汽車電氣電子系統(tǒng)EMC設(shè)計存在的問題及其改進技術(shù)

李金龍

（威勝集團有限公司,長沙 410205）

汽車電氣電子系統(tǒng)EMC設(shè)計存在的問題及其改進技術(shù)

李金龍

（威勝集團有限公司,長沙 410205）

自改革開放以來，我國經(jīng)濟得到了迅速發(fā)展，各行各業(yè)都呈現(xiàn)出繁榮的景象，人們的生活得到了翻天覆地的變化，汽車已經(jīng)不再是消費不起的奢侈商品，隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，汽車走進了千家萬戶。因此，為了滿足龐大的、多樣的市場需求，汽車也在擴大產(chǎn)量的過程中對科技核心進行不斷的完善。鑒于此，本文對新經(jīng)濟改革下汽車電氣電子系統(tǒng)EMC設(shè)計進行分析，通過闡述EMC設(shè)計存在的問題內(nèi)容著手，提出了幾點改進的建議。此次研究的主要目的是為了更好的提升現(xiàn)今汽車電氣電子系統(tǒng)EMC設(shè)計的質(zhì)量獻力。

汽車電氣電子系統(tǒng)；EMC設(shè)計；科技核心；新經(jīng)濟改革

0 前言

可以說汽車電氣電子系統(tǒng)的應(yīng)用為汽車技術(shù)發(fā)展帶來了一次革命，而汽車電磁兼容的處理程度也被看作是衡量現(xiàn)代汽車質(zhì)量水平的標志之一?，F(xiàn)今，世界進入了網(wǎng)絡(luò)信息時代，人們對汽車有了更高的要求，汽車不僅僅作為代步工具，更希望它能成為人們生活以及工作的一種延伸。隨著數(shù)字化的發(fā)展，汽車也將步入多媒體時代。因此，在汽車領(lǐng)域汽車電氣電子系統(tǒng)EMC設(shè)計的應(yīng)用成為現(xiàn)今較熱的話題，而如何對其進行改進，成為汽車工程師們應(yīng)深思的問題。

1 汽車電氣電子系統(tǒng)EMC設(shè)計的內(nèi)涵

EMC的全稱是電磁兼容性，是指設(shè)備和系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力[1]。汽車電氣電子系統(tǒng)EMC包含兩個方面的內(nèi)容，首先，該汽車設(shè)備應(yīng)能在一定的電磁環(huán)境下正常工作，即該設(shè)備應(yīng)具備一定的電磁抗擾度；其次，該汽車設(shè)備自身產(chǎn)生的電磁騷擾不能對其他汽車電子零件產(chǎn)生過大的影響，即電磁騷擾。過去在汽車領(lǐng)域中，對于電磁兼容性的研究并不全面，而且大多數(shù)汽車制造生產(chǎn)商并不關(guān)心電磁兼容問題。但隨著使用更低信號電壓的現(xiàn)代數(shù)字設(shè)備的使用頻率不斷增高，電磁兼容問題變得越來越重要[2]。

2 EMC設(shè)計存在的問題

（1）導線干擾問題。汽車的線束問題可以分一下幾點：1）由于大多數(shù)汽車線束都是連接在一起的，通電的導線和電纜這類的等效天線會導致汽車內(nèi)的電子設(shè)備的輻射干擾非常嚴重。2）在線束系統(tǒng)中平行的導線也會容易由于距離的原因，產(chǎn)生電容和電感，最終導致串擾。3）搭鐵電位的不同，會導致線束的接連設(shè)備可能通過“隔離區(qū)”對其他設(shè)備的搭鐵進行干擾[3]。

（2）車內(nèi)電磁干擾問題。汽車內(nèi)部的電磁干擾具體是指電子系統(tǒng)出現(xiàn)電子噪音。主要分為兩個方面，一個是點火系統(tǒng)的電磁干擾，點火系統(tǒng)中的點分電器、火花塞、高壓線、火線圈等都是干擾源，尤其是火花塞，它是引起高頻電磁干擾的主要部件。點火系統(tǒng)的電磁干擾問題也是出現(xiàn)頻度最高的干擾系統(tǒng)。另一個則是汽車內(nèi)部的電壓干擾，在汽車電氣電子系統(tǒng)工作過程中，當電器的開關(guān)連接或斷開、電流和電壓變化以及磁場發(fā)生變化時，都容易產(chǎn)生強烈的干擾信號。

（3）電磁兼容問題。電磁兼容可以定義為在有限的空間、時間和頻譜的范圍之內(nèi)，各種電氣設(shè)備既能共存又不會影響到各自的性能，汽車既要抵抗外來的干擾也要確保自身不外放一定范圍的干擾。為了滿足消費者日益增長的對于汽車的需求，汽車生產(chǎn)商將很多的新型技術(shù)，如：控制、娛樂、通信等技術(shù)與汽車相結(jié)合，成為汽車的附加值，但是，我國汽車工業(yè)整體水平相對落后，對很多汽車兼容問題認識不足。導致了商人只追求利益，不注重汽車電磁兼容不夠會導致的質(zhì)量問題。

3 EMC設(shè)計改進技術(shù)

（1）減小導線串擾。線束是一組金屬線和電纜綁在一起，運載設(shè)備之間來往的信號和電源的連接，作為汽車電路中連接各電器設(shè)備的接線部件，由接線端子、絕緣護套、導線等材料組成。1）在布線的時，注意區(qū)分每個導線的輸送信號，例如：在處理輸送低電平模擬信號的時候，要考慮到該信號是重點性能輸出的信號，在布線時，減小周圍導線對其的干擾。2）導線之間的串擾通常發(fā)生在平行的導線之間，因此在設(shè)計之初要注意電纜彎曲次數(shù)、串孔次數(shù)等原因，線路也要盡量的減小，兩個干擾性強的信號或者重要性能信號要盡量分開排線。3）對關(guān)鍵信號的搭鐵和電纜要進行電氣隔離和最大程度的空間分離，使串擾的影響達到最小。

（2）抑制車內(nèi)電磁干擾。汽車內(nèi)的電磁干擾的影響非常嚴重，影響到汽車安全性能和可靠性能，為了解決汽車內(nèi)的電子設(shè)備的電磁干擾問題，綜合提高汽車電子設(shè)備的抗電磁干擾性能，可以從三方面進行入手：1）減小設(shè)備發(fā)射電磁干擾的強度，2）抑制電磁干擾的傳輸，3）降低設(shè)備電磁敏感部件接收干擾的強度?？梢圆扇×艘恍讉€方案進行解決，例如：加裝阻尼電阻，削弱點火時，產(chǎn)生的火花對電磁波的干擾；加裝電容器，消除反向電壓；使用過濾波抑制電路直接干擾信號；通過合理的布線分減信號干擾；利用搭鐵建立屏蔽靜電的通道；對負荷較大雨刮電機進行合理的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和升級等。

（3）解決電磁兼容。主要分為兩個方面，一是成立國際性或者國家性組織結(jié)構(gòu)，為電磁兼容制定合理的標準范圍來確保汽車的質(zhì)量。另一方面是從技術(shù)的層面入手，進行電磁干擾和電磁控制，傳統(tǒng)的解決手段主要是利用搭鐵、接地、濾波、屏蔽、布線等方法?，F(xiàn)代電磁兼容控制上采取更加主動的“預(yù)防”方針，并把“對抗”與“疏導”結(jié)合起來。采取了空間方位分離、頻率劃分、電氣隔離、電場矢量方向控制等幾個方法進行更加科學的進行電磁兼容[4]。

4 結(jié)論

在此次研究中，主要闡述了新經(jīng)濟改革下，汽車電氣電子系統(tǒng)EMC設(shè)計的必要性，并提出了相應(yīng)的幾點改進建議：減小導線串擾、抑制車內(nèi)電磁干擾、解決電磁兼容，本文研究中提出的幾點建議，主要圍繞EMC設(shè)計，注重對汽車電氣電子系統(tǒng)EMC設(shè)計的應(yīng)用才能更好的提升汽車的綜合性能，這對新時期汽車發(fā)展的改革和創(chuàng)新具有重要的意義,望此次研究的內(nèi)容能為實際改進提供幫助。

[1]鐘鋼成.關(guān)于電子設(shè)備EMC設(shè)計難題及其解決方案探究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2016,5(20):101-102.

[2]楊超.基于電源模塊EMC在電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計的細節(jié)分析[J].信息與電腦：理論版,2015,12(12):0009-0010.

[3]于棟林.汽車整車EMC設(shè)計及常見問題解決方案[J].大眾汽車,2015,36(4):89-91.

[4]周智華.汽車整車電氣EMC問題分析與對策[J].中國科技博覽,2015,12(05):104-106.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.109