車輛中的電磁干擾
汽車中的電磁干擾是指汽車電子設備在運行過程中的相互干擾,包括電子元件產生的電子噪聲、電機運行過程中換向電刷產生的電磁干擾以及各種開關運行過程中的放電干擾。汽車點火系統產生的高頻輻射---,其干擾能量較大。
電磁干擾的方式和原理
電磁干擾按干擾路徑分類,主要包括傳導干擾、感應干擾和輻射l干擾。相應的干擾原理如下。
傳導干擾
傳導干擾主要通過電路的公共導體傳播。典型的結構是公共電源線和公共地線。圖1是典型傳導干擾電路的示意圖。r是電源線上的電阻,z是地線上的電阻,u是分支電壓,i是分支電流。
因為每個設備的工作電壓是
因此,任何設備的電流變化都會引起其他設備的電壓變化并產生干擾。為了減少設備之間的相互影響,需要減少r、z和i的值。
感應干擾
感應干擾可分為感應干擾和磁感應干擾;倦娐穲D如圖2和3所示。u1是導線1的電壓,i1是導線1上的電流,u2是導線2上的干擾電壓,c12是兩根導線之間的電容,c1g和c2g是導線1、導線2和地之間的電容,m12是兩個電路之間的互感,r是每個電路的電阻。
對于電感電路,為了降低u2,可以降低c12、u1和r,或者增加c2g。個措施是通過增加導線距離或改變導線間的介電參數來降低c12。對于磁感應電路,為了減小u2,可以減小m12或者可以減小i1的變化率;敬胧┦菧p少m12。對于典型的兩個回路,l1和l2是兩個回路的長度,m0是真空的滲透性,而r是兩個回路導體段之間的距離。因此,增加r和減少環路面積都可以減少m12。
二。電磁干擾的來源、傳播方式及檢測
(一)電磁干擾源
對汽車電氣設備的電磁干擾源通常分為三類:周圍高壓變電站的輸電線路、大功率無線電發射l、行駛時相互靠近的汽車、閃電和太陽黑子輻射的車外電磁干擾。由于行駛過程中車體與空氣之間的高速摩擦,車體上的靜電分布不均勻會產生車體靜電干擾;高頻輻射l干擾如汽車點火系統產生的電磁干擾。電機電刷換向器火花產生的電磁輻射、起動機電磁開關以及各種開關運行過程中的放電干擾都是汽車電氣設備電磁干擾的來源。(2)電磁干擾的分類和傳播
電磁干擾大致可分為:0.02 ~ 2千赫,諧波干擾;2 ~ 300 khz,傳導干擾或載波頻率干擾;0.3 ~ 300兆赫,射頻干擾;0.3 ~ 300 ghz,微波干擾。從干擾方式來看,跑道磁環規格,0 ~ 300 khz與傳導干擾和交變電磁場引起的近場感應干擾共存。射頻干擾和微波干擾都是遠場輻擾。當設備和電線的長度小于波長時,跑道磁環定制,主要問題是傳導干擾。當它們的尺寸比波長長時,主要的問題是輻射l干涉。
對于較長的線束,應在線束中添加過濾器。常用的方法是戴上鐵氧體磁環,以減少傳導和輻射的干擾。用于抑制電磁干擾的磁環不同于通常用作電感的鐵氧體。它的品質因數q很低,損耗很大。
鑒于醉的一些朋友近一直在網站上問我,我想談談如何防止電磁干擾。目前,抗電磁干擾的方法可能包括屏蔽、擴頻、濾波等。以及通過集成接地、布線、重疊等進行預防。電磁屏蔽法主要用于屏蔽300兆赫以上的電磁噪聲。此外,屏蔽復合材料也是常用的方法。例如,手機通常是真空電鍍的。塑料外殼中插入一個抗干擾磁環,隔離電磁波發散。擴頻規則用于擴展時鐘信號并降低峰值信號波形幅度,以降低信號的峰值電平。目前,跑道磁環廠家,一些基本輸入輸出系統已經提供內置的擴頻功能,跑道磁環,可以由用戶設置。使用擴頻方法需要在信號失真和電磁干擾衰減之間取得平衡,通常為1% ~ 1.5%,如果超過3%,信號將會失真太大而不可行。濾波器或濾波器電路的使用通常被設計---所采用,因為其成本低并且需要表面貼裝工藝。濾波器的使用---和方式根據不同的防護要求而定,如電源電路的電源走線上可以使用大電流的鐵氧體磁珠;普通鐵氧體磁珠可用于抑制特定頻率的噪聲信號。cmf用于抑制差模電路(如usb、1394和lvds)的噪聲發射。