汽車電磁干擾的影響與抑制

張 鵬1 朱 磊2 張 猛3/1.65535部隊 2.65185部隊 3.65659部隊

汽車電磁干擾的影響與抑制

張 鵬1 朱 磊2 張 猛3/1.65535部隊 2.65185部隊 3.65659部隊

隨著汽車電子化程度不斷提高，汽車在運行中產生的電磁干擾影響車內及其附近的移動通信和其他無線電裝置，使其無法正常工作。因此，采取必要的措施抑制汽車電磁干擾是汽車使用時需要努力解決的問題。

汽車；電磁干擾；抑制方法

抑制汽車電磁干擾是汽車使用時需要努力解決的問題，汽車在運動中的電磁干擾是對接收設備的最主要干擾形式，通常電磁干擾對接收設備的影響流程如圖1所示。

圖1 電磁干擾對接收設備的影響流程圖

一、汽車電磁干擾的影響及危害

隨著汽車電子化程度不斷提高，電磁干擾的影響也越來越嚴重，汽車本身產生的電磁干擾頻率范圍較寬，約為0.15～1000MHz，輻射范圍為周圍數百米遠，而移動通信的頻率恰在此頻率范圍內。因此，汽車電磁干擾能夠影響車內及其附近的移動通信和其他無線電裝置，使其無法正常工作。

二、汽車電磁干擾的產生

為了抑制干擾，首先應對干擾源進行分析。汽車電磁干擾主要來源于汽車電器設備，它以傳導和輻射的形式向車內外傳播，主要干擾源有：電路網絡干擾、電磁輻射干擾、靜電放電等形式。

（一）電路網絡干擾

此類干擾主要來源于汽車本身的電器設備。由于各種電壓高低不同、電流大小不等的導線捆扎在一起，加之線路走向不合適或敏感部件的電路設計不合理等，這些都將產生干擾脈沖信號。這些信號均可在網絡周圍以電磁波的形式傳播，干擾附近無線電接收設備的正常接收。

（二）電磁輻射干擾

電磁輻射干擾是由電路斷開或接通產生電壓或電流的突變(脈沖)而造成的干擾，尤其是電感性和電容性負載在開關(觸點)開閉瞬間電壓較高，輻射頻率快。此類干擾不僅影響車載無線電接收設備，而且對車上電器設備也有一定危害。造成此類干擾的情況通常有以下三種。

1．電感負載過電壓。電感性負載(如發電機、點火線圈、電磁繼電器、電動機、電喇叭等)在電路突然斷開時，產生自感電動勢，形成電磁干擾脈沖，造成電感過電壓，同時可能引起電子元器件的損壞。

2．激磁衰減過電壓。當點火開關斷開時，點火停止，發動機熄火，激磁繞組與蓄電池脫離連接，但與其它負載有電的聯系，這一瞬間激磁繞組上亦產生自感電動勢，不僅產生電磁干擾，同時會沖擊儀表電路，造成元器件的損壞。

3．互耦式過電壓。互耦式過電壓是由于汽車電氣線路較長、無屏蔽的配線及搭鐵阻抗在汽車電氣系統內產生磁感應耦合、電容性耦合和傳導性耦合。這些耦合若發生在多點搭鐵產生的電路電位差處，則耦合產生的瞬變電壓可高達200多伏，其結果將帶來與電感負載過電壓同樣的危害。另外，在電路通斷瞬間，斷電器觸點之間、分火頭和分電器蓋上電極之間、火花塞間隙之間、發電機電刷和整流子之間都會產生火花和電弧。電火花和電弧是發射高頻電磁波的干擾源。

三、汽車電磁干擾的抑制方法

（一）汽車電路網絡干擾的抑制

汽車電氣設備的連接導線應盡量縮短，并避免互相平行、靠近。合理布置導線是抑制電路網絡干擾的有效途徑。

1．對干擾敏感部件的供電采用獨立電源分列用線，并在其輸入端加抗干擾衰減濾波器。

2．合理布置地線。地線應避免構成閉合回路，采用一點接地法，將強弱信號和大小不同電流的地線分隔布置，防止干擾信號通過地線竄入各級，以降低電磁干擾和輻射。

3．增大電源濾波電容，加設RC去耦電路，以減少電路耦合。

（二）汽車電磁輻射干擾的抑制

1．加裝R-C-D網絡保護。在干擾源處采取有效的瞬態抑制措施，不僅可減小感性負載的電磁輻射，同時也保護和控制感性負載的觸點。圖2列出了感性負載的幾種保護網絡，它可以使電流中斷時電感上產生的瞬態電壓減小到最低值。

圖2 感性負載的幾種保護網絡

另外，在高頻振蕩電路中串入阻尼電阻，使高頻振蕩受到削弱，也可有效抑制電磁輻射的生成，如在調節器電池接線柱與搭鐵接線柱之間并聯0.2～0.8μF的電容，在水溫表、機油壓力表傳感器觸點間并聯0.1～0.2μF的電容，在閃光器和喇叭的觸點間并聯大于0.5μF的電容，可吸收火花能量減輕干擾。

2．采用金屬屏蔽。凡是場的干擾都可以采用屏蔽的方法來抑制。在容易產生火花的電器裝置處，如點火線圈、發電機、調節器和儀表及傳感器等位置，用金屬罩遮蓋，將高頻電流通過的導線用密織金屬網或金屬管罩屏蔽，并使之搭鐵，可有效防治電磁波的輻射和傳播。在移動通信接收頻段內，一般選擇鋁材料進行電磁屏蔽，由于高頻集膚效應，電磁屏蔽體無需做得很厚。

3．采用電子控制部件。利用電子控制，可降低觸點電流。電喇叭工作時觸點閉合電流為3A，當觸點開閉時會產生電火花和噪聲，如果設置一個三極管開關電路，取三極管的基極電流為觸點電流，則觸點閉合電流僅為幾十毫安，從而減少了電火花，同時也消除了噪聲。采用無觸點點火裝置或無分電器點火系統也可消除干擾源，降低電磁輻射。

[1]軍用汽車[J].2010～2015.

[2]曹海泉、張大鵬主編。汽車保養與維修問答.北京：化學工業出版社.2015.

[3]徐石安主編.汽車構造[M].北京：清華大學出版社.2011.