汽車電路電磁干擾分析與防范

汪浩然

摘 要：隨著電子技術、信息技術等領域的快速發展，電子技術廣泛應用于汽車，在增加其安全性及舒適性的同時，也帶來了一系列電磁干擾問題。電磁干擾對汽車的影響較大，不僅影響汽車外界的無線電設備，而且對于汽車內部的各種電子部件，也會產生一定程度的干擾。本文對汽車電路電磁干擾現象進行了分析，并探討了防范措施。

關鍵詞：汽車電路；電磁干擾；分析；防范

隨著電子技術、信息技術等領域的快速發展，電子技術廣泛應用于汽車，在增加其安全性及舒適性的同時，也帶來了一系列電磁干擾問題，直接影響人體健康及環境安全。電磁干擾對汽車的影響較大，不僅影響汽車外界的無線電設備，而且對于汽車內部的各種電子部件，也會產生一定程度的干擾。

一、汽車電路電磁干擾現象分析

在電子產品中，普遍存在電磁干擾的問題。電子產品的設備之間存在電磁干擾，元件和元件之間也存在電磁干擾，系統與系統之間也存在電磁干擾。引起電磁干擾的原因多種多樣，原因復雜，但核心原因都是一致的，都是屬于靜電放電干擾。

電子電路產生靜電干擾的因素，一般有兩種情況：一是電子電路的分布參數設計不合理；二是環境、濕度等因素，降低了電子電路的穩定性，使其發生干擾現象。

汽車電磁干擾主要來源于汽車電氣設備，它的傳播形式有傳導和輻射兩種，主要干擾源，有電路網絡干擾，靜電放電干擾，電磁輻射干擾等。電路網絡干擾，主要來源于汽車本身的電氣設備。這些設備產生干擾脈沖信號，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。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，在開關開閉的瞬間，產生的電壓較高，輻射頻率也很快。此類干擾，不但對車載無線電接收設備產生不好的影響，而且對車上的電氣設備，也會產生不同程度的危害。

汽車發動機點火系統的電路框圖如圖1。傳感器獲取點火信號Va，由驅動電路在點火線圈初級產生一通斷的脈沖電流Ib，線圈次級產生高壓脈沖使火花塞放電，點燃發動機燃油混合氣作功。當線圈初級回路通斷變化過程時，初級繞組會產生瞬變電壓，次級繞組產生高電壓使火花塞放電，殘余能量形成高頻電磁波輻射到空間中。初級回路中的瞬變電壓則沿電源線傳到電源系統中，干擾電源系統，產生一波動電壓△V。如圖2。一般情況不一，實驗測量得到△V為2～4V。

汽車中應用的各種電子控制單元，要求有一個穩定的電源電壓供電，才能正常工作。當供電系統中出現電壓波動（如△V），會對電子模塊的正常工作產生影響。

二、汽車電路電磁干擾的防范

為了防止汽車因電磁干擾而產生異常，需要采取一些措施，來防止或降低電磁干擾，保證汽車和車上的電子設備正常工作。首先要降低電磁傳導干擾，對于每個電路回路，要最大限度的減小它的有效面積；對于變壓器漏感產生的電磁干擾，不但要對變壓器進行磁屏蔽，而且，對于每個電流回路的有效面積，也要盡量減少。對于干擾比較嚴重的電路，可以采用雙線傳輸信號的辦法，來降低電磁干擾的影響。

抑制汽車電路網絡干擾。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。增大電源濾波電容，加設RC去藕電路，以減少電路禍合。

抑制汽車電磁輻射干擾。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；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。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。

屏蔽，能夠有效的抑制電磁干擾，一般可選導電率高的材料，來作為屏蔽體。經過多年的理論與實踐，已經證明，當屏蔽高頻磁場時，選擇導電率高的鋼或鋁等材料，屏蔽效果較好；屏蔽低頻磁場時，選擇導磁率高的磁鋼、鐵、鈹莫合金等材料，也具有明顯的正效應。對所有容易產生火花（或電弧）的電器，都應采用金屬罩進行屏蔽，以達到消除電磁兼容負作用的效果。

濾波，也是有效的控制電磁兼容的辦法。濾波器是一種應用最為普遍的抗電磁干擾的方法，對于通過電路通路直接進入的干擾，濾波有很到的抑制作用。理論與實踐證明，提高信號幅值，是抗電磁干擾的重要方法。對于微弱的傳感器信號，可采用放大電路增大幅值的辦法，可極大的降低電磁干擾的影響。

總之，汽車電路電磁干擾的存在，會對汽車電子部件產生諸多不良的影響，不但影響汽車的使用年限，而且影響駕駛安全，直接影響汽車的安全性。因此，我們要采取各種抗干擾措施，最大限度的降低電磁干擾對汽車電子電器部件的影響，保障汽車運行的安全和可靠。

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