机动车报警喇叭的传导发射整改分析

1、机动车报警喇叭的传导发射整改分析郑培炸" 夏欣宇3刘雨宸'/i.上海市计量刑试技术研究院；2.上海中智工程外包咨询效劳有 限公司；3.上海大学摘要 介绍了机动车报警喇叭的传导发射测试系统.分析了传导发射信号的共模和差模分jl并 通过定位干技滤施加干疣抑制措施，尾后优化完成了传导发射整改实验。美僚词 电磁兼容：传导骚扰；传导发射：餐改0引言随假设机动车智能化和刈联化的开展-在机动车 狭小的内部空间会聚的电子器件和模块数抵越来越 多，这导致机动车的电磁兼容（emc）问题i益/ 杂。在功能上,智能中控.辅助驾驶和无人驾驶等 智能化系统的应用也是研究热点。然而.如果涉及 机动车行车平

2、安的零部件受到电蹬干扰而出现性能 下降.将会直接威胁与乘人员的生命和财产平安c 因此,机动车整车厂和零部件厂都对机动车零部件 的emc性能提出越来越高的要求，相应的标准也越 来越严格 从测试类教上.机动车零部件的emc测 试可以分为发射类和抗扰度类：其中.发射类emc 测试主要测试受试设备（dut）对外部的电磁发射 水平.日的是把dut的对外发射电平控制在需要的 水平以下；抗扰度类测试是测试dut对来自外部电 磁干扰的免疫能力，以确保out h备足侈的抗扰 性能:机动军报警喇叭通常以定频率不断高声鸣叫 报警.是典壁的瞬态电流工作设备每个鸣叫周期 的开始与结束都伴随着瞬间的t作电流变化,具甫 较

3、强的电磁发射,这对其他零部件的正常工作造成 了严重的威胁 另外，机动车报警喇叭的对外电磁 发射主要沿电源线对外产生传导发射，因此，传导 发射测试是机动车报警喇叭在emc测试中面临的典 型挑战,本文从emc三要素出发.通过实验分析了 机动车报警喇叭传导发射整改万法c 1机动车报警喇叭的传导发射测试系统如图1所示为机动车报警喇叭的传导发射测试 系统框图,依据 cispr25： 20xx/gbfr 18655-20xx 标准要求对被测机动车报警喇叭进行测试布置:其 中.机动车报警喇叭作为di t. dut及其线束被放 置在非导电、低相对介电常数材料上.距参考接地 平面上方50 mm的位置；dut距离

4、人t.网络的长 度为200 mm电源线的传导发射测代依据标准在 0.15-30 mhz频率范闱内依次对电源正极线和电源 回线进行测屈：被测18电源线对应的人工网络测量 端口通过射!坦同轴电ss穿过暗室的接口板,连接至 em1接收机 未被测fit电源线对应的人工网络测这 端口接50 ft负载,被测机动车报警喇叭为直流27 v供电.测试中 分别对其+27 v供电线和gnd线分别进行测量.iti 于该两根线测试数据接近.囚此取共*27 v供电线 遂行分析 如图2所示为某机动车报警喇叭的传导发射整改前测试数据，可见超标较为明显，特别是 在150 khz处，平均值超限值约19db：此外，经过 轴射发射测

5、试，发现该dut的辐射发射场强也明显 超标o平均依调量依gwwwrm mac 40 8 win"hz图2整改前的规试敏据3整改分析以干扰源传播路径和接收设备的emc三要素 为分析出发点，西先确定干扰源的来源和成分。其 中，干扰源的成分分析主要是分辨共模信号分员和 差模信号分址 由图2中整改前测试数据可见.干 扰信号主要集中在10 mhz之前.因此,主要分析 150 khz 30 mhz频率范围内的信号。通过某商用 共模/差模信号别离i可路对di tilt行共模干疣分【止 和差模干扰分故测hh如图3所示为共模干扰信号分站试验数据，可 见共模干扰信号分51的电磁发射水平较低，ii.远低

6、于标准限值 如图4所示为差模干扰信弓分域试验 数据.可见差模干扰信号分成的电磁发射水平较高. 接近图2中犍改前测试数据日.明显超过标淮限值iwimtfffiww 岭依测量侦平均«曲依平切依测gliaimk m0 400hoim 34 3m 4m 9m6 s iommmffl3共模干疣信号分量试验数据图4差模干扰信号分量试绘敏据由以上测试数据可见干扰信号的类型儿乎全 都为差模干扰信号，因此.主要选用差模抑制器件 避行传导骚扰整改:此外,为了到达理想的整改效果. 需要定位干扰源位置.从源头上切断干扰源的传播 路径，以防止过长的干扰信号传输路径构成发射天 线，产生较大的辐射发射干扰 对du

7、t的pcb板进 行干扰源定位分析.即采用近场扫描系统对该h：b 板进行扫描.扫描过程中该pcb板处于正常工作状 态。由整改前的试驶数据可见.t扰信号集中的频 段主要10 mhz之前.因此,主要分析150 khz- 30 mhz频率范闱内的信号"如图5所示为pcb板近 场扫描试验数据图5 pcbte近场扫描试验数据可见在pcb大局部区域均有比拟明显的近场发 射.特别是横6纵s方块区域）通过与pcb板的元 器件比对对t扰源进行定位.确定干扰源为pcb上 的一个开关三极管=如图6所示为干扰源位置确实 定图.深色实线区域为开关二极管.蓝色虚线为在 三极管的基极和集电极两个引脚对地分别连接一个

8、 电容器，整改后经过测试.该dut的传导发射电平有显 者降低.符合限值要求.并有较大的通过槽做但 是由于在三极管引脚加了滤波电容,对三极管输 出pwm信号的上升沿和下降沿进行了平缓，即降低 了开关速度，从而增加了 eut的启动时间,对使用lliilvl上诲升受制状者造成明显启动延退的使用体捡该启动延迟现象 不满足主机厂的要求，因此，需要进一步平衡滤波 效果和启动延退现象图6干技源位置确实定4整改结果市以上分析.减小了所施加电容的容值.同时. 为了提高滤波电容的滤波效果，采用贴片电容来m 小寄生电感参数。替换两个滤波电容后，eut的启 动延迟现象得到较大的改善.满足主机厂的设计要 求：如图7所示

9、为最终整改使用的抑制器件，在同 样位置的两个插件电容替换为两个更小容值的贴片 电容。图7就终整改使用的抑制肴件如图«所示为最终整改后的传导发射试验数据, 可见该数据符合标准限值的遂求.最小通过裕址为 1.8 dbo同时,辐射发射试验也有较大的通过裕址。图8尾线整改后的测试敬据5结语在实验分析中发现，传导发射测试和辐射发 射测试具有一定的相关性，在进行传导发射的整改 过程中,应该同时考虑对辐射发射测试的影响 在 emc整改正程中,应紧紧围绕emc三要索，首先 定位干扰源，分析干扰源的共模和差模成分.选择 适宜的滤波器件；然后确定传播路径.从源头切断 传播路径来防止因天线效应引起辐射发射

10、 此外， emc的整改应该在整改效果、本钱和dut功能表达 之间寻求平衡点，使dut既滴足emc测试标准要 求又可以正常工作。参考文敲|1|全国无技电干扰标潜化技术妥员会.（；bb 6113.201-20*无线 电槌水和杭就埋测址设备和测虽方法晚莅第2-1局部：无我电 痢尤和抗我度滞is方怯传导扬拽科!sis.北京：中同段检出版 社.20xx.|2|全国无线电干扰标帝化技术委员会.（；1灯ih655-2oi8车蜥、船 和内燃机无炊电i扰折性iii fw护车jw44攵机的限值和禅缺方 饱同.北京：中国废检出版社,201r.（3） l«i jinking. ma shiping. yin

11、 xuriiin. qin xiaxhrn.mrawrrmrnl and <lifffrrnlinl-<n«ml«* miiw mmh<*4*iihini：a riirty'nl pn4ir and 5ink path i.isn%|c|.em（； sappuro /apemc 20xx： 641-644analysis of conducted emission rectificationfor vehicle alarm hornzheng peiye1xia xinyu liu yuchen11 .shanghai histiiute o f

12、 measurement and testingtechnology9； l.china international infellecfechproject outsourcing consulting (shanghai) co.flid； 3.shanghai unhersity.abstract: the conduction emission test xyntcm of the automobile ahrm bom i> inlruduccd.1*he ctxnmon aixl dinerenlial mode components of the cotiduciion emission signal arc analyzed.the imctfcreikc suppression measures arc applied by locming (he i