汽车电子电器电磁干扰的产生及解决方案

汽车电子电器电磁干扰的产生及解决方案随着电子技术的飞速进展，越来越多的电器设备应用到汽车上，提升了汽车的整体性能，但同时也带来了一个的问题，由于承受大量电子设备而产生的电磁干扰。针对汽车电子电器电磁干扰的产生及解决方案这一问题，本文系统分析了汽车内部的点火系统、电机、电源、线路以及静电等引起的电磁干扰，并提出一些措施来防止电磁干扰。的大量应用，汽车电磁干扰的特点及其产生的影响也有了巨大的变化。本文就汽车电子电器电磁干扰的产生及解决方案进展探讨。汽车电器电磁干扰概念及分类：汽车电器电磁干扰：是指任何能中断、阻碍、降低或限制汽车电气、电子设备有效性能的电磁能量，对有用电磁信号的接收产生不良影响，导致设备、传输信道和系统性能劣化的电磁骚扰。依据电磁干扰所产生的特点，将干扰源、传播途径和敏感设备称为电磁干扰三要素，在汽车电磁干扰形成的过程中，电磁干扰源为汽车启动或运行时电压瞬时变化较大的设备：如高压点火系统、各种感性负载(电机类电器部件)、各种开关类部件(如闪光继电器)、各种电子掌握单元以及各种灯具、无线电设备等；电磁干扰途径主要干扰，而无线电干扰即为辐射干扰。敏感设备主要为汽车电子设备，如发动机掌握单元EC、AB、安全气囊及各种电子模块等。汽车电子设备工作在行驶环境不断变化的汽车上，由于汽车电子设备形射干扰，干扰组成较多，环境中电磁能量构成的简单性和多变性，意味着系磁干扰、汽车外部电磁干扰、无线电干扰和车体静电干扰。针对不同的干扰源，下面对汽车电磁干扰现象作以分析：汽车内部电磁干扰点火系统中的点火线圈、火花塞、分电器、高压线等都是干扰源，尤其是火花塞是引起高频电磁干扰的主要部件。当点火线圈初级电路被切断以后，沟通发电机励磁绕组与蓄电池断开，但与其它负载仍有电的联系，这时在励磁绕组上仍有自感电动势，为一负向脉冲，脉冲幅度取决于断开瞬时的负载和调整器的状态。在初级电路所发生的是一种衰减振荡，初级电压的最大振幅电子器件构成威逼，甚至通过导线对其它电子装置产生严峻的干扰。同时，20230～30000V，足以击穿火0．15～1000MHz开关，则产生最强的瞬时过电压，对汽车内部的电子设备产生猛烈的辐射干扰。在汽车电器系统工作过程中，当电器的开关接通或断开、负载的电流和电压变化以及磁场发生变化时，都简洁产生高频干扰信号，同时感性负载产生沿电源线传导的干扰。沟通发电机与蓄电池是并联工作的。行驶过程中,假设沟通发电机处于额定负100μs,升压峰75～125V子产品产生大的冲击。该过电压寻常被蓄电池所吸取,使电路中电压呈现稳的大功率管一旦被击穿,将会使充电系统处于不正常状态。汽车的电线普及全车，而且这些长长的导线往往紧紧扎成线束。无屏蔽的配线及搭铁阻抗在汽车电系内很自然会产生准静态感性或容性耦合和阻性耦合。当相邻导线中的电位有阶梯变化时，就会通过线间的电感和电容产生耦合。电源线中的瞬变干扰会耦合到信号线或掌握线中，对车内发动机掌握单元(ECU)等电子模块产生影响。汽车外部电磁干扰存在于特定的空间或是特定的时间。如高压输电线、高压变电站和大功率无线电放射站的电磁干扰，以及雷电、太阳黑子辐射电磁干扰，等等。环境中其它接近的电子设备工作时也会产生干扰，例如行驶中相距较近的汽车。对汽车电子设备的电路来说，任何因素激发出的电路中的振荡，都会通过导线等以电磁波的形式放射出去，不仅干扰收音机、通信设备，而且对车上具的无线电设备、雷达、播送电台等放射无线电波，会干扰汽车上的仪器，使电子掌握装置失控。无线电干扰电压汽车上无线电干扰电压来自两个方面：车外干扰源和车内干扰源。汽车由于电磁干扰等。放射对四周环境中的其它电器造成无线电干扰。如点火系统，其干扰在接收机音频中表现为有韵律的爆声或滴答声，且音调直接与引擎速度有关，当引擎负载增大时干扰幅度也增大。产生干扰的缘由在于电气设备系统的导线、线圈及其他局部的自感和电容形成振荡回路，当以火花形式放电时，产生高频振荡，借高压电线〔或导线〕向空中放射电磁波，切割接收机的天线，引起干扰。、静电放电干扰擦，在车体上形成不均匀分布的静电。静电放电会在车体上形成干扰电流，同时产生高频辐射，对汽车电子设备形成电磁干扰。如一种国内开发生产的安全气囊，在汽车整车装配线上突然引爆。经查觉察该安全气囊的电子引爆汽车电器电磁干扰的抑制措施：依据前面的分析，要综合提高汽车电子设备的抗电磁干扰性能，可以从三方面考虑，一是减小设备放射电磁干扰的强度；二是抑制电磁干扰的传输；三是降低设备电磁敏感部件接收干扰的强度。承受电磁干扰的同时，在汽车电子设备设计的时候就要考虑设备的电磁兼容性能，其中包括两方面，一是电磁放射，衡量系统产生的电磁干扰的放射水平；二是电磁敏感度，衡量系统扰现象。加装阻尼电阻：在点火装置的高压电路中，串入阻尼电阻，减弱火花产生的干扰电磁波。阻尼电阻值越大，抑制效果越好。但阻尼电阻太大，又会削减火花塞电极间的火花能量。阻尼电阻一般用碳质材料制成，电阻值约10-20kΩ。阻尼电阻加在点火线圈端和火花塞接头端。加装电容器：对于电感性负载引起的干扰，抑制方式可以承受并联一个骚扰，使骚扰源通过导线对外界的影响降到最小。如在调整器的“电池”接0．2～0．80．5F合理布线：合理规划线束，使大功率干扰电路应尽可能紧靠负载，小功率敏感电路紧靠信号源，尽量分开大功率电路和小功率电路，减小线束间感应干扰和辐射干扰。经过滤波的电源线要尽量远离各种信号线，以防高频信常用的方法是套上铁氧体磁环，降低传导和辐射干扰。搭铁为静电放电供给一条低阻抗通道，可以释放积存的电荷，有效防止静电放电。有一个良好的搭铁线，甚至将产生干扰的电器装置限制在一块公共搭铁板上，就近接到车体或线束的屏蔽层搭铁，才能保证滤波、屏蔽最有效。低频电路的搭铁，应尽量承受单点并联搭铁；高频电路宜多点串联搭铁，搭铁线短而粗。承受滤波器：滤波器主要抑制通过电路通路直接进入的干扰，它是应用最普遍的抗干扰方法。依据信号和干扰信号之间的频率差异，可以承受不同性能的滤波器，抑制干扰信号，提高信噪比。