ABS防抱死制動系統(tǒng),發(fā)動機燃油點火電子控制系統(tǒng),GPS全球定位系統(tǒng)等電子設(shè)備的正常可靠工作都必須重視對電磁兼容技術(shù)的設(shè)計和研究,可以從傳統(tǒng)的汽車電器(諸如起動機、刮水電動機、閃光器、空調(diào)啟動器、燃油泵等)入手進行探討,交流發(fā)電機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?,F(xiàn)在,交流發(fā)電機的調(diào)節(jié)器與電子點火系統(tǒng)一樣,已經(jīng)設(shè)計成集成模塊化結(jié)構(gòu),同樣面臨抗干擾的問題。
電磁干擾的來源、傳播途徑及檢測
(一)電磁干擾的來源
汽車電器設(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;點火系統(tǒng)產(chǎn)生的車內(nèi)電磁干擾等高頻輻射干擾。電動機電刷換向火花的電磁輻射,起動機電磁開關(guān)和各種開關(guān)工作時放電干擾等,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場的輻射干擾。當設(shè)備和導線的長度比波長短時,主要的問題是傳導干擾;當它們的尺寸比波長長時,主要的問題是輻射干擾。
(三)3 類干擾分述如下
a.傳導干擾是通過電路連接的導體傳播,共電源線,共搭鐵線。圖1為傳導干擾的電路原理圖。
根據(jù)電子電工學知識可得各電器的工作電壓為:
式中:R??電源線電阻;
r??搭鐵線電阻;
U??支路電壓;
I??支路電流。
可見一個電器電流的變化會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
分析圖2,則導線2上干擾電壓U2為:
式中:C12??兩導線間電容;
C20??導線2搭鐵電容;
R??回路電阻;
U1、I1??導線1的電壓、電流。
減小U2,應(yīng)從降低C12和R或增大C20入手,即增大導線間距離或改變電器導線間介電參數(shù)。
磁感應(yīng)干擾與兩回路長度L1、L2,導線間距離b相關(guān)。由圖3可知
式中:
μ0??真空導磁率;M12??兩回路間互感。
降低U2,在于增大b和減小回路面積來減小M12,或減低電壓變化率。
c.輻射干擾是射頻的無線電發(fā)射通過導線電纜和金屬構(gòu)件這些等效的天線進行發(fā)射干擾,因而線束的輻射干擾是最嚴重的一種。由描述電磁波的Maxwell方程可知,減小射頻電磁場的強度,要減小高頻電流I、輻射的有效長度L或增大距離b。
(四)電磁干擾的檢測
汽車電路系統(tǒng)由蓄電池和整流的交流發(fā)電機作為核心電源,車體作為共用搭鐵,各個電器裝置并聯(lián)其上。相連的線束造成電器間彼此傳導干擾;相鄰的導線間會有感應(yīng)干擾;因為天線效應(yīng),不相鄰導體間又存在著輻射干擾。因而電磁干擾綜合著3種途徑,覆蓋較寬的干擾頻率。
應(yīng)用頻譜分析儀進行電磁兼容性分析研究,檢測電磁干擾直觀且可以定量。它是一種30~1000MHz窄帶掃頻接收機,能在某一時刻接收某個頻率范圍內(nèi)的能量,記錄下不同頻段內(nèi)干擾的幅值。缺點是對于時間很短頻譜范圍很寬,如靜電放電這一類瞬態(tài)的脈沖干擾,不能寬頻段全貌反映實際干擾情況。常常只能數(shù)臺同時啟用進行觀測分析。
服務(wù)熱線(免長話費)
工作日:9:00-18:00