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汽車電器電磁兼容性及電磁干擾的抑制

作者: 時(shí)間:2013-04-06 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
一、概述

(EMC,Electro-Magnetic Compatibility)是指電器電子產(chǎn)品能在電磁環(huán)境中正常工作,并不對該環(huán)境中其它產(chǎn)品產(chǎn)生過量的(EMI,Electro-Magnetic Interference)。這就包含著2方面要求,其一是要求產(chǎn)品對外界的有一定的承受能力;其二是要求產(chǎn)品在正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,該產(chǎn)品對周圍環(huán)境產(chǎn)生的不能超過一定的限度。就是指在汽車及其周圍空間中,在運(yùn)行時(shí)間內(nèi),在可用的頻譜資源條件下,汽車本身以及周圍的用電設(shè)備可以共存,不致引起降級(jí)。

ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng),發(fā)動(dòng)機(jī)燃油點(diǎn)火電子控制系統(tǒng),GPS全球定位系統(tǒng)等電子設(shè)備的正??煽抗ぷ鞫急仨氈匾晫﹄姶偶嫒菁夹g(shù)的設(shè)計(jì)和研究,可以從傳統(tǒng)的(諸如起動(dòng)機(jī)、刮水電動(dòng)機(jī)、閃光器、空調(diào)啟動(dòng)器、燃油泵等)入手進(jìn)行探討,交流發(fā)電機(jī)電纜的連接和間歇切斷也是產(chǎn)生較大功率電磁輻射的干擾源,只是其它設(shè)備對其工作可靠性的影響較那些小功率高頻段的電子設(shè)備為小。現(xiàn)在,交流發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)器與電子點(diǎn)火系統(tǒng)一樣,已經(jīng)設(shè)計(jì)成集成模塊化結(jié)構(gòu),同樣面臨抗干擾的問題。

二、電磁干擾的來源、傳播途徑及檢測

(一)電磁干擾的來源

設(shè)備受到的電磁干擾的來源常分為3種:周圍高壓變電所輸電線、大功率無線電發(fā)射基站、行駛中相距較近的汽車、雷電、太陽黑子輻射的車外電磁干擾;由于行駛時(shí)車體與空氣高速摩擦,在車體上形成不均勻分布的靜電而產(chǎn)生的車體靜電干擾;點(diǎn)火系統(tǒng)產(chǎn)生的車內(nèi)電磁干擾等高頻輻射干擾。電動(dòng)機(jī)電刷換向火花的電磁輻射,起動(dòng)機(jī)電磁開關(guān)和各種開關(guān)工作時(shí)放電干擾等,都是汽車電器設(shè)備電磁干擾的來源。

(二)電磁干擾的分類及傳播

電磁干擾(EMI)按頻段可粗略劃分為:0.02~2kHz,諧波干擾;2~300kHz,傳導(dǎo)干擾或載頻干擾;0.3~300MHz,射頻干擾;0.3~300GHz,微波干擾。

從干擾的途徑來分,0~300kHz并存著傳導(dǎo)干擾和交變電磁場引起的近場感應(yīng)干擾;射頻和微波干擾都是遠(yuǎn)場的輻射干擾。當(dāng)設(shè)備和導(dǎo)線的長度比波長短時(shí),主要的問題是傳導(dǎo)干擾;當(dāng)它們的尺寸比波長長時(shí),主要的問題是輻射干擾。

(三)3 類干擾分述如下

a.傳導(dǎo)干擾是通過電路連接的導(dǎo)體傳播,共電源線,共搭鐵線。圖1為傳導(dǎo)干擾的電路原理圖。

佳工機(jī)電網(wǎng)

根據(jù)電子電工學(xué)知識(shí)可得各電器的工作電壓為:

佳工機(jī)電網(wǎng)

式中:R——電源線電阻;
r——搭鐵線電阻;
U——支路電壓;
I——支路電流。

可見一個(gè)電器電流的變化會(huì)影響其它電器電壓變化,引起干擾。降低電器間相互干擾,必須減小R、r和I。

b.感應(yīng)干擾由各類電器、導(dǎo)線的交變電磁場引起,下面從電場耦合干擾和磁場耦合干擾來敘述其原理。圖2、圖3分別表示其電路原理圖。

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