA + S-SK54C)

　　6、24V 汽车电源

　　参数要求：ISO 7637-2 5a/5b 抛负载、ISO 10605-2 静电、过流及防反接全维度防护。

　　方案要点：串联 PPTC(HL60-300)实现过流保护，并联 TVS(SM8S36CA 等)泄放浪涌，并搭配低损耗肖特基二极管(S-SK54C)实现防反接。

图 7-6 24 V 汽车电源浪涌保护方案(HL60-300 + SM8S36CA + S-SK54C)

　　7、48V 汽车电源

　　参数要求：ISO 7637-2 5a/5b 抛负载;IEC 61000-4-5 / GB/T 17626.5 8/20 µs 2 kV;IEC 61000-4-2 等级 4(±30 kV)。

　　方案要点：SM8S58CA 用于覆盖抛负载测试，LM1K58CLV 用于覆盖 8/20 µs 2 kV 浪涌，配合肖特基防反接与 PPTC 过流保护，电路结构简洁、成本较低。

图 7-7 48 V 汽车电源浪涌保护方案(HL60-375 + SM8S58CA / LM1K58CLV + SS510C)

　　8、按接口分档·结电容与共模电感选型口径汇总

　　9、推荐料号总表

　　按接口分组，同一型号跨接口复用时保留各行(典型应用不同)。参数以在售规格为准。

　　八、选型支持

　　若 CISPR 25:2021 合规的滤波与防护方案仍需确认，可提供零件类型、接口与速率、工作电压及车规要求，雷卯将据此给出 EMI 电感 + TVS/ESD + GDT 的组合选型与布板建议，在元件级一次做对，避免装车前返工与审厂退回。