汽車電磁兼容技術分析

劉思洋

摘 要：研究汽車電子兼容技術對于解決電動汽車的電磁干擾問題以及實現電動汽車的長效發展有著極為重要的意義。本文將通過從簡單介紹電磁兼容的三大基本要素作為出發點，重點圍繞汽車電磁兼容技術進行分析研究。

關鍵詞：汽車；電磁兼容技術；發展應用

隨著汽車電子產品的不斷增多，越來越多的電子技術被用于提升汽車的經濟性、安全性與舒適性等方方面面當中，尤其是在微電子技術的高速發展之下，通過將其與傳統機械進行有機結合，使得汽車電子產品也實現了全新發展。但與此同時，在受到電磁干擾之下汽車及其零部件無法正常工作的問題也引起了人們的重視。

一、電磁兼容的基本要素分析

汽車產生的電磁兼容問題也就是電磁干擾問題，通常需要同時具備干擾源、敏感源以及耦合路徑這三個條件，其中干擾源指的就是產生干擾的電路或者設備；而敏感源則指的是受到電磁干擾的電路或是設備，耦合路徑則指的是用于向敏感源傳遞干擾源產生的干擾能量的具體路徑。一般情況下，只需要消除其中一項要素便能夠徹底解決電磁兼容的問題，因此在汽車電磁兼容技術當中也主要是圍繞這三大要素進行研究。

二、汽車電磁兼容技術的分析

（一）模塊化設計電路

所謂的模塊化設計電路，具體指的是依據汽車上電路所發揮的不同功能以及所在不同位置，在設計電路板的過程當中選擇分開設計執行器、傳感器以及系統控制電路，從而使其能夠形成完全不同的電路模塊。通過此種方式徹底分開不同模塊當中的電源、搭鐵線即金屬車體，進而大大減少不必要的耦合，從而有效提升汽車的絕緣抗阻性。同時為了幫助汽車有效規避各種干擾，需要率先向各個模塊當中傳輸電源之后，再分別完成整流、濾波、穩壓、供電等工作。

（二）可串入阻尼電阻

通過串入阻尼電阻也能夠有效解決汽車電磁兼容的問題，具體而言即為將阻尼電阻串入至汽車點火裝置的高壓電路，也就是點火線圈端與火花塞接頭端當中，通過此種方式有效減少因點火產生的火花對于電磁波的干擾。而且當阻尼電阻的值越大時，其對于抑制電磁波干擾的作用效果也就越明顯。但值得注意的是，阻尼電阻值并非越大越好，當阻尼電阻值過大時容易使得火花塞電極之間產生的火花能量大大降低。一般情況下，阻尼電阻由碳制材料制成，并且電阻值控制在10到20k之間。

（三）需加并聯電容器

加并聯電容器也是汽車用于提高其電磁兼容性能的一個至關重要的方法，也就是將電容器并聯在可能會產生火花的地方。比如說將0.2到0.8的電容器并聯在汽車調節器“電池”接柱與金屬車體之間，同時也將該電容器并聯在汽車發電機的“電樞”接柱與金屬車體之間；再比方說將0.1到0.2的電容器并聯在汽車水溫表以及機油壓力表的傳感器觸點之間，從而有效增加電阻值，優化其抗電磁波干擾的性能。

（四）金屬屏蔽技術

在汽車的發電機、發動機以及火花塞等各種設備之間產生的火花，均能夠產生電磁波，因此使用金屬屏蔽技術能夠有效抑制此類電磁波的干擾。在選擇對電場或者是磁場進行屏蔽的過程當中，可以選擇使用導電率比較高的材料作為屏蔽體，比方說銅、鋁、鋼等材料。尤其是在主要對高頻磁場進行屏蔽時應當選用鋼、鋁等導電率比較高的材料；而在對低頻磁場進行屏蔽時則應當選用磁鋼、鐵等導磁率比較高的材料。為了能夠充分發揮出屏蔽體的屏蔽作用，還需要格外注意屏蔽體的搭鐵，用密織的金屬網、金屬導管等套住汽車電器中的導線實現搭鐵，從而有效使得金屬屏蔽體內的寄生電流能夠感應到電器因工作火花產生的電磁波，進而產生焦耳熱消散掉以實現防止電磁波的干擾。

（五）合理布局布線

合理的布局與布線也能夠在一定程度上影響系統的電磁兼容性，通常情況下，遠場輻射并不會對電路布局造成較大影響，反而是近場感應會對電路布局產生直接影響。而在布線的過程當中需要盡可能減小電路導線的閉合面積，同時對大限度地隔開電路，并按照正確的方向布設導線，從而實現對電流頻率及上升時間的有效控制。

（六）使用濾波器

濾波器也是當前在解決汽車電磁兼容問題當中最為普遍的一種方法，也是應用最為廣泛的一種方法。濾波器主要是實現對直接通過電路通路產生的電磁波干擾的控制，而依據信號與干擾信號之間的頻率差別，可以使用不同性能的濾波器以有效提高信噪比，實現對干擾信號的抑制。

（七）使用平衡技術

在汽車用于消除串音干擾的過程當中往往會選擇使用平衡技術，在汽車電路中輸入或輸出檢測信號、控制信號，尤其是在傳輸時序信號的過程當中，利用雙絞線作為平衡線，完成串音干擾的消除。但在此過程中需要注意雙絞線的螺距應當較小，并且長度不宜過長。

三、結語

總而言之，本文通過簡單介紹了電磁兼容中干擾源、敏感源以及耦合路徑這三大基本要素，提出通過將電氣產生的電磁輻射控制到最小的方式解決汽車對電磁敏感度過高的問題，并簡單介紹了幾種能夠提升汽車電子設備抗電磁干擾技術，希望能夠為日后汽車電磁兼容技術的發展提供必要的參考幫助。

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