汽車電磁幹擾及其影響
發布時間:2011-01-28
中心議題:
但suizheqichejishudebuduanjinbuhefazhan,qichedianzidianqishebeidedaliangyingyong,qichedianciganraodetedianjiqichanshengdeyingxiangyeyoulejudadebianhua。qichechanshengdianciganraodeyuan,budanchunshidianhuoxitong,daliangyingyongyucheliangshangdegezhongdianzidianqishebeiyetongyangchanshengdianciganrao。
車che輛liang產chan生sheng的de電dian磁ci幹gan擾rao不bu但dan對dui車che輛liang外wai界jie的de無wu線xian電dian設she備bei造zao成cheng影ying響xiang,而er且qie也ye會hui對dui車che輛liang內nei部bu的de各ge種zhong電dian子zi部bu件jian造zao成cheng不bu良liang影ying響xiang。早zao期qi人ren們men普pu遍bian關guan心xin的de是shi車che輛liang電dian磁ci幹gan擾rao對dui電dian磁ci環huan境jing的de重zhong大da影ying響xiang,隨sui著zhe有you效xiao的de治zhi理li,這zhe種zhong影ying響xiang已yi經jing得de到dao了le控kong製zhi。近jin些xie年nian,汽qi車che出chu現xian了le許xu多duo由you於yu車che輛liang內nei部bu電dian磁ci幹gan擾rao對dui車che輛liang的de正zheng常chang運yun行xing及ji安an全quan性xing和he可ke靠kao性xing等deng產chan生sheng重zhong大da影ying響xiang的de現xian象xiang,引yin起qi了le人ren們men的de特te別bie關guan注zhu。目mu前qian,人ren們men開kai始shi研yan究jiu車che輛liang內nei部bu電dian磁ci幹gan擾rao的de產chan生sheng和he影ying響xiang及ji其qi控kong製zhi技ji術shu。
一、汽車內電磁幹擾現象
汽車產生電磁幹擾的源有:高壓點火係統;各種感性負載(如電機類電器部件);各種開關類部件(如閃光繼電器);各種電子控製單元ECU;甚至各種燈具,無線電設備等。這些部件產生的幹擾會在汽車內部造成相互影響。下麵列舉一些實際發生的現象。
現象1:某種中高檔次轎車,具有高性能ABS係統。樣車在一次實況測試中遇到了雨天,啟動雨刮器,在某一車速運行時,ABS突然失去了作用。
現象2:國內生產的某一型號微型汽車,其發電機調節器經常出現易被擊穿損壞現象。經查,當雨刮器工作時,這種損壞現象就容易發生。
分(fen)析(xi)上(shang)述(shu)兩(liang)個(ge)實(shi)例(li),造(zao)成(cheng)這(zhe)種(zhong)現(xian)象(xiang)的(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)是(shi)雨(yu)刮(gua)器(qi)。雨(yu)刮(gua)器(qi)驅(qu)動(dong)電(dian)機(ji)作(zuo)為(wei)感(gan)性(xing)負(fu)載(zai),在(zai)切(qie)斷(duan)電(dian)源(yuan)時(shi)會(hui)產(chan)生(sheng)反(fan)向(xiang)電(dian)流(liu)並(bing)通(tong)過(guo)電(dian)源(yuan)線(xian)傳(chuan)輸(shu)到(dao)供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)中(zhong),從(cong)而(er)在(zai)電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)中(zhong)產(chan)生(sheng)幹(gan)擾(rao)脈(mai)衝(chong),一(yi)些(xie)電(dian)子(zi)部(bu)件(jian)在(zai)這(zhe)種(zhong)幹(gan)擾(rao)脈(mai)衝(chong)條(tiao)件(jian)下(xia),不(bu)能(neng)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo),甚(shen)至(zhi)導(dao)致(zhi)損(sun)壞(huai)。
現象3:一yi種zhong國guo內nei開kai發fa生sheng產chan的de安an全quan氣qi囊nang,在zai汽qi車che整zheng車che裝zhuang配pei線xian上shang突tu然ran引yin爆bao。經jing對dui該gai安an全quan氣qi囊nang的de電dian子zi引yin爆bao控kong製zhi器qi進jin行xing試shi驗yan檢jian查zha,發fa現xian其qi不bu能neng承cheng受shou較jiao強qiang的de環huan境jing輻fu射she電dian磁ci場chang,當dang有you靜jing電dian放fang電dian發fa生sheng時shi,會hui有you誤wu動dong作zuo。
二、汽車內電磁幹擾的特點
車輛內部的電磁幹擾擾特點不同於車輛對外部的幹擾。車內電磁幹擾可以通過各種連接線纜傳播,也會以耦合方式、空間輔射發射的方式進行傳播。典型的形式有:沿電源線傳導幹擾;人體靜電放電對電子部件的幹擾;幹擾能量通過空間輻射等。下麵就一些典型幹擾源的特點進行分析。
三、發動機點火係統產生沿電源線傳導的幹擾
發動機點火係統的電路框圖如圖1。傳感器獲取點火信號Va,由驅動電路在點火線圈初級產生一通斷的脈衝電流Ib,xianquancijichanshenggaoyamaichongshihuohuasaifangdian,dianranfadongjiranyouhunheqizuogong。dangxianquanchujihuilutongduanbianhuaguochengshi,chujiraozuhuichanshengshunbiandianya,cijiraozuchanshenggaodianyashihuohuasaifangdian,canyunengliangxingchenggaopindiancibofushedaokongjianzhong。chujihuiluzhongdeshunbiandianyazeyandianyuanxianchuandaodianyuanxitongzhong,ganraodianyuanxitong,chanshengyibodongdianya△V。如圖2。一般情況不一,實驗測量得到△V為2~4V。

汽車中應用的各種電子控製單元,要求有一個穩定的電源電壓供電,才能正常工作。當供電係統中出現電壓波動(如△V),會對電子模塊的正常工作產生影響。
四、感性負載產生沿電源線傳導的幹擾

汽車內使用的各種類型的電機都屬於感性負載。如:雨刮器驅動電機;汽車啟動電機;暖風電機等。這類負載特性電路如圖3。當感性負載的供電被突然切斷時,會產生反向瞬變電壓Vc,如圖4。線圈初始儲能越大,關斷速度越快,瞬變過電壓就越高。實測結果,一般Va為-100V~300V;is為0.2s~0.5s。
這(zhe)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)幹(gan)擾(rao)雖(sui)然(ran)不(bu)具(ju)有(you)連(lian)續(xu)性(xing),但(dan)是(shi)它(ta)的(de)瞬(shun)變(bian)電(dian)壓(ya)的(de)幅(fu)值(zhi)相(xiang)當(dang)大(da),偶(ou)爾(er)的(de)出(chu)現(xian)會(hui)對(dui)電(dian)子(zi)模(mo)塊(kuai)造(zao)成(cheng)嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang),甚(shen)至(zhi)損(sun)壞(huai)。前(qian)文(wen)中(zhong)介(jie)紹(shao)的(de)發(fa)電(dian)機(ji)調(tiao)節(jie)器(qi)擊(ji)穿(chuan)損(sun)壞(huai)就(jiu)是(shi)因(yin)這(zhe)種(zhong)反(fan)向(xiang)瞬(shun)變(bian)電(dian)壓(ya)造(zao)成(cheng)的(de)嚴(yan)重(zhong)後(hou)果(guo)。
五、靜電放電對車內電子部件的幹擾
人(ren)體(ti)會(hui)產(chan)生(sheng)靜(jing)電(dian),尤(you)其(qi)在(zai)我(wo)國(guo)的(de)北(bei)方(fang)地(di)區(qu),冬(dong)天(tian)氣(qi)候(hou)幹(gan)燥(zao),人(ren)體(ti)容(rong)易(yi)產(chan)生(sheng)靜(jing)電(dian)。人(ren)體(ti)靜(jing)電(dian)遇(yu)到(dao)一(yi)些(xie)導(dao)體(ti)就(jiu)會(hui)釋(shi)放(fang)出(chu)來(lai)。有(you)直(zhi)接(jie)放(fang)電(dian),人(ren)們(men)感(gan)覺(jiao)不(bu)到(dao)。當(dang)靜(jing)電(dian)儲(chu)存(cun)到(dao)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)後(hou),會(hui)通(tong)過(guo)空(kong)氣(qi)放(fang)電(dian),甚(shen)至(zhi)會(hui)有(you)火(huo)花(hua)產(chan)生(sheng),人(ren)們(men)就(jiu)會(hui)有(you)強(qiang)烈(lie)的(de)放(fang)電(dian)感(gan)覺(jiao)。人(ren)們(men)在(zai)使(shi)用(yong)汽(qi)車(che)時(shi),這(zhe)種(zhong)靜(jing)電(dian)放(fang)電(dian)現(xian)象(xiang)是(shi)不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)地(di)會(hui)產(chan)生(sheng)。
- 汽車內電磁幹擾現象
- 汽車內電磁幹擾的特點
- 發動機點火係統產生沿電源線傳導的幹擾
- 感性負載產生沿電源線傳導的幹擾
- 靜電放電對車內電子部件的幹擾
但suizheqichejishudebuduanjinbuhefazhan,qichedianzidianqishebeidedaliangyingyong,qichedianciganraodetedianjiqichanshengdeyingxiangyeyoulejudadebianhua。qichechanshengdianciganraodeyuan,budanchunshidianhuoxitong,daliangyingyongyucheliangshangdegezhongdianzidianqishebeiyetongyangchanshengdianciganrao。
車che輛liang產chan生sheng的de電dian磁ci幹gan擾rao不bu但dan對dui車che輛liang外wai界jie的de無wu線xian電dian設she備bei造zao成cheng影ying響xiang,而er且qie也ye會hui對dui車che輛liang內nei部bu的de各ge種zhong電dian子zi部bu件jian造zao成cheng不bu良liang影ying響xiang。早zao期qi人ren們men普pu遍bian關guan心xin的de是shi車che輛liang電dian磁ci幹gan擾rao對dui電dian磁ci環huan境jing的de重zhong大da影ying響xiang,隨sui著zhe有you效xiao的de治zhi理li,這zhe種zhong影ying響xiang已yi經jing得de到dao了le控kong製zhi。近jin些xie年nian,汽qi車che出chu現xian了le許xu多duo由you於yu車che輛liang內nei部bu電dian磁ci幹gan擾rao對dui車che輛liang的de正zheng常chang運yun行xing及ji安an全quan性xing和he可ke靠kao性xing等deng產chan生sheng重zhong大da影ying響xiang的de現xian象xiang,引yin起qi了le人ren們men的de特te別bie關guan注zhu。目mu前qian,人ren們men開kai始shi研yan究jiu車che輛liang內nei部bu電dian磁ci幹gan擾rao的de產chan生sheng和he影ying響xiang及ji其qi控kong製zhi技ji術shu。
一、汽車內電磁幹擾現象
汽車產生電磁幹擾的源有:高壓點火係統;各種感性負載(如電機類電器部件);各種開關類部件(如閃光繼電器);各種電子控製單元ECU;甚至各種燈具,無線電設備等。這些部件產生的幹擾會在汽車內部造成相互影響。下麵列舉一些實際發生的現象。
現象1:某種中高檔次轎車,具有高性能ABS係統。樣車在一次實況測試中遇到了雨天,啟動雨刮器,在某一車速運行時,ABS突然失去了作用。
現象2:國內生產的某一型號微型汽車,其發電機調節器經常出現易被擊穿損壞現象。經查,當雨刮器工作時,這種損壞現象就容易發生。
分(fen)析(xi)上(shang)述(shu)兩(liang)個(ge)實(shi)例(li),造(zao)成(cheng)這(zhe)種(zhong)現(xian)象(xiang)的(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)是(shi)雨(yu)刮(gua)器(qi)。雨(yu)刮(gua)器(qi)驅(qu)動(dong)電(dian)機(ji)作(zuo)為(wei)感(gan)性(xing)負(fu)載(zai),在(zai)切(qie)斷(duan)電(dian)源(yuan)時(shi)會(hui)產(chan)生(sheng)反(fan)向(xiang)電(dian)流(liu)並(bing)通(tong)過(guo)電(dian)源(yuan)線(xian)傳(chuan)輸(shu)到(dao)供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)中(zhong),從(cong)而(er)在(zai)電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)中(zhong)產(chan)生(sheng)幹(gan)擾(rao)脈(mai)衝(chong),一(yi)些(xie)電(dian)子(zi)部(bu)件(jian)在(zai)這(zhe)種(zhong)幹(gan)擾(rao)脈(mai)衝(chong)條(tiao)件(jian)下(xia),不(bu)能(neng)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo),甚(shen)至(zhi)導(dao)致(zhi)損(sun)壞(huai)。
現象3:一yi種zhong國guo內nei開kai發fa生sheng產chan的de安an全quan氣qi囊nang,在zai汽qi車che整zheng車che裝zhuang配pei線xian上shang突tu然ran引yin爆bao。經jing對dui該gai安an全quan氣qi囊nang的de電dian子zi引yin爆bao控kong製zhi器qi進jin行xing試shi驗yan檢jian查zha,發fa現xian其qi不bu能neng承cheng受shou較jiao強qiang的de環huan境jing輻fu射she電dian磁ci場chang,當dang有you靜jing電dian放fang電dian發fa生sheng時shi,會hui有you誤wu動dong作zuo。
二、汽車內電磁幹擾的特點
車輛內部的電磁幹擾擾特點不同於車輛對外部的幹擾。車內電磁幹擾可以通過各種連接線纜傳播,也會以耦合方式、空間輔射發射的方式進行傳播。典型的形式有:沿電源線傳導幹擾;人體靜電放電對電子部件的幹擾;幹擾能量通過空間輻射等。下麵就一些典型幹擾源的特點進行分析。
三、發動機點火係統產生沿電源線傳導的幹擾
發動機點火係統的電路框圖如圖1。傳感器獲取點火信號Va,由驅動電路在點火線圈初級產生一通斷的脈衝電流Ib,xianquancijichanshenggaoyamaichongshihuohuasaifangdian,dianranfadongjiranyouhunheqizuogong。dangxianquanchujihuilutongduanbianhuaguochengshi,chujiraozuhuichanshengshunbiandianya,cijiraozuchanshenggaodianyashihuohuasaifangdian,canyunengliangxingchenggaopindiancibofushedaokongjianzhong。chujihuiluzhongdeshunbiandianyazeyandianyuanxianchuandaodianyuanxitongzhong,ganraodianyuanxitong,chanshengyibodongdianya△V。如圖2。一般情況不一,實驗測量得到△V為2~4V。

汽車中應用的各種電子控製單元,要求有一個穩定的電源電壓供電,才能正常工作。當供電係統中出現電壓波動(如△V),會對電子模塊的正常工作產生影響。
四、感性負載產生沿電源線傳導的幹擾

汽車內使用的各種類型的電機都屬於感性負載。如:雨刮器驅動電機;汽車啟動電機;暖風電機等。這類負載特性電路如圖3。當感性負載的供電被突然切斷時,會產生反向瞬變電壓Vc,如圖4。線圈初始儲能越大,關斷速度越快,瞬變過電壓就越高。實測結果,一般Va為-100V~300V;is為0.2s~0.5s。
這(zhe)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)幹(gan)擾(rao)雖(sui)然(ran)不(bu)具(ju)有(you)連(lian)續(xu)性(xing),但(dan)是(shi)它(ta)的(de)瞬(shun)變(bian)電(dian)壓(ya)的(de)幅(fu)值(zhi)相(xiang)當(dang)大(da),偶(ou)爾(er)的(de)出(chu)現(xian)會(hui)對(dui)電(dian)子(zi)模(mo)塊(kuai)造(zao)成(cheng)嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang),甚(shen)至(zhi)損(sun)壞(huai)。前(qian)文(wen)中(zhong)介(jie)紹(shao)的(de)發(fa)電(dian)機(ji)調(tiao)節(jie)器(qi)擊(ji)穿(chuan)損(sun)壞(huai)就(jiu)是(shi)因(yin)這(zhe)種(zhong)反(fan)向(xiang)瞬(shun)變(bian)電(dian)壓(ya)造(zao)成(cheng)的(de)嚴(yan)重(zhong)後(hou)果(guo)。
五、靜電放電對車內電子部件的幹擾
人(ren)體(ti)會(hui)產(chan)生(sheng)靜(jing)電(dian),尤(you)其(qi)在(zai)我(wo)國(guo)的(de)北(bei)方(fang)地(di)區(qu),冬(dong)天(tian)氣(qi)候(hou)幹(gan)燥(zao),人(ren)體(ti)容(rong)易(yi)產(chan)生(sheng)靜(jing)電(dian)。人(ren)體(ti)靜(jing)電(dian)遇(yu)到(dao)一(yi)些(xie)導(dao)體(ti)就(jiu)會(hui)釋(shi)放(fang)出(chu)來(lai)。有(you)直(zhi)接(jie)放(fang)電(dian),人(ren)們(men)感(gan)覺(jiao)不(bu)到(dao)。當(dang)靜(jing)電(dian)儲(chu)存(cun)到(dao)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)後(hou),會(hui)通(tong)過(guo)空(kong)氣(qi)放(fang)電(dian),甚(shen)至(zhi)會(hui)有(you)火(huo)花(hua)產(chan)生(sheng),人(ren)們(men)就(jiu)會(hui)有(you)強(qiang)烈(lie)的(de)放(fang)電(dian)感(gan)覺(jiao)。人(ren)們(men)在(zai)使(shi)用(yong)汽(qi)車(che)時(shi),這(zhe)種(zhong)靜(jing)電(dian)放(fang)電(dian)現(xian)象(xiang)是(shi)不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)地(di)會(hui)產(chan)生(sheng)。
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