風門電機傳導發射試驗方法研究

王建利

（中國第一汽車股份有限公司，吉林 長春 130012）

隨著汽車行業的不斷發展，對駕駛汽車的娛樂性和舒適性要求逐漸提高，致使汽車電氣零件越來越多，零件電磁兼容問題越發得到重視。與大多數電氣零件不同，空調系統風門電機正常工作時，從完全關閉到完全開啟需要4 s左右，因此需要控制風門電機的電源線極性，每次通電時間4 s左右后正負極性對調，否則長時間使電機堵轉會損壞鼓風機的一些機械結構。為使風門電機在試驗時正常工作，本文提出人工控制開關和控制盒驅動兩種方案。

1 傳導發射及其產生機理

傳導發射試驗測量被測部件通過電源線或信號線對外發射的電磁能量。汽車電氣零件內部產生的騷擾信號會通過內部電源線、搭鐵線以及內部電路部件之間的耦合電容、耦合電感、公共阻抗而傳輸到該電氣零件的電源電路中，再通過電源電路反向傳輸到整車供電網絡中，由于其他電氣零件與該電氣零件共用同一供電網絡，該騷擾會通過電源線進入其它電氣零件內部，對其產生干擾，此類騷擾稱為電源線傳導發射。電氣零件內部產生的騷擾信號也會通過同樣的方式傳輸到該電氣零件的信號／控制線路上，若該電氣零件通過信號／控制線與其它電氣零件相連，騷擾就會通過該信號／控制線進入相連的其他電氣零件內部，對其產生干擾，此類騷擾稱為沿信號線傳導發射。

2 沿電源線傳導發射試驗要求

沿電源線傳導發射試驗需要在屏蔽室內進行，依據GB／T 18655，按被測樣件的種類，將傳導發射試驗分為4類，即遠端搭鐵的被測樣件、近端搭鐵的被測樣件、發電機和點火系統零部件［1］。風門電機采用遠端搭鐵的試驗方法，其布局如圖1所示［2］。

圖1 沿電源線傳導發射試驗布局圖 （遠端搭鐵）

3 風門電機傳導發射試驗方案

3.1 基于人工控制的試驗方案

人工控制是用開關實現的，通過人工手動操作電動窗開關控制風門電機正負極性之間的相互轉換。試驗布局原理如圖2所示。

這種方法進行試驗需要兩個人完成，一個人操作計算機進行騷擾電壓的測量，另一個在電波暗室內控制開關，使風門電機在開、閉之間轉換。這種方法的優點是所需試驗輔助設備簡單，且布置容易；缺點是開關由人控制，引入了不確定因素，可能造成每個人操作的試驗結果有或多或少的差異，而且準峰值測試時間較長，不適合人工操作。電源正極騷擾電壓試驗結果如圖3所示。

圖2 人工手動操作試驗布局原理圖

圖3 電源正極騷擾電壓試驗結果

3.2 基于驅動盒控制的試驗方案

利用驅動盒實現正負極轉換的方案存在一個問題：驅動盒應如何擺放？即驅動盒是直接向門風電機供電還是通過人工網絡向風門電機供電。驅動盒直接向門風電機供電的試驗布局原理如圖4所示。測試結果如圖5所示。

圖4 驅動盒直接供電試驗布局原理圖

圖5 驅動盒直接供電測試結果

驅動盒通過人工網絡向風門電機供電的試驗布局原理如圖6所示。測試結果如圖7所示。

圖6 驅動盒通過人工網絡供電試驗布局原理圖

3.3 對比分析

比較3種方法的測試結果，發現利用開關控制的結果與將驅動盒置于電源和人工網絡之間的測試結果基本相同，結果都判定為不合格。而將驅動盒置于人工網絡與被測樣件之間測試結果與另外兩種方法的測試結果差別非常大，結果判定為合格。根據驅動盒的原理圖，可以分析出測試結果出現差異的原因。驅動盒原理如圖8所示，伺服電機在電源線上產生傳導騷擾信號后，會通過電源線傳輸到人工網絡中被接收機測量。但驅動盒的電源芯片7805與人工網絡輸出之間存在并聯的電容，這個電容可以在騷擾信號傳輸到人工網絡之前吸收部分騷擾信號，使接收機測得騷擾信號的幅值降低，從而產生差異。故將驅動盒置于人工網絡與被測樣件之間這種測量方法是錯誤的。由于利用開關控制伺服電機會引入很多不確定因素，使測量結果的一致性變差，而且增加了人工成本，因此將驅動盒置于電源和人工網絡之間的測試方法是最合理的。

圖7 驅動盒通過人工網絡供電測試結果

4 總結

圖8 驅動盒的原理圖

采用將驅動盒置于電源和人工網絡之間的測試方法進行風門電機的傳導發射試驗，具有節省人力、試驗結果一致性好、試驗效率高等優點。該方案也可以應用到空調器伺服電機、外后視鏡等樣件的傳導發射試驗。由于汽車電氣零件的傳導發射不但影響到整車供電網絡的供電品質，也會影響到與其互連的其它電氣零件的正常工作，因此，無論是國家還是各個車廠電磁兼容標準，對此類騷擾都有嚴格的要求。