汽車電子設備電磁兼容性改進技術方案
隨著汽車電控技術的不斷發展,汽車電子設備數量大大增加,工作頻率逐漸提高,功率逐漸增大,使得汽車工作環境中充斥著電磁波,導致電磁干擾問題日益突出,輕則影響電子設備的正常工作,重則損壞相應的電器元件。因此,汽車電子設備的電磁兼容性能越來越受重視,目前迫切要求能廣泛應用針對汽車子設備的電磁改進技術。
電磁干擾的來源
汽車電子設備工作在行駛環境不斷變化的汽車上,環境中電磁能量構成的復雜性和多變性,意味著系統所受到的電磁干擾來源比較廣泛。按照電磁干擾的來源分類,可分為車外電磁干擾、車體靜電干擾和車內電磁干擾。
車外電磁干擾
車外電磁干擾是汽車行駛中經歷各種外部電磁環境時所受的干擾。這類干擾存在于特定的空間或是特定的時間。如高壓輸電線、高壓變電站和大功率無線電發射站的電磁干擾,以及雷電、太陽黑子輻射電磁干擾,等等。環境中其它臨近的電子設備工作時也會產生干擾,例如行駛中相距較近的汽車。
車體靜電干擾
車體靜電干擾與汽車和外部環境都有關。由于汽車行駛時車體與空氣高速摩擦,在車體上形成不均勻分布的靜電。靜電放電會在車體上形成干擾電流,同時產生高頻輻射,對汽車電子設備形成電磁干擾。
車內電磁干擾
車內電磁干擾是汽車電子設備工作時內部的相互干擾,包括電子元器件產生的電子噪聲,電機運行中換向電刷產生的電磁干擾以及各種開關工作時的放電干擾,最嚴重的是汽車點火系統產生的高頻輻射,其干擾能量最大。
電磁干擾的途徑及原理
電磁干擾按干擾途徑分類,主要分為傳導干擾、感應干擾和輻射干擾,對應的干擾原理如下。
傳導干擾
傳導干擾主要通過電路的共用導體傳播,典型的結構是共電源線和共地線,圖1是典型傳導干擾電路示意圖。R為電源線上電阻,Z為地線上電阻,U為支路電壓,I為支路電流。
由于各設備工作電壓為
因此任意一個設備電流變化都會導致其它設備電壓變化,產生干擾。要降低設備間的相互影響,需要減小R、Z和I值。
感應干擾
感應干擾分為電感應干擾和磁感應干擾兩種,其基本電路圖如圖2和圖3。U1為導線1的電壓,I1為導線1上電流,U2為導線2上的干擾電壓,C12為兩導線間的電容,C1g和C2g為導線1、導線2與地的電容,M12為兩回路間互感,R為各電路的電阻。
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