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汽車電子產(chǎn)品EMC標(biāo)準(zhǔn)與常見解決方法

作者: 時間:2017-10-14 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  隨著汽車電控技術(shù)的不斷發(fā)展,設(shè)備數(shù)量大大增加,電路工作頻率逐漸提高,功率逐漸增大,使得汽車工作環(huán)境中充斥著電磁波,導(dǎo)致電磁干擾問題日益突出,輕則影響電子設(shè)備的正常工作,重則損壞相應(yīng)的電器元件。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201710/366047.htm

  因此,汽車應(yīng)用電子產(chǎn)品都會涉及到共性問題——汽車電磁兼容技術(shù)。汽車電磁兼容技術(shù)關(guān)乎汽車特定電子系統(tǒng)及其周圍電子系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性,關(guān)乎電子控制功能的運(yùn)行的安全可靠性。諸如電子控制汽車制動系統(tǒng)電子控制傳動系統(tǒng)、電子控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。乃至影響汽車整車的安全可靠性。因此,設(shè)備的電磁兼容性能越來越受重視,目前迫切要求能廣泛應(yīng)用針對汽車子設(shè)備的電磁改進(jìn)技術(shù)。

  國內(nèi)外各個車廠就針對這種環(huán)境制定出一系列的抗擾度測試標(biāo)準(zhǔn),同時為了保證良好的電磁兼容環(huán)境,同時也對產(chǎn)品提出了一系列的電磁騷擾標(biāo)準(zhǔn)。

  以下表格為國外需要滿足的標(biāo)準(zhǔn),國內(nèi)大體上也是根據(jù)國外標(biāo)準(zhǔn)制定,同時在我們國內(nèi)的合資汽車廠商,以及我們國內(nèi)的相關(guān)汽車廠商也是遵循以下標(biāo)準(zhǔn),只是在具體要求上略有差異。

  以上標(biāo)準(zhǔn)可以分為兩類,一類是設(shè)備對外的無線電騷擾,一類是外部對我們設(shè)備的干擾,要求我們的設(shè)備具有一定的抗干擾特性。這兩方面大部分產(chǎn)品都不能順利的測試通過,滿足整車廠家的要求。那么如何提高我們汽車電子產(chǎn)品的自身抗擾度以及降低自身對外的電磁發(fā)射,滿足各類整車制造廠家的要求?下面我們針對車載DVD產(chǎn)品作一些詳細(xì)的分析。

  車載DVD一般帶有FM以及AM功能,同時DVD播放器必須帶顯示系統(tǒng),所以一般配備一個7寸的LCD屏。設(shè)計技術(shù)比較高的廠商為了增加實(shí)用性,在DVD上面配備USB Host功能,以及GPS導(dǎo)航功能,車載DVD最終變成了車載娛樂導(dǎo)航系統(tǒng)。

  由于車載娛樂系統(tǒng)功能復(fù)雜,大多采用高速數(shù)字電路,大家都知道由于數(shù)字電路上升沿比較陡,諧波分量比較豐富,最終導(dǎo)致設(shè)備對外界的輻射很強(qiáng);通常不能滿足CISPR25的要求。如何降低娛樂系統(tǒng)對外的干擾,我們還需要將對外干擾進(jìn)行分類,從干擾的性質(zhì)來講干擾主要分二類:

  一、傳導(dǎo)發(fā)射(沿著設(shè)備對外電纜進(jìn)行發(fā)射)

  對于傳導(dǎo)發(fā)射我們一般有幾種方式來解決:

  A、源頭抑制:查找發(fā)射的源頭,精確定位到某個器件、信號,進(jìn)行分析處理,主要針對時鐘,高速時鐘線進(jìn)行處理;

  B、在對外電纜接口處進(jìn)行濾波處理,針對干擾的頻率,性質(zhì)有針對性的選用器件進(jìn)行濾波,常用的器件有電感,電容等。

  二、空間發(fā)射(通過設(shè)備縫隙或本身對外進(jìn)行發(fā)射)

  對于空間發(fā)射我們一般的處理方法如下:

  A、通過源頭抑制對空間發(fā)射是一個很好的方法,主要是通過濾波電路,接口處理,PCB布局,布線,多層板設(shè)計解決;

  B、加強(qiáng)設(shè)備的屏蔽,對設(shè)備的結(jié)構(gòu)縫隙進(jìn)行處理;

  以上方法有利有弊;比如降低源頭的后果會導(dǎo)致信號質(zhì)量變差,我們在降低源頭的時候必須要首先保證功能的正常以及穩(wěn)定;增加濾波器件,對信號質(zhì)量不會有大的影響(選擇器件的時候要有針對性的選擇并且結(jié)合實(shí)際的信號頻率進(jìn)行濾波選擇),但是會導(dǎo)致設(shè)備成本增加;所以我們在操作的過程中要結(jié)合自己的情況靈活運(yùn)用;

  如何提高電子設(shè)備的抗擾度呢?我們先介紹車載DVD系統(tǒng)抗擾度實(shí)驗(yàn)常見的現(xiàn)象與解決方法:

  1、音頻輸出喇叭出現(xiàn)嘯叫

  對于音頻輸出喇叭嘯叫,我們要分清楚嘯叫的本質(zhì)原因,常見的喇叭嘯叫多數(shù)是因?yàn)楦蓴_信號通過設(shè)備接口電纜耦合至內(nèi)部電路(極少數(shù)是因?yàn)橐纛l功放內(nèi)部電路設(shè)計不合理所至),然后通過各種路徑耦合至音頻功放輸入端,導(dǎo)致功放將無用的1KHz干擾載波信號進(jìn)行放大輸出,從而導(dǎo)致嘯叫;解決方法一般有以下幾種:

  A、找出并切斷耦合路徑;

  尋找耦合路徑是一個復(fù)雜的分析過程,要具體的結(jié)合PCB布局、布線、原理圖設(shè)計等各個因素綜合進(jìn)行分析,必要的時候可以借助示波器進(jìn)行測試;一般可以用CS(傳導(dǎo)敏感度試驗(yàn))進(jìn)行BCI模擬試驗(yàn);

  B、在設(shè)備信號口進(jìn)行濾波,讓干擾信號無法進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部;

  在信號口濾波,一般選用共模濾波方式進(jìn)行抑制(有時候也會用電容進(jìn)行濾波);選用共模電感時要有針對性的進(jìn)行選擇;如嘯叫發(fā)生在60MHz,需要選擇針對60MHZ有效濾波器件;

  2、屏幕亂碼、抖動、系統(tǒng)死機(jī)、復(fù)位;

  對于這幾種情況,我們就要重點(diǎn)找出受干擾的具體電路,比如系統(tǒng)復(fù)位,此時我們就要關(guān)注復(fù)位電路、電源電路、控制電路等;如果屏幕亂碼,我們就要關(guān)注視頻處理電路、視頻處理電路的控制信號、邏輯信號等;具體可以結(jié)合示波器進(jìn)行觀察,最終找出敏感源,一般按照以下兩類情況進(jìn)行分析。

  一類:從設(shè)備信號口注入或者耦合至設(shè)備信號口的干擾;

  對于這類干擾,最節(jié)省成本的辦法是找出我們設(shè)備的敏感點(diǎn),提高此點(diǎn)的抗干擾能力,但是這需要花費(fèi)大量的時間以及精力,而且還必須要具備良好的電路、電磁場理論知識;我們現(xiàn)行的企業(yè),一般到做試驗(yàn)的時候,時間都是非常緊急,根本就沒有足夠的時間對設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)的分析定位以及試驗(yàn);所以在設(shè)備信號接口進(jìn)行濾波不外是一個不錯的選擇;由于我們很明確干擾直接從電纜傳導(dǎo)至設(shè)備內(nèi)部,我們完全可以運(yùn)用器件將干擾在接口進(jìn)行濾除,避免干擾傳導(dǎo)至單板其他的電路;只要干擾在信號接口被濾除,我們的設(shè)備出現(xiàn)的問題也會隨之消失;這種方法往往會導(dǎo)致成本有一定的上升;所以這種方法需要結(jié)合實(shí)際的情況進(jìn)行考慮;

  二類:從設(shè)備縫隙耦合至設(shè)備內(nèi)部的干擾;

  從縫隙耦合的干擾,直接可以將縫隙“堵住”進(jìn)行試驗(yàn);一般由縫隙引起的抗擾度問題著重處理縫隙即可,如果需要查找敏感源,就需要結(jié)合實(shí)際試驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析;

  小結(jié)

  對于汽車電子產(chǎn)品來講,要通過嚴(yán)格的汽車電子電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)要求,需要在結(jié)構(gòu),接口,單板濾波設(shè)計,PCB設(shè)計方面進(jìn)行全方位考慮。



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