深度解析汽車電子設備的電磁兼容設計
發布時間:2018-03-06 來源:電磁兼容EMC 責任編輯:lina
【導讀】無論是汽車內部還是外部的電磁幹擾對車用電子設備尤其是車用ECU(電控單元)幹擾都很大,這些電磁幹擾會嚴重幹擾汽車電子設備的工作性能。

半導體元件對脈動電壓非常敏感,當瞬變電壓值超過其電壓值時,半導體元件會被擊穿而損壞,而脈衝信號一旦被ECU(電控單元)誤(wu)認(ren)為(wei)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)便(bian)會(hui)使(shi)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)做(zuo)出(chu)錯(cuo)誤(wu)的(de)判(pan)斷(duan),以(yi)至(zhi)產(chan)生(sheng)故(gu)障(zhang)。因(yin)此(ci),為(wei)了(le)防(fang)止(zhi)異(yi)常(chang)現(xian)象(xiang)發(fa)生(sheng)且(qie)允(yun)許(xu)汽(qi)車(che)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)在(zai)這(zhe)種(zhong)環(huan)境(jing)下(xia)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo),在(zai)現(xian)代(dai)汽(qi)車(che)上(shang)采(cai)用(yong)一(yi)些(xie)防(fang)幹(gan)擾(rao)方(fang)法(fa),以(yi)保(bao)證(zheng)車(che)用(yong)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)的(de)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。
抗kang幹gan擾rao的de基ji本ben技ji術shu一yi是shi消xiao除chu幹gan擾rao源yuan,二er是shi防fang止zhi幹gan擾rao信xin號hao的de串chuan入ru。以yi下xia是shi多duo種zhong提ti高gao汽qi車che電dian子zi設she備bei抗kang幹gan擾rao性xing能neng和he抑yi製zhi其qi產chan生sheng電dian磁ci幹gan擾rao的de基ji本ben技ji術shu。
1)電路設計模塊化
在電路板設計中,根據電路在汽車上發揮的功能及位置的不同,將執行器電路、傳感器電路、係統控製電路分開設計,形成不同的電路模塊,使不同模塊的電源、搭鐵(金屬車體)線分開,減少不應有的耦合,提高絕緣阻抗。為避免幹擾,應先將電源(汽車在行駛過程中主要由發電機供電)傳輸到各個模塊,而後分別進行整流、濾波、穩壓、供電。模塊中的數字搭鐵和模擬搭鐵分開,工作搭鐵和安全搭鐵一點連接。
2)阻尼電阻
在(zai)點(dian)火(huo)裝(zhuang)置(zhi)的(de)高(gao)壓(ya)電(dian)路(lu)中(zhong),串(chuan)入(ru)阻(zu)尼(ni)電(dian)阻(zu),削(xue)弱(ruo)火(huo)花(hua)產(chan)生(sheng)的(de)幹(gan)擾(rao)電(dian)磁(ci)波(bo)。阻(zu)尼(ni)電(dian)阻(zu)值(zhi)越(yue)大(da),抑(yi)製(zhi)效(xiao)果(guo)越(yue)好(hao)。但(dan)阻(zu)尼(ni)電(dian)阻(zu)太(tai)大(da),又(you)會(hui)減(jian)少(shao)火(huo)花(hua)塞(sai)電(dian)極(ji)間(jian)的(de)火(huo)花(hua)能(neng)量(liang)。阻(zu)尼(ni)電(dian)阻(zu)一(yi)般(ban)用(yong)碳(tan)質(zhi)材(cai)料(liao)製(zhi)成(cheng),電(dian)阻(zu)值(zhi)約(yue)10-20 kll。阻尼電阻加在點火線圈端和火花塞接頭端。
3)並聯電容器
在可能產生火花處並聯電容器,如在調節器的“電池”接柱和“搭鐵”之間和發電機“電樞”接柱和“搭鐵”之間並聯0.2~0.8 的電容器;在水溫表和機油壓力表的傳感器觸點間並聯0.1~0.2 的電容器;在閃光繼電器和電喇叭的觸點處並聯0.5 F電容器等。
4)金屬屏蔽
發電機、起動機、火花塞等電器設備產生的火花,都能產生電磁波。屏蔽是抑製電磁波幹擾的有效方法。屏蔽電場或磁場時,可選用銅、鋁、鋼等導電率高的材料作屏蔽體。當屏蔽高頻磁場時應選購導電率高的鋼、鋁等材料;屏蔽低頻磁場時,選購導磁率高的磁鋼、鈹莫合金、tiedengcailiao。weileyouxiaofahuipingbitidepingbizuoyong,haiyingzhuyipingbitideyouxiaodatie。qichedianqizhongdedaoxianyeyongmizhidejinshuwanghuojinshudaoguantaoqilai,bingjiangqidatie。zheyangjiushizhexiedianqiyingongzuohuohuaerfashedediancibo,zaijinshupingbineiganyingjishengdianliu,chanshengjiaoerreerhaosan,congerqidaofangganraodezuoyong。zhezhongfangfayoujiaohaodefangganraoxiaoguo,danzhuangzhifuza,chengbengao,bingqiehuizengdagaoyadianludefenbudianrong,ganraodianhuoxingneng。yinci,yibanzhiyongzaiteshuxuyaodeqicheshang。
5)感抗型高壓阻尼線
目前國內外多采用高壓阻尼線,其線心是用牽0.1 rnlTl的鎳鉻鉬絲繞成,相當於電感、電容及電阻三者的複合體,抑製效果比集中電阻的效果更好。
6)采用濾波器
濾lv波bo器qi主zhu要yao抑yi製zhi通tong過guo電dian路lu通tong路lu直zhi接jie進jin入ru的de幹gan擾rao,根gen據ju信xin號hao和he幹gan擾rao信xin號hao之zhi間jian的de頻pin率lv差cha別bie,可ke以yi采cai用yong不bu同tong性xing能neng的de濾lv波bo器qi,抑yi製zhi幹gan擾rao信xin號hao,提ti高gao信xin噪zao比bi。
7)采用平衡技術
平衡技術是消除串音幹擾的有效方法。信號的往複兩條線的電性(包括阻抗,分布電容等)相等時叫平衡。在汽車電路中,檢測信號的輸入、控製信號的輸出,特別是在時序信號傳輸中,通常采用雙絞線作為平衡線,雙絞線的螺距要小,長度要盡量短。
8)提高信號幅值
即提高信噪比,是抗幹擾的重要方法。對於微弱的傳感器信號(如溫度信號、光電信號等),采用放大電路增大幅值,減小幹擾。同時,為避免提高幅值的信號成為幹擾源,應采用平衡線傳輸。
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