近年,日益繁多的电子产品广泛运用于汽车,并逐渐形成了汽车电子技能。当今的汽车,运用电子技能的程度已成为提升汽车技能水平的主要标志。汽车运用电子产品涉及到共性问题——汽车电磁兼容技能。
汽车电磁兼容技能关乎汽车特定电子系统及其周围电子系统运行的安全可靠性,关乎电子掌握功能的运行的安全可靠性。诸如电子掌握汽车制动系统、电子掌握传动系统、电子掌握转向系统。乃至影响汽车整车的安全可靠性。
因此对付当代汽车而言,汽车电磁兼容技能与汽车排放技能、汽车安全技能同为汽车共性技能。
二、电磁兼容性观点
1.电磁兼容性(EMC)英语:Electro-Magnetic Compatibility
缩写为:EMC
2.国家标准GB/T4365-2003定义:
设备或系统在其电磁环境中能正常事情且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
3.电磁骚扰与电磁滋扰
电磁骚扰:任何可能引起装置、设备或系统性能降落或者对生命或无生命物质造成有危害影响的电磁征象。它产生影响,可能无影响结果。
电磁滋扰:电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的低落。它产生影响并有影响结果。
4.磁抗扰性与电磁敏感性
电磁抗扰性:装置、设备或系统面临电磁骚扰时不降落运行性能的能力。
电磁敏感性:在存在电磁骚扰的情形下,装置、设备或系统不能避免性能降落的能力。敏感性便是缺少抗扰性。
三、汽车电磁兼容性
ECE:欧洲经济委员会,简称 ECE
EEC指令72/245/EEC(最新修订为2004/104/EC)的定义:
车辆或零部件或独立技能单元在其电磁环境中能令人满意地事情,又不对该环境中任何事物造成不应有的电磁骚扰的能力。即,在汽车及其周围的空间中,在一定的韶光内运行的韶光),在可用的频谱资源条件下,汽车本身及其周围的用电设备可以共存不致引起降级。
1.电磁兼容特性
1.1 整车的EMC特性:电磁滋扰(EMI)特性及磁抗扰(EMS)特性
车内各种部件的相互滋扰:传导滋扰及射滋扰
外部环境对车辆的滋扰:环境电磁场----高达200V/m,乃至500V/m、人体放电及自然的滋扰----雷电。
1.2 电子电器部件EMC特性
EMI特性(发生体)
传统部件:雨刮器、冷却风扇电机、发电机
当代部件:中心门锁掌握器、电子燃油喷射掌握器、各种电子模块、各种电机、ECU等。
EMS特性(吸收体)
各种电子模块、ECU、安全气囊掌握器、电子燃油喷射掌握器、旗子暗记线缆等。
2.汽车磁兼容标准体系
2.1 车辆外的辐射标准
GB/T 14023—2000 (等同于 CISPR 12:1997)
车辆、机动船和有火花塞点火发动机驱动的装置的无线电骚扰特性的限值和丈量方法
这个标准是由CISPR,即国际无线电滋扰特殊委员会确立的,其紧张目的是对居住环境中利用广播吸收机(30MHz~1000MHz)供应保护。它紧张包括宽带发射和窄带发射的限值和丈量方法,个中对窄带的限值哀求更为严格。
对付窄带辐射的哀求,本标准弱于GB 18655-2002 的哀求,以是,如果知足了GB18655标准的测试车辆,也被认为知足本条款,不必再进行丈量。
2.2 车辆电气电子器件对内的辐射标准
GB 18655—2002 (等同于 IEC/CISPR 25:1995)
用于保护车载吸收机的无线电骚扰特性的限值和丈量方法。
由于车辆产生的电磁骚扰不但对车辆外界的无线电设备造成影响,而且也会对车辆内部的各种电子部件造成不良影响,这个标准紧张用于保护车载吸收机免受汽车产生 的传导和辐射骚扰,它分为两部分,一部分是整车的丈量方法和限值,另一部分是通过建立与整车无关的车载元件和模块的测试方法,来为零部件的电磁辐射设定一个限值,用以保护车载吸收装置免受滋扰。
它保护的吸收机 类型包括声音和电视吸收机,地面移动通讯,无线电话,业余爱好者和民用无线设备。由于这些设备的紧张特点是电磁滋扰对他们造成短韶光品质变坏是可以吸收的,不会导致严重后果,因此,这个标准是按照零部件滋扰韶光是非来分类,设定不同的限值范围。这也符合无线电的一样平常哀求。但是,对付汽车内电子掌握系统, 这样的哀求是不足的,由于汽车电子掌握系统对付稳定性哀求很高,他们的正常事情关系到汽车的安全,以是安全性哀求不论是短韶光还是永劫光事情的器件,都不能造成重大的滋扰。
试验须要对被测设备进行分类,骚扰源被分为三种类型:
(a) 连续/长持续韶光型和自动短持续韶光型宽带设备
(b) 手动短持续韶光型宽带设备
(c) 窄带设备
这个标准的试验包括整车丈量和零部件/模块的丈量。
2.3 车辆电气电子器件抗扰度标准
GB/T 17619—1998
机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和丈量方法
随着汽车电子化程度的不断提高,对付汽车的电磁兼容性能的哀求越来越高,这个标准对机动车电子电器组件(ESA)的电磁抗滋扰性提出了技能哀求,以增加车辆运行的安全性、可靠性及电磁抗扰性。
标准规定了在一定测试条件下的抗扰性电平的限值,在试验时利用这些限值进行试验,哀求电子电器组件能够正常事情。
在试验过程中,被测ESA应处于正常事情状态。如果ESA包含多个单元,相互连接电缆应同车上利用的连接线束同等。
测试试验应在20~1000MHz频率范围内进行,为担保ESA知足哀求,试验应在此频率范围内的至少14个点上进行。考虑到设备的相应韶光,被测设备的承受韶光应足以使其在正常条件下产生相应,且最短不得少于两秒。
试验的波形旗子暗记为正弦波,并且幅值由一个1kHz的正弦旗子暗记调制。在20~1000MHz频率范围内,ESA可以选用带状线方法,自由场方法,TEM小室方法或者大电流注入方法。所有方法都哀求在具有屏蔽举动步伐的园地进行。
ECE R10《关于就电磁兼容性方面批准车辆的统一规定》
四、 EMC试验项目
• EMI测试:辐射发射骚扰传导耦合/瞬态发射骚扰
• EMS试验:辐射场抗扰性试验传导耦合/瞬态抗扰性
静电放电(ESD)
大电流注入(BCI)
横电磁波(TEM)小室
带状线
五、实验测试仪器和设备
• 丈量仪器:EMI吸收机
具有峰值、准峰值、均值检波器,CISPR带宽(120kHz)
• 天线:一样平常采取宽带天线。
如:双锥天线、对数周期天线或复合宽带天线(30--1000MHz)
• 园地:开阔试验场(OATS)
电波暗室(ALSE)
• 其它:功率放大器、监测/监视系统、旗子暗记源。
六、汽车EMC电器电子装备表格
掌握器
生产商
批准号(报告号)
发动机ECM(含限速器)
发电机
潍柴动力株式会社
0281Y0346H_V03_14C0
ABS 掌握单元
克诺尔制动设备(上海)有限公司
e1 024040
暖风空调机掌握单元
浙江箬横机电制造有限公司
燃油及空气加热掌握单元
北京京威汽车设备有限公司
组合仪表及车速里程表
浙江同怡汽车仪表有限公司
闪光继电器
浙江温州附件厂
QB06691Z90981
雨刮电机
湖北万向
QA04682D16599
暖风电机
延边星禹
QB06701Z94101
冷却风扇电机
江阴双祥
电动升降器
浙江温州天球
CD机
徐州徐港电子有限公司
QS/RP-03--CD RADIO-08048
七、电磁滋扰的现状
根据海内威信机构车内骚扰丈量结果(2003年)的统计剖析得出结论:
a.发动机在全体频段的表现都不理想;
b. 闪光继电器、雨刮电机、暖风电机的不合格频段紧张集中在VHF30MHz~172 MHz和LW频段;
c. 在0.15~30 MHz频段,闪光继电器、雨刮电机、暖风电机均符合部件传导/辐射1级哀求;
d. 传导骚扰特性符合部件传导1级限值哀求,其辐射骚扰特性基本能够达到标准哀求;
e. 闪光继电器、雨刮电机、暖风电机在30~172 MHz频段存在明显的传导和辐射骚扰,现阶段此类产品多数未考虑电磁骚扰抑制。
八、采纳方法
由于屏蔽、滤波、合理接地合理布局等抑制滋扰的方法都是很有效的,在工程实践中被广泛采取。但是随着用电子系统的集成化、综合化,以上方法的运用每每会与本钱、质量、功能哀求产生抵牾,必须权衡利弊研究出最合理的方法来知足电磁兼容性哀求。
1.电气零部件的设计及其骚扰特性
对电机的设计中,可采取对称力磁绕阻,将电机绕阻不是接到电枢的一边,而是对称的支配到电枢的两边。这样可以使线真个骚扰电压降落为原骚扰电压的1/2~1/10,还有电刷打仗部分的处理、对付电机负载工况的研究、采纳一定的办法削弱继电器的瞬时脉冲等,终极可以在一定程度长进步这些部件的电磁骚扰的品质。
2. 整车设计及其骚扰特性
3.在整车设计中该当根据须要选择适当级别的零部件产品。另一方面,要对付整车内部防止电磁骚扰的设计必须加以考虑,比如说线束支配、接管天线的选择和安装等,并充分考虑各种零部件之间以及整车与零部件之间的匹配。
4.屏蔽技能对付车内电磁骚扰的抑制
5.滤波技能对付车内电磁骚扰的抑制
6.接地技能对付车内电磁骚扰的抑制