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现代汽车车载电磁干扰源分析
作者:  日期:2017-03-22  浏览次数:1742次  来源:
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       对汽车来说,车载电磁干扰源(泰思特汽车EMC测试系统)对汽车内部电子装置工作可靠性造成的影响比来自车外的自然和人为电磁干扰源大一些。因此下面将着重分析来自汽车内部的电磁干扰。
       在汽车控制系统等电器中,各种电机及功率执行器件在工作时会在电路中产生能量等级不同、持续时间长短不一的瞬变脉冲电压,可能产生瞬变过电压,从而形成电磁干扰。这些不同形式的电磁干扰,可能会导致汽车部分电气系统的功能失常,甚至使得某些敏感的元器件永久失效。来自汽车自身的电磁干扰主要有发动机点火、发动机管理控制系统、各类电动机、继电器及开关触点之间的火花放电、电路的瞬变、电磁耦合等,这些噪声源所产生的电磁噪声,一部分在汽车电器内通过导体及器件传播,对车内的敏感电子器件形成传导干扰,另一部分电磁噪声向空间辐射,形成辐射干扰。
       车辆产生的电磁干扰不但对车辆外界的无线电设备造成影响,而且也会对车辆内部的各种电子部件造成不良影响,早期人们普遍关心的是车辆电磁干扰对电磁环境的影响,随着有效的治理,这种影响已经得到了控制,近些年,汽车出现了许多由于车辆内部电磁干扰对车辆的正常运行及安全性和可靠性等产生重大影响的现象,引起了人们的特别关注。
       车辆内部的电磁干扰特点不同于车辆对外部的干扰。车内电磁干扰可以通过各种连接线缆传播,也会以耦合方式、空间辐射发射的方式进行传播。典型的形式有沿电源线的传导干扰、人体静电放电对电子部件的干扰、通过空间辐射的干扰等。下面就一些典型车载干扰源的特点进行分析。
       一、感性负载瞬变干扰源
       现代汽车电气系统内存在大量的感性负载,如各种发动机、电磁阀、继电器、电喇叭等,其线圈在开路瞬间都会成为一种宽频谱、高能量的瞬变干扰源。
       二、触点放电干扰源
       在汽车使用的电子电气设备中,有许多导线、连接器、线圈及其他零件,它们具有不同的电容和电感,这些电容电感一旦构成闭合回路,就构成了一个振动回路,其中又分布着各种触点,这些触电都是用来通断电流的,但在其开关瞬间,触电之间会产生程度不同的火花或电弧放电现象。电火花和电弧本身是一个高频电磁噪声的干扰源,会向汽车自身的电子设备和汽车四周的空间发射电磁波,影响其他通信电子设备的正常工作。
       三、静电放电干扰源(静电放电发生器
       静电产生的机理是两种不同物质相互摩擦时,会在两物体间引起电子的移动,其结果使得两物体的表面分别带上正电荷和负电荷,形成静电电场,人体会产生静电。人体静电遇到一些导体就会释放出来,有直接放电,人们感觉不到。当静电存储到一定程度后,会通过空气放电,甚至会有火花产生,人们就会有强烈的放电感觉。人们在使用汽车时,这种静电放电现象是不可避免的会产生。
       静电放电之所以会产生电磁干扰现象,是因为放电电流具有很高的幅度和很短上升沿,这样就会产生强度大、频谱宽的电磁场,对电子设备造成电磁干扰。
       四、电磁耦合干扰源
       汽车电气系统内存在着大量的成束包扎的导线及多点搭铁的地回路,较长的无屏蔽线束及搭铁地阻抗在汽车电系内产生磁感应耦合和电容耦合。
       五、印制电路板PCB的电磁辐射
       随着汽车电子设备数量的增加,高性能电路需求也成为必然趋势,然而汽车空间有限,因此设计印制电路板电路一般需要高密度、高性能、高稳定性。
       六、供电系统电磁干扰源
       汽车供电系统存在着电源电压异常,电路瞬变过电压及开关触点间隙火花放电等电磁干扰源,其中电路瞬变过电压主要发生于发电机抛负载和发电机磁场突然衰减时。工态下,汽车是靠蓄电池与发电机并联供电的,蓄电池和发电机在工作过程中可能出现由于电源故障造成的电压异常现象。
       七、电火花系统电磁干扰源
       汽车内部最强的电磁干扰源是点火系统(汽车电火花干扰模拟试验台)。汽车发动机电火时,为了保证足够的点火能量,点火线圈初、次级的瞬变电压很高,对车载电子装置产生很强的传导干扰。同时,由于火花塞电击放电强烈,对周围的空间形成很强的电磁辐射。
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