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发表于 2020-4-22 10:52:45 | 显示全部楼层 |阅读模式

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汽车电器电磁干扰及防护的探讨

范 丽
(泰安航天特种车有限公司,山东泰安 271000)
【中国汽车材料网】摘要:以“汽车电器电磁干扰及防护”为主要研究对象,在对汽车电器电磁干扰现象进行概述的基础上,展开深入、细致的研究与分析,希望能为进一步做好汽车电器电磁干扰的防护提供一定的依据和参考。
关键词:汽车;电器电磁干扰;防护

[size=1em]对于带电的物体来说,其周围都是有着电场的存在,电场不仅仅会发生变化,而且这种变化会呈现出一定的周期性,这样就会导致周期性磁场的产生,这就是电磁波的存在,也是由于它的存在,就会导致电磁辐射的产生,一旦超过限定的条件,就会给环境带来严重的电磁污染。

[size=1em]随着汽车行业发展的不断加快,汽车电控技术也在不断进步,相对于以前,现在的车辆发生了显著的变化,其中一个变化就是有诸多接收电磁波的设备,这些设备的广泛应用就让汽车的电磁感染逐渐成为了第三大污染。如果电磁是由汽车所产生的,不仅仅会对周边无线电的接受质量产生影响,而且也会对汽车的相关内构产生某种程度的不良影响,进而影响到其后续的服务。也正是在这样的现实背景下,混合动力汽车的研发越来越受关注。


2 汽车电器电磁干扰与防护的研究与分析
2.1 汽车电器电磁干扰现象概述

[size=1em]电磁干扰,简称为EMI,其产生的主要原因之一就是电磁的辐射。一般来说,对于汽车而言,其相关的空子单元都是通过总线实现了在车载电脑上的汇集,也正是因为如此,相关的控制单元之间由于导线的存在会有传导干扰的产生,例如,如果汽车要通过某个区域,而这个区域存在较大电磁辐射的时候,往往会有这样的现象,就是汽车的仪表会发生数据的突然改变,收音机的使用也会出现异常。出现这种现象的主要原因就是在于如果车辆驶过的区域存有极大强度电磁场的时候,就好像被强大的辐射源包围,辐射会通过孔隙进入,从而对车载的电器系统造成高冉,这主要是因为受到了外部辐射的干扰。还有就是比如某个中高档品牌的轿车,其本身的ABS系统是高性能的,有一次在对样车进行实况测试的时候,恰逢雨天,在雨刮器启动之后,在某一车速运行的时候,ABS突然失灵,这种干扰的原因是汽车的控制系统被自身所产生的电磁波所干扰了,从而导致失灵,这种干扰是车内干扰。


2.2 汽车电器产生电磁干扰的来源分析

[size=1em]随着计算机信息处理技术的迅速发展,对于汽车的要求都在不断提高,为此,车上所安装的电气和电子器件越来越多,而这些设备的供电都是依靠车载网络实现的,而且通常每个系统的电线和电缆都是捆绑成束,再加上工作的空间相对狭小,很容易互相干扰,最终导致工作时长。因此,对于汽车来说,点火系统以及充电系统等就是最为主要的电磁干扰来源。


2.3 汽车电器电磁干扰产生的原因分析

[size=1em]关于汽车电器电磁干扰产生的原因,主要在于以下几个方面:

[size=1em]首先就是系统的导线通常是捆绑成束的,反馈的脉冲因此很容易从一个系统传入到另一个系统,进而产生干扰,导致部分部件无法正常工作。

[size=1em]其次就是当各种电器的部件接通和断开的时候,也会有干扰的产生,这种干扰传播的形式通常就是信号脉冲,会对电控单元的信号接收产生影响,最终造成指令的误发。

[size=1em]第三就是只要是闭合的回路,在具有了电感和电容之后,都会有振荡回路的形成,一旦汽车上的电器设备在工作的时候,有火花产生,就会振荡的产生,而且这种振荡是高频的,会通过电子波的形式发射到空气中,最终形成了电磁的干扰。


2.4 汽车电器电磁干扰的抑制

[size=1em]要想有效控制汽车内的电磁干扰,就必须首先对干扰源进行考虑,然后根据其不同的特点选择不同的抑制方式;然后就是关于干扰的传播途径,这是至关重要的,一般传播的途径有传播干扰和辐射的干扰。根据干扰源和传播的途径,具体的抑制方法主要有汽车电器的电磁兼容性、用屏蔽遮掩、加阻尼电阻或者滤波器,用电容器吸收火花或者是对布线进行优化等。

[size=1em]1)关于汽车电器的电磁兼容性。电磁的兼容性,可以简称为EMC,就是指电器电子产品不仅仅能够在电磁的环境中工作正常,而且也不会对同一环境中的其他产品产生过多的电磁干扰,为了达成上述目标,必须满足两个基本要求,一个就是设备在正常运转的过程中,对环境可以产生电磁干扰,但是不能超过一定的限值;还有一个就是器具对于其所在环境的电磁干扰具有一定的看干扰能力,也就是电磁的敏感性。

[size=1em]2)可以用屏蔽遮掩。这就需要在对产品进行设计的时候,就要考虑到可能产生的磁场,而且磁场很有可能是瞬间产生的,因此高压线的选择必须要注意,不仅仅外皮要好,而且对于干扰能够产生一定的屏蔽作用,但是这种措施的成本是相对较高的。

[size=1em]3)加阻尼电阻或者是滤波器。将阻尼电阻串入到点火装置的高压电路中,主要目的就是为了实现高频振荡的减弱,大量的实验表明,如果阻尼电阻的电阻值越大,那么一直效果也会越好,但是如果阻值超出一定范围的话,会对火花塞电极的火花能量产生影响,进而影响到点火,一般来说,应该把电阻的值控制在20kΩ之内。

[size=1em]4)用电容器吸收火花。在火花产生的地方,通过电容器的并联,可以实现对火花的吸收,在这样的情况下,高频电磁波的发射就会得到有效削弱,而且这种方法的成本不高,目前在技术层面也是相对成熟的。

[size=1em]5)对布线进行优化。如果能能够做好布线的优化工作,能够保证线束合理规划的话,原本功率比较大的干扰电路就会更加紧靠负载,另外,需要注意的就是大功率的电路和小功率的电路要尽量分开,这样的话,线束间的感应干扰和辐射干扰就会因此降低。


3 结语

[size=1em]从上文的论述中,我们可以看出来,造成汽车电磁干扰的原因有很多,但是如果根据干扰源和干扰途径的不同,选择合适的抑制电磁干扰的方法还是极为有效的,这也是汽车市场要想求得更好发展的必然趋势。




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