屏蔽材料在汽車電子EMC中的應用

陸 峰

蘇州波特尼電氣系統(tǒng)有限公司

屏蔽材料在汽車電子EMC中的應用

陸 峰

蘇州波特尼電氣系統(tǒng)有限公司

針對屏蔽材料在汽車電子EMC中的應用，結(jié)合理論實踐，在簡要闡述汽車電子EMC所處環(huán)境的基礎，著重論述了屏蔽材料在汽車電子EMC中的應用，最后通過深入分析得出具有屏蔽特性的材料，可以有效解決汽車電子EMC問題的結(jié)論，希望對相關單位有一定幫助。

屏蔽材料；汽車；EMC問題；線束屏蔽

近年來，我國汽車事業(yè)快速發(fā)展，汽車中電子設備的數(shù)量與日俱增，大大提高汽車行駛的安全性，但電子設備數(shù)量的增多，導致其汽車的工作環(huán)境日益復雜，電磁干擾問題越來越突出。而屏蔽材料具有極強的抗干擾，如果應用得到可以有效解決汽車電子EMC中存在問題，具體如下。

1 汽車電子EMC環(huán)境

EMC直譯是"電磁兼容性"。意指設備所產(chǎn)生的電磁能量既不對其它設備產(chǎn)生干擾,也不受其他設備的電磁能量干擾的能力。眾所周知，汽車在行駛過程中，各種電子設備所工作的環(huán)境也不斷變化，也就會遇到更加復雜多變的電磁輻射。大量試驗研究表明，汽車在行駛過程中會受到很多來源不同電磁的干擾，主要包括以下幾大類：

第一類，汽車內(nèi)部的電磁干擾，指的是車載電子設備在運行過程中，相互之間會產(chǎn)生不同程度的影響，比如：收音機、視頻播放設備、開關放電干擾、電磁敏感器件干擾等，如果汽車內(nèi)部的電磁干擾超過一定程度，不但影響汽車的性能，而且也對人體造成電磁輻射的危害，甚至可能導致其汽車某些零件失靈，從而發(fā)生交通事故。

第二類，車體靜電干擾。此類電磁干擾主要來源是汽車行駛的外部環(huán)境，比如：如果車輛行駛的速度過快，車輛和空氣之間就會發(fā)生劇烈摩擦，就在車輛表面，形成不均勻的靜電。靜電在車體上進行放電，從而形成干擾電流，并伴隨著高頻率的輻射產(chǎn)生，從而對汽車上的電子設備產(chǎn)生電磁干擾。

第三類，車外的電磁干擾。汽車的外部環(huán)境會對汽車電子設備纏上產(chǎn)生嚴重的電磁干擾，比如：當汽車經(jīng)過大功率無線發(fā)射站或者高壓線時，都會汽車電子EMC問題，會對汽車當中電子元件造成嚴重影響。

2 屏蔽材料在汽車電子EMC中的應用

2.1 牽引力穩(wěn)定系統(tǒng)線束屏蔽材料的應用

汽車在正常運行過程中，EPS牽引力穩(wěn)定系統(tǒng)電子控制單元之間，連接線束之間會形成電磁輻射干擾源，如果不對這些電磁干擾源進行科學合理的處理，就會導致連接線束斷裂發(fā)展事故。同時，通過相應的連接線束，外界電磁波也會造成EPS牽引力穩(wěn)定系統(tǒng)失效，從而影響汽車行駛的安全性。

解決此類問題的關鍵是采用阻燃、輕質(zhì)、耐高溫的線束屏蔽套管嚴密保連接線束，最常用的方法是采用DS編制屏蔽套管來屏蔽電子設備連接線束之間的電磁干擾。除此之外，在汽車的馬達、電機等控制系統(tǒng)的連接線束上和電磁干擾源之前，也可以采用DS屏蔽套管對連接線束進行屏蔽處理。DS編制屏蔽套管是一款專門解決汽車電子EMC問題的線束保護設備。主要由鍍錫銅箔與玻璃纖維繞包制成一股混合纖維，為提高線束保護的實效性，DS編制屏蔽套管并不是僅有一股混合纖維組成，而是多股混合纖維交叉編制而成。在牽引力穩(wěn)定系統(tǒng)線束保護中應用DS編制屏蔽套管，具有質(zhì)感柔軟、電磁屏蔽效能高、套管直徑伸縮空間大等是優(yōu)質(zhì)屬性。同時還具有耐高溫等特性，可以有效滿足UL95V0阻燃等級的聚合需求，非常適合汽車線束屏蔽電磁干擾的應用。

2.2 HID疝氣大燈鎮(zhèn)流器線束屏蔽材料的應用

眾所周知，汽車HID疝氣大燈屬于一種高壓放電燈，其發(fā)光的主要原理是通過電源的正極和負極刺激氙氣與稀有金屬化學反應發(fā)光，其產(chǎn)生的電流非常大，因此，根據(jù)物理學知識可知，電流越大，其周圍產(chǎn)生的磁場也就越強。為降低磁場對汽車相關電子設備連接線束的影響，就需要設置一個鎮(zhèn)流器，利用汽車電源產(chǎn)生的23kV以上的觸發(fā)電壓促使燈啟動。通常情況下，鎮(zhèn)流器的高壓脈沖輻射很容易導致其對臨近的器件和電路產(chǎn)生電磁干擾，同時鎮(zhèn)流器本身也需要相應的保護。在汽車運行過程中，為最大限度上降低通過的電流對線束連接的設備產(chǎn)生電磁干擾的影響，就需要在連接線束的部位，進行科學合理的電磁屏蔽處理，可采用DC編制屏蔽套管來包裹其連接線束，從而防止電流在流經(jīng)線束的時候?qū)ν饨绠a(chǎn)生電磁干擾。

2.3 屏蔽材料在汽車電子控制單元EMC中的應用

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，汽車結(jié)構(gòu)已經(jīng)從機械結(jié)構(gòu)和電子系統(tǒng)相互連接運行的方式，演變?yōu)闄C電一體化結(jié)構(gòu)。而電子控制單元是汽車專用的微機控制器，在汽車的發(fā)動機、防抱死主動系統(tǒng)、4輪驅(qū)動系統(tǒng)等方面均配置了電子控制單元。因此，一旦電子控制單元被電磁干擾而失靈，就會造成不可估量的損失[2]。所以，在實際生產(chǎn)和設計中，必須切實做好防電磁干擾，以便最大限度上保證汽車行駛的安全性。

屏蔽材料在汽車電子控制單元EMC具體應用方案是：采用一款新型超薄，且具有導電特性膠粘劑的銅箔膠帶纏繞汽車VSC系統(tǒng)電子控制單元的傳感器和相應的連接線束。此種銅箔膠帶兼具柔軟性和導電性，而且粘結(jié)非常牢固，纏繞方便，屏蔽電磁干擾的能力非常強，應用此種屏蔽材料以后，可以有效保護汽車電子傳感器、電子空控制單元等免受外界或者臨近電磁信號的干擾，而產(chǎn)生誤動作或者不動作，確保汽車電子控制單元能安全、穩(wěn)定、可靠的運行。避免電磁干擾對電子控制單元的影響，從而達到保護汽車電子控制單元的目的。

3 結(jié)束語

綜上所述，近年來，我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展，人們生活水平得到了質(zhì)的提升，私家車的數(shù)量逐年增多。同時汽車技術(shù)也在不斷發(fā)展，車輛的功能越來越多樣化，促使汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)愈發(fā)復雜。而汽車生產(chǎn)中，存在很多電子設備，這些電子設備工作中，就會形成一個汽車特有的電子EMC環(huán)境，大大增加了電磁干擾發(fā)生的概率，通過不完全統(tǒng)計，導致車輛發(fā)生事故原因30%是由于汽車電氣設備因電磁干擾而失靈。大量實例表明，通過選擇合理的屏蔽材料可以有效避免電磁干擾對汽車整體性能的影響。

[1]崔景.屏蔽材料在汽車電子EMC中的應用研究[J].電子世界 ,2016,(04)：146-148.

[2]王曦.汽車電子EMC設計中的電子元器件選型技術(shù)[J].電子元件與材料,2014,33(09)：99-100.

[3]袁偉.一種高屏蔽效能嵌入式計算機設計[J].工業(yè)控制計算機 ,2015,28(05)：10-12.