汽車線束的電磁干擾問題研究

歐嬋萍

銀隆新能源股份有限公司 廣東 珠海 519000

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽車技術(shù)的水平在不斷的提升，電子技術(shù)與汽車技術(shù)的結(jié)合，使得汽車呈現(xiàn)出智能化、電子化的發(fā)展趨勢(shì)。從現(xiàn)代汽車的發(fā)展來看，電子產(chǎn)品的應(yīng)用水平，已經(jīng)成為了衡量汽車技術(shù)的重要因素。在現(xiàn)代汽車當(dāng)中，電子設(shè)備的價(jià)值已經(jīng)達(dá)到了整個(gè)汽車的30%，甚至更高，特別是在一些中高級(jí)轎車當(dāng)中，電子設(shè)備的價(jià)值更高[1]。在這種情況下，為了更好的降低汽車線束的電磁干擾問題，必須要不斷的推動(dòng)技術(shù)研發(fā)，通過應(yīng)用汽車電磁兼容技術(shù)，保證汽車電子設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。所以說，在當(dāng)前的汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展當(dāng)中，通過對(duì)汽車線束的電磁干擾問題進(jìn)行分析，能夠?qū)㈦姶偶嫒菁夹g(shù)的作用充分的發(fā)揮出來，同時(shí)優(yōu)化整個(gè)汽車電子控制系統(tǒng)，為發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)以及自動(dòng)變速系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供保障。

一、汽車線束的電磁干擾問題

對(duì)于現(xiàn)代汽車的發(fā)展來說，各種電子設(shè)備的應(yīng)用在不斷的增加，盡管為人們的生活提供了便利的條件，但是同樣產(chǎn)生了一些安全隱患。從當(dāng)前的汽車內(nèi)線束來說，分布十分的密集，從總長(zhǎng)來看，可以達(dá)到數(shù)千米，對(duì)于汽車的電磁兼容性產(chǎn)生了直接的影響[2]。特別是在當(dāng)前汽車電子設(shè)備數(shù)量不斷增加的情況下，其作業(yè)頻率越來越高，功率的加大，使得汽車在行駛的過程中，會(huì)充斥著大量的電磁波，這就使得其汽車線束往往會(huì)受到各方面的電磁干擾。在這種情況下，電子設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)就會(huì)受到嚴(yán)重的影響，甚至?xí)霈F(xiàn)相應(yīng)電器元件損壞的情況。

二、車內(nèi)線束的電磁干擾

(一)數(shù)值驗(yàn)證。在進(jìn)行車內(nèi)線束研究的過程中，需要采用等效簡(jiǎn)化的方法，為了降低車體結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的影響，需要采用仿真的手段，對(duì)這種方法在汽車環(huán)境下的有效性以及可行性問題進(jìn)行分析。下圖是采用CAD技術(shù)，構(gòu)建起來的車內(nèi)線束輻射的簡(jiǎn)化物理模型，采用5根導(dǎo)體來進(jìn)行線束的構(gòu)成，每個(gè)導(dǎo)線的長(zhǎng)度為1m，距離汽車底板的高度設(shè)定為10cm，線束的半徑為2mm[3]。

對(duì)于汽車內(nèi)的線束來說，其幾何橫截面如下圖所示

圖1 參考線束的集合橫截面

(二)線束激勵(lì)源位置對(duì)電磁干擾的影響。在對(duì)電磁干擾問題進(jìn)行研究的過程中，通過采用等效簡(jiǎn)化的方式，能夠在減少時(shí)間以及計(jì)算機(jī)內(nèi)容的情況下，保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過采用這一模型，能夠在更少的時(shí)間下，深入的分析探究不同位置的輻射情況。在當(dāng)前電子設(shè)備不斷增加的情況下，所安裝的激勵(lì)源位置更加的多樣，這就需要在對(duì)電磁干擾問題進(jìn)行分析的過程中，需要采用仿真技術(shù)，對(duì)整車的電子干擾問題進(jìn)行探究。對(duì)于激勵(lì)源處于乘員室的情況來說，在后備箱以及引擎箱都會(huì)存在場(chǎng)強(qiáng)的分布，從下圖可以發(fā)現(xiàn)，在激勵(lì)源位于駕駛員一端的時(shí)候，線束所產(chǎn)生的電子干擾問題要明顯強(qiáng)于另一側(cè)，對(duì)于車窗位置來說，更為明顯。而在目前的汽車內(nèi)部電磁兼容問題研究當(dāng)中，電子設(shè)備對(duì)于駕駛員的輻射關(guān)注度在不斷的增加，這就要求在進(jìn)行激勵(lì)源安裝的時(shí)候，必須要考慮這一問題[4]。

圖2 整車場(chǎng)強(qiáng)分布

三、汽車線束的抗電磁干擾措施

為了更好的保證汽車的安全行駛，必須要采取有效的措施，提升汽車線束的抗電磁干擾水平。首先，需要對(duì)干擾源設(shè)備以及相關(guān)線束進(jìn)行屏蔽，對(duì)于汽車中的電控系統(tǒng)來說，可以選擇屏蔽殼體封裝的方式，對(duì)電控單元進(jìn)行屏蔽。其次，可以增加線束的濾波。在電子設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中，通過增加線束的濾波，能夠更好的降低輻射以及傳導(dǎo)產(chǎn)生的干擾，可以在線束上套接合適的鐵氧體磁環(huán)。最后，對(duì)線束進(jìn)行合理的規(guī)劃[5]。在進(jìn)行線束布置的時(shí)候，應(yīng)該將一些小功率敏感電路布置到信號(hào)源的位置，將一些大功率的干擾電路，安裝到負(fù)載的位置，從而盡可能的將兩條線路分開，從而減少兩者之間產(chǎn)生的干擾問題。除此之外，還可以對(duì)設(shè)備的接地進(jìn)行改進(jìn)，同時(shí)減少線束的干擾面積，降低電子干擾的產(chǎn)生。

結(jié)語(yǔ):在當(dāng)前智能化技術(shù)快速發(fā)展的情況下，車上的電子設(shè)備，汽車線束所受到的干擾在不斷的增加，智能化與電子化的發(fā)展，使得汽車內(nèi)的電磁環(huán)境在不斷的惡化。而對(duì)于汽車線束來說，起著連接電子設(shè)備的作用，在汽車的電磁兼容問題當(dāng)中十分重要。特別是在汽車的行駛當(dāng)中，必須要有效的對(duì)汽車線束的電磁干擾問題進(jìn)行研究，從而提升行駛過程的可靠性與安全性。在這種情況下，為了更好的降低汽車線束的電磁干擾問題，必須要不斷的推動(dòng)技術(shù)研發(fā)，通過應(yīng)用汽車電磁兼容技術(shù)，保證汽車電子設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。所以說，在當(dāng)前的汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展當(dāng)中，通過對(duì)汽車線束的電磁干擾問題進(jìn)行分析，能夠?qū)㈦姶偶嫒菁夹g(shù)的作用充分的發(fā)揮出來，同時(shí)優(yōu)化整個(gè)汽車電子控制系統(tǒng)，為發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)以及自動(dòng)變速系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供保障。