汽車電子與IT產(chǎn)品電磁兼容比較

董曉波

【摘要】 本文將對(duì)比汽車電子和一般IT產(chǎn)品兩種不同領(lǐng)域電子產(chǎn)品的電磁兼容測(cè)試并對(duì)其測(cè)試項(xiàng)目、測(cè)試方法以及測(cè)試設(shè)備進(jìn)行對(duì)比分析。

【關(guān)鍵詞】 汽車電子 IT產(chǎn)品 電磁兼容

電磁干擾將使其周圍的其它電子產(chǎn)品受到不同程度的影響。然而，同樣是電子產(chǎn)品，普通IT產(chǎn)品和汽車電子產(chǎn)品對(duì)于電磁兼容的要求確實(shí)天壤之別。但是汽車電子除了性能之外，安全才是首要的考慮因素，一旦汽車電子元件由于電磁干擾產(chǎn)生故障，很有可能將對(duì)使用者的生命安全產(chǎn)生巨大的威脅。

一、測(cè)試項(xiàng)目及實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋葘?duì)

在電子產(chǎn)品中，電磁兼容測(cè)試一般稱為EMC測(cè)試。該測(cè)試的核心有兩部分組成，第一部分為電磁干擾能力（Emission），這部分主要測(cè)試電子產(chǎn)品本身釋放出的電磁騷擾。。第二部分為電磁抗干擾能力（Immunity），這部分主要是測(cè)試電子產(chǎn)品在使用過(guò)程中，對(duì)于使用環(huán)境可能出現(xiàn)的電磁干擾的抗干擾能力進(jìn)行測(cè)試。對(duì)于普通的IT電子產(chǎn)品，電磁抗干擾能力是影響顧客對(duì)產(chǎn)品本身使用感受的重要測(cè)試項(xiàng)目，由于IT產(chǎn)品較高的性能要求以及多變的使用環(huán)境，所以制造商在電磁抗干擾能力測(cè)試的方面會(huì)比較重視。而所做測(cè)試的目的也顯而易見(jiàn)，保證一般生活中的電磁輻射不會(huì)對(duì)該IT產(chǎn)品產(chǎn)生重大的使用體驗(yàn)影響。對(duì)于汽車電子產(chǎn)品而言，除了電磁抗干擾能力測(cè)試外，其本身的電磁干擾水平測(cè)試也是非常重要的。由于汽車是電子化密集度非常高的載體。在一輛汽車上，除了啟動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、火花塞、油泵等多個(gè)驅(qū)動(dòng)器外，還將有幾十個(gè)、甚至一百多個(gè)微控制器。如果說(shuō)IT產(chǎn)品的EMC測(cè)試目的為用戶體驗(yàn)，那汽車電子的EMC測(cè)試目的則是安全。

二、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)

對(duì)于一些普通的IT電子產(chǎn)品的EMC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)還是非常多的，對(duì)于通用的電子產(chǎn)品有GB/T17618GB9254、GB/ T17625、GB/T17626、CISPR22、EN55024、EN61000等，而對(duì)于一些特別的IT電子產(chǎn)品，會(huì)在基于通用標(biāo)準(zhǔn)上有一些專門的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，比如說(shuō)手機(jī)的EMC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中國(guó)郵電以及國(guó)際電信組織也會(huì)參與到標(biāo)準(zhǔn)的編寫，一般有YD/ T1592.1、YD/T1595.1、YD/T1597.1、 YD/T2583.14、ETSI300 342、ETSI301 498、ETSI300 607等等。

而對(duì)于汽車電子產(chǎn)品，國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)的編寫由國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）、和國(guó)際電工委員會(huì)無(wú)線電干擾特別委員會(huì)（CISPR）等主導(dǎo)。目前，主要的標(biāo)準(zhǔn)有如下幾個(gè)：ISO 11451、ISO11452、ISO7637、ISO16750、ISO10605、CISPR25等。在基于這些國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，汽車生產(chǎn)廠家往往會(huì)擁有一套覆蓋國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的EMC企業(yè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。

三、測(cè)試方法比對(duì)

由于測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)不同，IT產(chǎn)品和汽車電子產(chǎn)品的EMC測(cè)試方法也有所不同。IT產(chǎn)品的電磁干擾源一般來(lái)自于自然界以及其他電子設(shè)備如廣播、醫(yī)用射頻設(shè)備、220V市民用電等。所以EMC的抗電磁干擾測(cè)試通常測(cè)試針對(duì)范圍較廣。從最常見(jiàn)的輻射噪聲干擾、靜電放電干擾到連續(xù)的電磁干擾以及射頻干擾，都會(huì)有相應(yīng)的測(cè)試。測(cè)試方法根據(jù)測(cè)試種類的不同，方法也不盡相同。如輻射噪聲抗擾度測(cè)試，會(huì)使用一些專用測(cè)試天線作為干擾源對(duì)被測(cè)產(chǎn)品進(jìn)行發(fā)射，并通過(guò)設(shè)置不同的頻率與場(chǎng)強(qiáng)來(lái)進(jìn)行測(cè)試。而一些靜電測(cè)試會(huì)使用靜電放電發(fā)生器來(lái)多次進(jìn)行不同強(qiáng)度的放電測(cè)試。而測(cè)試的評(píng)判依據(jù)最重要的就是影響用戶體驗(yàn)的性能參數(shù)。而對(duì)于汽車電子產(chǎn)品的EMC測(cè)試往往要復(fù)雜得很多，測(cè)試要求也極為苛刻。硬件的EMC測(cè)試往往占據(jù)了大量的人力和財(cái)產(chǎn)資源，有時(shí)占到硬件開(kāi)發(fā)總成本的一半以上。測(cè)試分為兩個(gè)部分，發(fā)射測(cè)試以及抗擾測(cè)試。發(fā)射測(cè)試根據(jù)耦合介質(zhì)不同分為輻射試驗(yàn)、傳導(dǎo)試驗(yàn)等，用以測(cè)試高頻段以及低頻段的電磁干擾輸出?？箶_測(cè)試一般有輻射抗擾測(cè)試、磁場(chǎng)抗擾測(cè)試、瞬態(tài)抗擾測(cè)試、電源抗擾測(cè)試、靜電放電抗擾測(cè)試等。抗擾的要求也比普通的IT電子產(chǎn)品要高很多。部分測(cè)試結(jié)果也會(huì)進(jìn)行量化，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

四、測(cè)試設(shè)備比對(duì)

對(duì)于測(cè)試設(shè)備的種類，兩者是比較接近的。一般IT電子產(chǎn)品的EMC測(cè)試設(shè)備主要有準(zhǔn)峰值測(cè)量接收機(jī)、平均值測(cè)量接收機(jī)、掃頻測(cè)量接收機(jī)、人工電源網(wǎng)絡(luò)、功率吸收鉗、各類電流電壓探頭等。對(duì)于汽車電子的EMC試驗(yàn)設(shè)備主要有功率接收機(jī)、頻譜分析儀、負(fù)載模擬器、人工電源網(wǎng)絡(luò)、各類電流電壓探頭和一些上位機(jī)監(jiān)控設(shè)備。不同的是，對(duì)于測(cè)試設(shè)備以及測(cè)試環(huán)境的要求，汽車電子的要求和針對(duì)性要更強(qiáng)，測(cè)試精度更高，測(cè)試功能更具多元化。比較特殊的是，汽車電子的EMC通常需要有負(fù)載模擬器的參與，這是由于汽車電子的控制單元往往會(huì)具有多個(gè)負(fù)載，為了更好的模擬其工作狀態(tài)，需要配備不同的負(fù)載模擬器，也是整個(gè)EMC測(cè)試設(shè)備中的難點(diǎn)所在。

五、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于普通的IT產(chǎn)品，提高電磁兼容性的目的不僅是為了滿足法律法規(guī)的要求，還是為了產(chǎn)品更好的使用和更出色的用戶體驗(yàn)，GB9254 也是強(qiáng)制國(guó)標(biāo)（硬性指標(biāo)），同時(shí)也是IT產(chǎn)品3C認(rèn)證的強(qiáng)制性要求，不合格是要受到處罰的，所以每個(gè)廠家都在更高的電磁兼容性和更低的生產(chǎn)成品成本之間做平衡。而對(duì)于汽車電子，電磁兼容性是功能安全的一個(gè)必要條件，對(duì)于忽視其重要性的廠家，不僅會(huì)喪失客戶的信任，而且受到法律的制裁可能性很大。