整車EMC問題定位方法淺析與應用

劉風友

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

整車EMC問題定位方法淺析與應用

劉風友

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

中國及國際標準對車輛的輻射發(fā)射強度限值均有明確強制規(guī)定。使整車滿足EMC法規(guī)要求極其重要。針對整車EMC測試中輻射發(fā)射超標的問題，通過排查定位，總結(jié)出一套實用的問題定位方法，即利用排除法結(jié)合近場探頭掃描。該方法應用于實車，可以實現(xiàn)問題的快速定位。

輻射發(fā)射；EMC；排除法；近場探頭掃描

CLC NO.: U467.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)19-110-03

引言

目前，法規(guī)對各種電器的電磁性能分別進行了強制性或推薦性的要求。對于汽車電子電器，已經(jīng)頒布了各種整車標準、零部件標準，對車輛的輻射發(fā)射、傳導騷擾、ESD抗擾度、輻射抗擾度、傳導抗擾度性能進行測試約束。在中國地區(qū)，車輛必須通過GB 14023-2011測試，否則不能滿足認證法規(guī)的要求。出口歐洲地區(qū)，需要通過ECE R10.05標準。電磁兼容性能也在密切地影響著車輛銷售市場的分布。

由于電器種類多、線束走向復雜，整車輻射發(fā)射問題定位工作存在困難。通過排查定位經(jīng)驗的積累，建立了一套輻射發(fā)射定位方法，可方便實現(xiàn)輻射源的定位。

1 定位方法

1.1 排除法

整車電器部件配置豐富，并非每個電器都是導致問題的源頭。需要從整個車載電器件中，確定出問題部件。

首先對車輛運行工況進行優(yōu)先級排序：車輛休眠、ACC電、ON電、怠速、帶車速運行。前一級工況定為后一級工況的過渡工況。優(yōu)先級劃分目的是確認問題工況之前的過渡工況是否存在問題。多個電器同時工作時，先改變車輛運行工況（如車輛怠速工況切換至ON電、ON電工況切換至ACC、車輛休眠狀態(tài)），驗證過渡工況是否存在問題。在有問題的工況中，通過調(diào)查及觀察等手段確定該工況下的具體工作電器。若仍然存在多個電器，確認電器是否可以通過逐一關閉或開啟的手段單獨工作。對剩余同時工作的電器拔插對應的接插件或保險絲、繼電器。最后，針對不能采用上述方法的電器件，采用近場掃描測試，見1.2部分。

上述每一步操作之后，均要進行測試掃描。對比前后的頻譜特性變化。直至輻射發(fā)射滿足限值或變得更高時，重點對相應的電器件做電磁騷擾抑制。

1.2 近場掃描

首先需要搭建近場掃描系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由近場探頭、頻譜分析儀或接收機組成。

系統(tǒng)設置如下：

掃描頻段與問題頻段保持一致；

分辨率帶寬與遠場掃描時接收機帶寬保持一致或相近；

視頻分辨率帶寬建議大于等于分辨率帶寬的3倍。

掃描位置：部件接口、部件線束、部件外殼縫隙。

近場掃描得到的頻譜特性圖與遠場測試時的頻譜特性圖進行對比。前者與后者的趨勢一致時，選取近場掃描場強較高的地方作為參考部位。調(diào)查與參考部位相關聯(lián)的電器件即可以完成問題的定位。

2 方法應用

某款車型進行ECE R10.04輻射發(fā)射測試時，寬帶輻射發(fā)射測試超標，見圖1。

圖1 寬帶垂直極化測試

測試結(jié)果顯示，183MHz附近頻段輻射場強超出標準準峰值限值4.02dB。不滿足法規(guī)要求。

該車輛的測試工況是：發(fā)動機怠速1500r/min，開啟空調(diào)（制冷模式）、鼓風機、雨刮、雙閃、大燈、小燈、前后霧燈、收音機。

定位過程如下：

（1）使車輛工作在ACC電模式。測試結(jié)果滿足要求。說明ACC電工況下，車載電器滿足要求，見圖2。

圖2 ACC電工況下測試

（2）使車輛工作在ON電工況下。測試結(jié)果滿足要求。見圖3。

圖3 ON電工況下測試

（3）怠速工況下，關閉空調(diào)、鼓風機、雨刮、雙閃、大燈、小燈、前后霧燈、收音機。測試結(jié)果仍然超標，無改善。

（4）怠速工況下，該車型發(fā)動機點火系統(tǒng)、48V電氣系統(tǒng)同步保持工作。理論上，騷擾源即為兩者或其中之一。強制斷開48V系統(tǒng)中電池包的連接。這時僅發(fā)動機運行。測試結(jié)果滿足要求，見圖4。所以，發(fā)動機點火系統(tǒng)可以排除。

圖4 僅發(fā)動機運行工況下測試

（5）48V電氣系統(tǒng)包括發(fā)電模塊、電池及控制器等部件。工作時，均必須同時工作。無法進一步通過使用排除法確定問題部位。使用近場掃描工具，對48V系統(tǒng)進行掃描，包括部件接口、線束及殼體縫隙。近場探頭置于48V系統(tǒng)中正負極電源線上時，問題頻段頻譜圖顯示輻射場強最強。見圖5。

圖5 近場掃描測試

圖6 線束增加磁環(huán)測試

（6）根據(jù)調(diào)查，48V系統(tǒng)正負極線束及端口均未考慮屏蔽濾波等措施。在正負極電源線上增加磁環(huán)后，再進行測試確認。測試結(jié)果滿足測試要求，裕量大幅提升（原超標點有8dB安全裕量）。見圖6。

3 結(jié)論

本文對EMC輻射發(fā)射問題定位方法進行了淺析，并應用于整車實際問題排查。通過排除法及近場掃描方法的綜合運用，可快速發(fā)現(xiàn)輻射超標部件，效果非常明顯。

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[3] 左智成 李興華.電波與天線.[M]合肥工業(yè)大學出版社2006.12.

Analysis and application of EMC problem positioning method

Liu Fengyou
( Anhui jianghuai automobile group co., LTD., Anhui Hefei 230601 )

China and international standards have specified mandatory limits on the radiation emission intensity of vehicles.It is very important to make the vehicle meet the requirements of the EMC regulations.Disturbance location was found by investigation while the radiation emission overruns the limitation of specification,and a method in exclusive way and EMI scan by probes was established.It is convenient to find the location of dicturbance quickly.

radiation emmision; electromagnetic compatibility; exclusive way; EMI scan by probes

U467.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7988 (2017)19-110-03

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2017.19.037

劉風友，就職于安徽江淮汽車集團股份有限公司。