汽車電器電磁干擾及防護(hù)的探討

劉軍中

摘 要 本文針對(duì)汽車電器電磁干擾的產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，通過研究屏蔽干擾源、進(jìn)行濾波處理、設(shè)置接地線、采取隔離措施、用電容器吸收火花等防護(hù)措施，目的在于提高汽車電器運(yùn)行的穩(wěn)定性，減少電器故障的發(fā)生幾率。

關(guān)鍵詞 汽車電器;導(dǎo)線;部件連接情況;閉合回路

汽車電器是指輔助汽車穩(wěn)定運(yùn)行的電器結(jié)構(gòu)，就帶電物體而言，其周圍會(huì)存在著規(guī)律變化的電場(chǎng)，在電場(chǎng)規(guī)律性變化過程中，會(huì)有磁場(chǎng)的產(chǎn)生，磁場(chǎng)所釋放的磁場(chǎng)感應(yīng)線反作用于電場(chǎng)，也就是人們常說的電磁波。如果電磁波荷載過高，那么很容易對(duì)周圍環(huán)境造成核磁污染，影響到汽車電器的使用情況，通過制定相應(yīng)措施對(duì)汽車電器做好保護(hù)工作，對(duì)提高汽車電器使用可靠性有著積極的意義。

1 汽車電器電磁干擾的產(chǎn)生原因

1.1 導(dǎo)線

在汽車電器連接系統(tǒng)中，導(dǎo)線屬于確保系統(tǒng)電器相互連通的重要媒介。系統(tǒng)在正常運(yùn)行過程中，會(huì)將子系統(tǒng)中的信息反饋至下一個(gè)子系統(tǒng)當(dāng)中，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信息的實(shí)時(shí)傳輸。在實(shí)際應(yīng)用過程中，為了方便導(dǎo)線管理，一般在安裝電器導(dǎo)線時(shí)，會(huì)對(duì)導(dǎo)線束進(jìn)行捆綁。如果某一電器出現(xiàn)反饋脈沖，那么該脈沖便會(huì)通過導(dǎo)線進(jìn)行傳播，如果某一系統(tǒng)抗干擾能力較差，那么在反饋脈沖的影響下，很容易出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定，甚至出現(xiàn)運(yùn)行故障的問題。另外，導(dǎo)線在長(zhǎng)期使用過程中，如果某一根導(dǎo)線出現(xiàn)老化的情況，那么在電場(chǎng)干擾下會(huì)加快導(dǎo)線老化速度，從而造成部分電器無法工作的情況。

1.2 部件連接情況

在汽車電器正常運(yùn)行過程中，也會(huì)釋放出相應(yīng)的信號(hào)脈沖，一般情況下，該信號(hào)脈沖的穩(wěn)定性較強(qiáng)，不會(huì)給系統(tǒng)運(yùn)行帶來過多干擾。但是在部件接通和斷開的瞬間，會(huì)產(chǎn)生較大的信號(hào)脈沖，該信號(hào)脈沖通過連通回路直接影響到其他電器系統(tǒng)，尤其是當(dāng)脈沖信號(hào)傳遞給總控制系統(tǒng)后，如果脈沖信號(hào)的功率過高，很容易造成系統(tǒng)對(duì)信號(hào)情況進(jìn)行誤判，并且發(fā)出錯(cuò)誤的操作指令，從而影響到整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

1.3 閉合回路

在汽車電器系統(tǒng)中，所有子系統(tǒng)保持相對(duì)獨(dú)立，但是整體上會(huì)形成一個(gè)閉合回路。對(duì)于閉合回路而言，在系統(tǒng)正常運(yùn)行過程中，會(huì)因?yàn)橄到y(tǒng)電容或者電磁感應(yīng)，形成整體系統(tǒng)的振蕩回路。在振蕩回路影響下，電器系統(tǒng)在運(yùn)行過程中非常容易產(chǎn)生電磁火花，同時(shí)火花的產(chǎn)生還會(huì)加劇振蕩頻率，高頻率的電磁振蕩會(huì)將電磁信號(hào)擴(kuò)散至周圍環(huán)境當(dāng)中，從而形成較強(qiáng) 的電磁干擾，影響其他電器的正常運(yùn)行。

2 汽車電器電磁干擾的防護(hù)措施

2.1 屏蔽干擾源

通過屏蔽干擾源，可以從根源上解決電磁干擾給汽車電器運(yùn)行帶來的干擾。針對(duì)汽車電器不同類型結(jié)構(gòu)，需要采用不同的屏蔽方式，例如，對(duì)于汽車內(nèi)部電器結(jié)構(gòu)，考慮到其電源轉(zhuǎn)化線路都會(huì)捆扎在一起，因此可以將導(dǎo)線放入鐵質(zhì)管道中，利用鐵質(zhì)管道來抵消電磁信號(hào)，從而起到屏蔽電磁信號(hào)的作用。需要注意的是，為了提高線路防護(hù)的有效性，技術(shù)人員在操作之前需要將電源線和信號(hào)線進(jìn)行隔開，同時(shí)防止線路交叉操作的情況，從而起到優(yōu)化線路運(yùn)行結(jié)構(gòu)，降低電器運(yùn)行過程中，電磁干擾的情況。

2.2 進(jìn)行濾波處理

濾波是通過電源線對(duì)電源和電機(jī)的傳導(dǎo)干擾來抑制逆變器的干擾信號(hào)。濾波器是用于衰減高頻諧波分量。在逆變器的輸出端提供一個(gè)輸出濾波器，以減少其他因素對(duì)于電源的干擾。同時(shí)也可以在逆變器的輸入端可以設(shè)置一個(gè)輸入濾波器，以減少來自電網(wǎng)的干擾。另外還可以將阻尼電阻串入到點(diǎn)火裝置的高壓電路中，主要目的就是為了實(shí)現(xiàn)高頻振蕩的減弱，大量的實(shí)驗(yàn)表明，如果阻尼電阻的電阻值越大，那么抑制效果也會(huì)越好，但是如果阻值超出一定范圍的話，會(huì)對(duì)火花塞電極的火花能量產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響到點(diǎn)火，一般來說，應(yīng)該把電阻的值控制在20kΩ之內(nèi)。

2.3 設(shè)置接地線

在汽車電器運(yùn)行過程中，通過設(shè)置接地線來降低電磁干擾，屬于應(yīng)用非常廣泛的抗干擾模式。通過優(yōu)化接地線布置情況，不僅可以降低外界電磁波對(duì)汽車電器運(yùn)行的干擾，而且還可以提升電器運(yùn)行穩(wěn)定性，減少局部發(fā)電事故的發(fā)生幾率。在具體操作過程中，技術(shù)人員需要注意以下幾方面內(nèi)容：第一，對(duì)于強(qiáng)電類汽車電器，如發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等，此類電器系統(tǒng)必須進(jìn)行可靠接地，必要時(shí)需要進(jìn)行雙接地操作。第二，對(duì)于重要電器設(shè)備需要進(jìn)行單獨(dú)接地，如微機(jī)控制板，此類結(jié)構(gòu)不能與其他接地線串聯(lián)，需要安排單獨(dú)的接地線。第三，對(duì)于某些抗干擾能力差的電器設(shè)備，可以對(duì)其進(jìn)行單獨(dú)接地，提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2.4 采取隔離措施

通過采取相應(yīng)的隔離措施，對(duì)提升汽車電器運(yùn)行安全性有著積極的意義。在具體應(yīng)用過程中，技術(shù)人員需要對(duì)汽車電器系統(tǒng)中的分結(jié)構(gòu)進(jìn)行梳理，挑選電器中的重要結(jié)構(gòu)，對(duì)其采取相應(yīng)的隔離措施，從而起到提升隔離效果的作用。例如，電源設(shè)備與放大器屬于非常重要的使用結(jié)構(gòu)，可以在兩者之間的電源線上增設(shè)隔離變壓器，將兩者的信號(hào)分隔開來，從而提升汽車電器運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2.5 用電容器吸收火花

在汽車電器運(yùn)行過程中，受到局部放電影響，很容易產(chǎn)生火花，針對(duì)此類情況，技術(shù)人員可以在已經(jīng)出現(xiàn)火花的位置安裝匹配運(yùn)行功率的電容器。該電容器可以對(duì)局部發(fā)電所產(chǎn)生的電能進(jìn)行合理吸收，防止電火花的產(chǎn)生。同時(shí)電容器的應(yīng)用還可以將反饋脈沖信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行適當(dāng)削弱，從而降低電磁波對(duì)電器運(yùn)行的干擾。相比于其他解決措施，該措施的應(yīng)用成本較低，并且技術(shù)體系相對(duì)完善，可以起到相應(yīng)的抗干擾作用。

3 結(jié)束語

綜上所述，在汽車電器使用過程中，電磁干擾屬于較為常見的電器運(yùn)行事故。電磁干擾的產(chǎn)生，不僅會(huì)影響到系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，而且還會(huì)對(duì)周圍環(huán)境帶來較為嚴(yán)重的電磁污染。通過制定相應(yīng)的解決措施，一方面，可以減少電磁干擾給汽車電器運(yùn)行所帶來的負(fù)面影響，而且對(duì)于促進(jìn)行業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著積極的意義。

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