汽車電子電氣設備的傳導干擾試驗方法

王志剛 劉杰

摘 要：隨著社會的進步，人們生活水平的提高，私家車的數量呈現遞增的趨勢。車輛的增加雖然方便了人們的出行，但是又給人們帶來各種干擾，例如：尾氣的排放、車輛行駛中產生的震動和噪音等。針對汽車電子電氣設備所產生的各種干擾問題，本文通過對其瞬間傳導發射、連續傳導發射和傳導抗干擾能力的試驗方法進行研究，

并提出相應的評估和分析。關鍵詞：汽車電子電氣設備；傳導干擾；試驗方法；分析

1 引言

電氣兼容是近幾年才發展起來的一門學科，它主要研究如何在有限的空間、時間及各種資源內讓更多的電氣設備共同使用而不會引起降級。目前，汽車的電磁型兼容的各項要求已被納入國家強制性產品認證系統范圍內，由此，可以看出國家在這方面的重視程度。汽車電磁兼容性測量存在與車載設備、系統分析、開發及各項安全測量中。因此，我們對其的要求是：第一，在執行的過程中不能受到外界的干擾；第二，在正常運行的過程中，周邊環境的干擾性要在一定的標準范圍內。

2 汽車電子電氣設備傳導干擾試驗方法

2.1 瞬態傳導發射試驗方法

瞬態傳導發射顧名思義是指：周邊環境對設備沒有任何干擾的情況下，待測設備在電源接通或斷開的瞬間所產生的干擾信號。而瞬態傳導發射試驗方法就是在設備斷開或接通的瞬間產生電壓值的變化，并通過示波器反映此狀態下電壓的峰值、上下時間的長短及脈沖的寬度等。在這一實驗中需要多次采集波形，求取平均值，以減小誤差，然后對實驗結果進行誤差分析和評估。

2.2 連續傳導發射試驗法

連續傳導發射試驗法是指：利用接收機對處在待測狀態下的設備所產生的連續高頻騷擾信號進行測量。在實驗中為了保護接收器不受到破壞，我們應根據規定要求，對干擾進行限值設定。連續傳導發射實驗法包括：電壓測量和電流探頭測量。電壓測量將人工網絡與接收機連接，并針對電源線上的干擾做出電壓測量。而電流探頭測量是將電流探頭置于被測端，并與接收器相連，接著針對信號線（數據線）產生的干擾進行分析。兩種方法要根據實際的情況及測量的要求選擇。

2.3 傳導抗干擾試驗方法

傳導抗干擾能力實驗方法是對汽車電子設備抗干擾能力的檢測，將外界的干擾從零逐漸增大，至到其無法正常工作為止，從而我們可以得出汽車電子設備抗干擾能力的最大承受力度。在實驗中，外界的干擾包括：繼電器在工作狀態發生變化時產生的脈沖群、電源和感性負載斷開的瞬間所產生的脈沖大小、電流及電源發生變化時所引起的瞬間脈沖大小及電壓的變化。在實驗開始之前需對實驗儀器進行校零，然后根據要求連接好實驗電路，通過示波器顯示的脈沖變化對被測設備進行分析和評估。

3 汽車電子電氣設備的傳導干擾試驗平臺

3.1 瞬態傳導發射試驗平臺

瞬態傳導發射試驗平臺包括：人工電源網絡、電子開關、機械控制開關等，整個系統的優勢在于電子開關反應靈敏度高；實驗電路有多種阻值不同的電阻可供選擇；通過示波器顯示的有效信號幅度和頻率變化較大。在實驗之前對待測設備的脈沖進行判斷，然后通過反復的實驗操作找出電路通電過程中的瞬態變化。

3.2 連續傳導發射試驗平臺

連續傳導實驗平臺包括：接收器機及線路阻抗穩定網絡（ LISN）的附屬設備。將線路阻抗穩定網絡的兩個輸入端接入電源的正、負極，在接入電源正極的一端加入 50歐姆電阻，接入負極的一端接接收機。而 LISN的輸出端接入待測設備的正、負極。在實驗的過程中要注意保護電路，避免儀器遭到損壞。

3.3 傳導抗干擾試驗平臺

傳導抗干擾實驗平臺由：系統機柜、系統軟件、拋負載模擬器及各種附件組成。每一信號器可以放到機柜或者單獨的運行。每一設備都裝有系統控制系統，這不僅可以手動控制也可以實現自動控制，體現了設備的人性化設置。在輸入脈沖之前，用符合標準要求的示波器及高壓差分探頭來調整脈沖的大小，在整個實驗操作時不需要加入額外的電源，為安全起見，在電線上還需包裹絕緣材料。

4 試驗結果分析

本文以汽車暖風電機為實驗研究對象，對其各項研究分析結果總結如下。

4.1 瞬態傳導發射試驗結果的分析

由于暖風機的負載呈現感性，供電終止時，會產生反向電流，且電流值越大，反向之后的瞬間電壓越高。因此，這一類型產生的瞬間電壓值是相當大的。若其通過電源線傳導騷擾，就會對汽車內其他設備的正常使用產生一定的干擾，且當騷擾頻率大于正常頻率時還會對外部電子電氣設備產生影響。

4.2 連續傳導發射試驗結果的分析

我們通過電壓測量得出暖風機在不同頻率下的電壓值大小。從實驗結果中，我們得出暖風機在 30Hz～108Hz內的電源輸入端傳導發射信號值超過了最寬松的傳導發射值，且超過了峰值大小。通過實驗我們還發現在大部分情況下，當電機不含控制單元時，會產生長時型的寬帶騷擾源，因此，在實際中我們應該認識到這一點，通過采取有效的手段屏蔽信號源，避免其帶來不必要的問題。

4.3 傳導抗干擾試驗結果的分析

由于暖風機沒有電子電路和高頻元器件，因而這些干擾不會持續太長時間。我們在考慮其對在不同狀態下的抗干擾能力之外，還應該考慮其對設備的破壞力大小。因此，在設計的時候要充分的考慮到汽車各電子設備的抗干擾能力，采用二極管、三極管、電容器、電阻器、等抑制干擾的增強。另外，通過改良系統，提高裝置的抗干擾能力。

5 總結

綜上，我們對汽車電氣傳導的幾種方法及相應的平臺進行闡述，并對其試驗結果進行分析。上文說到電磁兼容有嚴格的標準要求，因而僅僅是一些簡單的分析和評估還不足以完善這一學科的發展。我國和其他國家相比，在這方面還處在低層次的水平，面對日趨激烈的競爭，我希望相關部門能夠引起重視，加快在汽車工業方面的研究，從而縮小與其他國家的差距。

參考文獻：

[1]計時鳴，劉大亮 .電動汽車傳導性干擾的電磁兼容性研究 [J].機電工程，2012， 29（3）：359-364.

[2]王洪濤，張紅霞，李威等 .車輛電源瞬態傳導干擾抑制電路的設計與驗證 [J].電子設計工程，2015，23（14）：109-111.