陳 麗
(甘肅畜牧工程職業技術學院,甘肅 武威 733006)
汽車電器電磁干擾和應對策略
陳麗
(甘肅畜牧工程職業技術學院,甘肅武威733006)
摘要:汽車電器的電磁干擾主要分為兩類:傳導干擾和輻射干擾。雖然市場上的汽車大多都實現了對于汽車電器電磁干擾的控制,但是隨著科技發展的不斷深入,傳統汽車電器電磁干擾的部分特征發生了一些轉變,本文主要簡單介紹汽車電器的電磁干擾現象,分析了電磁干擾產生的幾點原因以及面對這些電磁干擾所做出的相應策略。
關鍵詞:汽車電器;電磁干擾;應對策略
隨著科學技術的不斷發展,計算機信息處理技術也在不斷的深入,市場上的汽車幾乎都是由多種電器所組成的,而只要是帶電的物質,就會產生電磁。本文簡析了汽車電器的電磁干擾的原理,提出幾種可以抑制或者是盡可能降低汽車電器電磁干擾的策略。
電磁干擾,英文縮寫為EMI。是一種會干擾信號并且會破壞型號完整性的電子噪聲,這種電子噪聲一般是電磁輻射所發射出來的。電磁干擾源通常分為兩大種:人為和自然。自然干擾源通常是指宇宙的噪音和大氣層的天電噪音;而人為干擾源主要是指各式各樣的繼電器、無線電裝置、高壓點火系統和汽車電器等。以下列舉幾個汽車電器受到電磁干擾之后的表現:
(1)在汽車運行到輻射比較大的地區的時候,汽車上的儀表會無緣無故的出現一些數據轉變的現象,此外,收音機也會出現很強烈的異常反應。
(2)在某些高檔的汽車當中會帶有高級功能的防抱死制動系統(即ABS)。在非常偶爾的情況下,汽車在雨天行駛的時候,開啟了雨刮器,當汽車行駛的速度達到某一個值的時候,該車的ABS系統忽然發生了故障。
(3)我國生產的某個中型客車,在行駛的過程中開啟了閃光燈,后門意外的打開了。
這三個現象當中,第一個現象屬于車體外的輻射干擾,而后兩個是車體內部的輻射干擾。根據第一個現象我們可以看出:在汽車行駛到輻射較大的區域是,會被輻射大面積覆蓋住,而輻射會穿過汽車的縫隙進行干擾。因為汽車在運行的過程中,啟動了其中一個控制系統,其產生的電磁波可能會干擾其他系統的正常運行。因此,盡可能減少或者是防止電器干擾能確保汽車在行駛過程當中的安全。
隨著人類對汽車的經濟環保、安全高效的要求越來越高,現代化汽車基本上都配備了相當多的汽車電器。其中的汽車電器分為發動機、底盤及車身和車身附件這三類。例如防抱死制動控制系統、汽車電話、繼電器、電子控制懸架、四輪驅動控制系統等等。
這些控制系統在使用的時候幾乎都需要電動機,而電動機在運行的時候總會有電火花產生,這樣就會導致有較強的電磁波出現。在這些電子設備控制系統當中,存在有很多的線圈、導線以及若干元件。其產生電磁干擾的原因有以下三點:1)每個電子設備當中的線圈一般都是以束的形式呈現的,反饋的脈沖極易傳入周邊系統的I/O接口處,從而電磁干擾這個系統的正常運行。2)每個電子設備的部件在斷開和連接的時候,會出現一些電磁干擾,這些干擾的電纜信號會以信號脈沖的方式進行傳播,可能會讓電控單元接受到的信號出現錯誤,致使系統發出錯3)所有的電容和電感的閉合回路會產生振蕩回路,一旦電子設備在運行的時候產生了電火花,就會形成高頻振蕩,會發射電磁波形成電磁干擾。本文以傳統的點火系統為例,在這種系統當中,斷電器和點火線圈會將從電源流出的低壓直流電變成高壓電,然后配電器再將高壓電運送到各個火花塞當中,在各個火花塞的電極之間會出現電火花,進而點燃氣體讓發動機得以運行。
在發動機運行的時候,每斷電器的觸點開、閉一次之后,線圈的電路當中會形成衰減振蕩。
在配電器將高壓電運送到各個火花塞當中的時候,火花塞被擊穿會放電、電容放電,形成大電流;而短時間內,電感放電,形成小電流,而且時間持續較久。在火花塞放電的時候,有高頻振蕩形成,而就是這個高頻振蕩,是汽車電器電磁干擾的關鍵。
要想防止或是盡可能地降低汽車電器的電磁干擾,應該從電磁干擾源入手。不同的干擾源有自己相應的特征,我們應該針對不同的特征使用不同的應對策略。之后再考慮電磁干擾的傳播路徑,在汽車電器的電磁干擾當中,主要的傳播路徑有兩種:輻射干擾以及傳導干擾。根據上述兩個主要切入點,做出的具體應對策略如下:
4.1使用電容器
電容器有吸收火花的作用。在電子設備當中產生火花的部分并聯一個電容器,可以起到吸收火花的作用。這樣可以減弱高頻的電磁波發出來的輻射,有效降低電磁干擾。此外,電容器的成本也比較低,即經濟又實惠。
4.2在電源線處安裝抑制電容
在電源線出安裝電容,可以有效的抑制電子設備的電磁干擾,來降低電源線和導線對外部產生的影響。圖為上海大眾轎車車前燈光調節器經電源線路電磁干擾抑制后的電壓值。

4.3建立屏障結構
某些汽車電器系統會在運行的時候產生瞬間高壓,因此應該挑選比較優質的高壓線外皮,起到降低和屏蔽電磁干擾的作用。而針對于那些會產生電火花的電子設備,使用金屬罩來進行屏蔽電磁干擾。但是,像這種防止電磁干擾的方式雖然有效但是成本并不低。
4.4優化布線
在電子設備設計的時候,提早考慮到如何分布線束的問題,應該做到合理規劃。讓大功率的電路緊靠負載,而小功率的電路則緊靠信號源,這樣可以有效的降低線與線之間的電磁干擾。
在計算機信息技術高速發展的今天,汽車電器的電子設備系統也在不斷的優化與改進,但是新出現的汽車電器電子設備的電磁干擾問題值得我們關注。隨著汽車的普及率越來越高,這種電磁干擾出現進而引發的安全問題也是很重要的。因此,現階段應該做出研究,從根本上解決和抑制汽車電器電子設備的電磁干擾,保證駕駛員和乘客的安全。
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作者簡介:陳麗(1986-),女,甘肅天水人,本科,助教,研究方向:車輛,汽車電器,汽車材料。