电磁兼容技术在汽车嵌总线中的应用
- 格式:docx
- 大小:31.53 KB
- 文档页数:9
车载测试中的电磁兼容性测试指南随着汽车科技的不断发展,车载电子设备在汽车中的应用越来越广泛。
然而,随之而来的是对电磁兼容性的要求也越来越高。
车载测试中的电磁兼容性测试就显得尤为重要。
本文将为你介绍车载测试中的电磁兼容性测试指南。
一、引言车载测试中的电磁兼容性测试是为了确保车载电子设备在汽车中能够正常工作,并且不受车辆内外部电磁场的干扰。
通过测试可以评估车载电子设备的抗干扰能力,从而提高车载电子系统的可靠性和稳定性。
二、测试范围和对象车载电磁兼容性测试应覆盖以下范围和对象:1. 车辆内部电磁兼容性测试:涵盖车载电子设备与车身导体之间的电磁相互作用,包括车载电子设备之间的互相干扰以及与车身导体之间的电磁相互作用。
2. 车辆外部电磁兼容性测试:涵盖车载电子设备与外部环境电磁场之间的电磁相互作用,包括电磁辐射和传导干扰等。
三、测试方法车载测试中的电磁兼容性测试应采用以下方法:1. 传导敏感性测试:通过在车辆内部引入不同频率、幅度和形状的电磁场,评估车载电子设备对传导型干扰的敏感性。
测试应包括车载电子设备各个输入和输出接口。
2. 辐射敏感性测试:通过在车辆内部放置电磁辐射源,并调节辐射源的频率和功率,评估车载电子设备对辐射型干扰的敏感性。
测试应包括车载电子设备各个输入和输出接口。
3. 静电放电测试:通过模拟静电放电的情况,评估车载电子设备对静电放电的抵抗能力。
测试应包括车辆内部的触摸面板、按钮等易受静电放电影响的部件。
4. 过电压测试:通过施加高于额定电压的过电压脉冲,评估车载电子设备对过电压的抵抗能力。
测试应包括车载电子设备的电源输入和数据通信线路。
四、测试步骤车载测试中的电磁兼容性测试应按照以下步骤进行:1. 准备测试环境:确保测试环境符合设定的要求,包括温度、湿度和电磁环境等。
2. 设定测试参数:根据测试范围和对象,设定测试参数,包括频率、幅度和形状等。
3. 进行测试:按照设定的测试参数进行传导敏感性测试、辐射敏感性测试、静电放电测试和过电压测试等。
关于汽车电子的电磁兼容性分析
汽车电子的电磁兼容性是指在电子设备运行时,避免电磁干扰对其他设备或系统所产生的影响。
考虑到汽车致密的构造和实际使用情况,汽车电子的电磁兼容性分析非常重要。
首先,汽车电子设备的电磁辐射强度需要满足国家相关标准,同时也需要考虑到车内其他设备或系统的电磁兼容性。
例如,在电动汽车中,电池、电机等设备产生的电磁干扰需要控制在一定的范围内,避免对车内其他系统产生不利影响。
其次,汽车电子的电磁兼容性分析也需要考虑到车外的电磁环境。
例如,在行驶中,汽车会受到较大的电磁干扰,需要保证电子设备的正常运行。
另外,汽车电子设备还需要能够适应不同区域的电磁环境,例如在不同国家的使用情况下,需要考虑到不同的电磁标准。
此外,还需要考虑到汽车电子设备的抗扰度。
在汽车运行过程中,会有各种因素影响到电子设备的正常运行,例如电磁噪声、电源电压波动等。
因此,汽车电子设备的抗扰度需要足够强,能够适应复杂的工作环境。
最后,需要对汽车电子设备进行充分的测试和验证。
在设计完成后,需要对电子设备进行实际测试,验证其在复杂的工作环境下能够正常运行。
同时,还需要考虑到长期使用情况下的电磁兼容性,以保证汽车电子设备的稳定性和可靠性。
总之,汽车电子的电磁兼容性分析是很重要的一环,需要在设计阶段充分考虑到各种因素,从而确保电子设备能够在复杂的工作环境下正常运行。
汽车电磁兼容一引言电磁兼容技术(EMC)是由电磁干扰引出的一项新技术。
它是指电气装置或电气系统不产生干扰或不受环境干扰,工作在指定环境中的能力。
随着汽车电控技术的不断发展,汽车电子设备数量大大增加,传统意义上的机械式汽车被现代电子化汽车所取代,各种电子电器产品已占汽车总成本的30%,甚至更多,而且这种趋势还在不断发展。
工作频率逐渐提高,功率逐渐增大,使得汽车工作环境中充斥着电磁波,导致电磁干扰问题日益突出,轻则影响电子设备的正常工作,重则损坏相应的电器元件。
因此,汽车电子设备的电磁兼容性能越来越受重视,目前迫切要求能广泛应用针对汽车子设备的电磁改进技术。
一电磁干扰源要想解决电磁兼容问题,首先就要找到汽车电磁环境中的干扰源。
干扰源可以分为车内干扰源和车外干扰源。
汽车电子设备工作在行驶环境不断变化的汽车上,环境中电磁能量构成的复杂性和多变性,意味着系统所受到的电磁干扰来源比较广泛。
按照电磁干扰的来源分类,可分为车外电磁干扰、车体静电干扰和车内电磁干扰。
(1)车内干扰源是指车上各种电子电气系统产生的电磁干扰。
电子电器设备产生的电磁干扰是由于汽车上使用的电子产品中有许多导线、线圈和带有触点的电器,都具有不同的电容和电感,而任何一个具有电感和电容的闭合回路都会形成振荡回路。
当电器设备工作产生火花时,就会产生高频振荡并以电磁波形式发射到空中,对汽车上及周围数百米范围内的收音机、电视机和其它无线电装置的正常工作,产生不同程度的干扰。
汽车产生的干扰不但会影响外界的电子电器设备的正常工作,而且会影响自身电子电器设备的正常工作,因此,电子环境干扰会对电子产品的性能产生不利的影响,甚至会导致其功能丧失。
汽车的无线电干扰源主要是发动机的点火系统,其干扰波来自点火系统次级电压的高频振荡。
其次,在发电机负载电流突变和整流时也会产生电磁波。
起动机、发电机、闪光器、触点式电磁振动电喇叭、雨刮器、仪表系统等也都会产生较小的传导干扰和辐射干扰的电磁波。
汽车用线路专家施爱伟:汽车用高频电缆的电磁兼容性分析汽车用高频电缆的电磁兼容性分析施爱伟一、概述随着汽车工业与电子工业的不断发展,在现代汽车上,电子技术的应用越来越广泛。
今天的汽车已经逐步进入了电脑控制的时代。
国外专家预测未来3 ~ 5年内汽车上装用的电子装置成本将占汽车整车成本的25%以上,汽车将由单纯的机械产品向高级的机电一体化产品方向发展,成为所谓的“电子汽车”。
众所周知,汽车电子所工作的环境很恶劣:环境温度范围为-40o C到125 o C或更高;振动和冲击经常发生;有很多噪声源,如刮水器电动机、燃油泵、火花点火线圈、空调起动器、交流发电机线缆连接的间歇切断,以及某些无线电子设备,如手机、寻呼机和卫星导航系统等。
汽车电气的的电磁兼容性变得很重要。
在概念上,电磁兼容性(EMC)包含系统本身对噪声的敏感性以及噪声发射两个部分。
噪声可以通过电磁场的方式传播从而产生辐射干扰,也可以通过电气连接线缆的寄生效应传导。
如果设计的系统不干扰其它系统,也不受其它系统发射影响,并且不会干扰系统自身,那么所设计的系统就是电磁兼容的。
在美国出售的任何电子设备和系统都必须符合联邦通讯委员会(FCC)制定的EMC标准,而美国主要的汽车制造商也都有自己的一套测试规范来制约其供应商。
其它的汽车公司通常也都有各自的要求,如:SAE J1113(汽车器件电磁敏感性测试程序)给出了汽车器件推荐的测试级别以及测试程序。
SAE J 1338则提供关于整个汽车电磁敏感性如何测试的相关信息。
SAE J1752/3和IEC 61967的第二和第四部分是专用于IC发射测试的两个标准。
欧洲也有自己的标准,欧盟EMC指导规范89/336/EEC于1996年开始生效,从此欧洲汽车工业引入了一个新的EMC指导标准(95/54/EEC)。
1992年我国颁布了第一部规范汽车行业电磁兼容(EMI)试验的国家强制性标准GB14023-92,并于2000年颁布了修正版本GB14023-2000。
汽车舒适系统CAN总线技术的应用摘要:随着现代汽车技术的不断发展,汽车正在向高舒适、高操纵性、高安全性、高智能方向发展。
尤其高档轿车,高精度传感器及汽车电器在整车大量应用,增加了大量复杂的线束,大量线束给整车的安全性能带来巨大隐患。
汽车can总线技术是汽车电子控制管理系统中不可或缺的重要组成部分,它就相当于一个公共的信号通道,被用来传输各种汽车的传感信号。
can总线技术的应用,简化了汽车的电气线路提高了其电控系统的可靠性与灵活性,还有它在减少系统线缆,简化系统安装、维护和管理,降低系统的投资和运行成本,增强系统性能等方面的优越性,引起人们的广泛注意,得到大范围的推广,导致了自动控制领域的一场革命。
本文将对汽车舒适系统can总线技术的特点、结构及应用等进行简要的论述。
[1]关键词:汽车;can总线;舒适系统Application of CAN Bus Technology in Automotive Comfort SystemAbstrct: With the continuous development of modern automobile technology, automobiles are developing in the direction of high comfort, high maneuverability, high safety and high intelligence. Especially high-grade cars, high-precision sensors and automotive electrical appliances are widely used in the whole vehicle, adding a large number of complex wiring harnesses, a large number of wiring harnesses bring great hidden dangers to the safety performance of the vehicle. Automotive can bus technology is an indispensable and important part of automotive electronic control and management system. It is equivalent to a common signal channel and is used to transmit various automotive sensing signals. The application of CAN bus technology simplifies the electric circuit of automobile and improves the reliability and flexibility of its electronic control system. It also has the advantages of reducing system cables, simplifying system installation, maintenance and management, reducing system investment and operation cost, enhancing system performance, etc. It attracts wide attention and has been widely promoted, leading to the field of automatic control. A revolution. In this paper, the characteristics, structure and application of CAN Bus Technology in automobile comfort system are briefly discussed.Key words: automobile; can bus; comfort system目录1、引言 (1)2、 CAN总线的产生与发展 (1)2.1汽车CAN总线简介 (1)2.2汽车CAN总线的由来 (1)2.3汽车CAN总线的应用分类 (2)2.3.1驱动系统子网 (2)2.3.2信息/娱乐子网 (2)2.3.3安全/舒适子网 (2)2.3.4故障诊断子网 (3)3、汽车数据传输总线简介 (3)4、总线传输的优点 (3)5、车载网络结构 (4)6、舒适CAN总线系统原理 (5)6.1舒适CAN总线与动力CAN总线的区别 (5)6.2舒适CAN总线系统的识读 (5)6.2.1电源负荷管理 (5)6.2.2车内灯控制 (5)6.2.4车窗清洗和雨刮器控制 (6)6.2.5外后视镜和后窗加热 (6)7、总结 (7)参考文献 (8)致谢 (9)1、引言目前国内车市越来越类似于手机市场,车系繁多且性能多样,而具备相同性能的汽车在过去的价格要贵得多。
关于汽车电子的电磁兼容性分析随着汽车电子系统的快速发展,电磁兼容性(EMC)问题在汽车领域中越来越受到重视。
汽车电子系统中的各种设备与仪器都会发射电磁波,并且受到来自外部环境的电磁干扰。
如果这些设备与仪器之间不能良好地协同工作,就会对整个汽车系统的性能和可靠性造成影响。
因此,对汽车电子系统的电磁兼容性进行分析,是确保整个系统能够在全国的各种环境下稳定运行的关键。
对汽车电子系统进行电磁兼容性分析可以帮助我们理解整个系统的电磁特性,预测系统将如何响应来自外部环境的电磁干扰,从而采取相应的措施来减少干扰。
在汽车电子系统中,电流通常是在模拟和数字电路之间流动。
模拟电路可能会发生干扰,这会影响数字电路的运行。
其中更加关键的是,数字电路的速度更高,所以对电磁辐射的敏感度也就更高。
汽车电磁辐射源通常是由车辆的发动机、点火装置、火花塞、电动机、辅助电池等设备产生的。
同时,外部环境的电磁辐射源也会对汽车电子系统造成影响。
例如无线电中的广播、电视信号和通信信号等。
因此,汽车电磁兼容性分析需要将这些干扰源考虑在内。
实际的汽车电磁兼容性分析可以通过两种方法统一表达。
一种称为基于传输线理论的集总电路方法,另一种是基于电磁场的计算机仿真方法。
基于传输线理论的集总电路方法主要是针对线性系统进行分析,而基于电磁场的方法则更适合非线性系统的分析。
在实际的汽车电磁兼容性分析中,这两种方法可能会同时使用,以获得更准确的结果。
当然,汽车电子系统的电磁兼容性分析是一个非常复杂的问题,需要考虑许多因素。
例如,对于高速公路的汽车,会受到因车辆运动速度快产生的多径效应、塔顶效应和其它效应的影响。
这需要进行更加细致和复杂的计算,以获得更准确的结果。
关于汽车电子的电磁兼容性分析
汽车电子的电磁兼容性分析是指通过研究电磁场对汽车电子设备产生的干扰问题,从而设计出具有较高抗干扰能力的汽车电子系统。
随着汽车电子技术的快速发展和应用范围的不断扩大,电磁兼容性问题也变得越发重要。
本文将从汽车电子的电磁干扰源、电磁感应机制和电磁兼容性分析方法三个方面进行阐述。
汽车电子的电磁干扰源包括发动机点火系统、点燃装置、发电机、点火线圈、点燃控制系统等。
这些设备会产生高频、高电压、高电流的电磁干扰信号,对周围的汽车电子设备产生干扰。
为了避免电磁干扰,汽车电子设备需要具备一定的抗干扰能力,以保证其正常工作。
电磁感应机制是指电磁场对汽车电子设备产生干扰的原理。
电磁场是由电流和电压产生的,当电磁场与汽车电子设备相互作用时,会产生电磁感应,从而引起电子设备内部的干扰。
当汽车发动机点火系统产生高压电流时,会产生辐射磁场,进而对车内的无线电设备产生影响。
研究电磁感应机制对于解决汽车电子的电磁兼容性问题至关重要。
电磁兼容性分析方法主要包括两个方面:一是对汽车电子设备进行电磁环境测试,通过测量汽车周围的电磁场强度和频谱分布来评估其电磁兼容性;二是对汽车电子设备进行电磁干扰测试,通过在特定条件下施加电磁干扰信号并观察电子设备的工作状态来评估其抗干扰能力。
还可以通过仿真模拟和数值计算等方法来预测和优化汽车电子的电磁兼容性。
车载测试中的电磁兼容性测试车载测试是对汽车及其相关设备进行各种测试的过程,其中之一就是电磁兼容性测试。
电磁兼容性测试旨在确保在车辆运行过程中,各种电子设备和系统之间能够正常协调工作,同时不会产生电磁干扰或受到电磁干扰。
本文将探讨车载测试中的电磁兼容性测试的意义和实施方法。
一、电磁兼容性测试的意义车载测试中的电磁兼容性测试非常重要,主要有以下几个方面的意义:1.确保驾驶安全:车载设备和系统之间的电磁干扰可能会导致驾驶员无法正常使用仪表,触摸屏或各种控制按钮。
电磁干扰还可能导致车辆的主要系统故障,例如制动系统或转向系统失灵,从而对行驶安全造成威胁。
2.降低电磁辐射:车载设备可能会产生较强的电磁辐射,对车辆周围的其他设备和人员产生干扰。
通过电磁兼容性测试,可以评估和控制车载设备的电磁辐射水平,确保其不会对周围环境造成不良影响。
3.保护车载设备:车辆内部有多种电子设备和系统,它们之间需要相互协调工作,避免电磁干扰影响其正常运行。
电磁兼容性测试可以帮助检测和解决潜在的干扰问题,保护车载设备的正常运行和寿命。
二、电磁兼容性测试的实施方法车载测试中的电磁兼容性测试通常采用以下几种常见的方法:1.射频辐射测试:该测试方法用于评估车载设备在各种频率范围内的电磁辐射水平。
测试人员将设备置于特定距离的测量点上,使用天线和电磁测量设备来测试设备产生的电磁辐射水平。
2.射频传导测试:该测试方法用于评估车载设备的电磁传导性能。
通过将设备的输入和输出接口连接到特定的测试设备中,以模拟实际实施过程中的干扰情况。
测试人员将测量传导性干扰的水平,以确保设备能够正常工作而不受到干扰。
3.敏感度测试:该测试方法用于评估车载设备对外界电磁干扰的敏感程度。
测试人员会在设备附近引入特定频率和幅度的电磁场,以测量设备的反应和稳定性。
这有助于确定设备在现实环境中的稳定性和性能。
4.脉冲瞬变测试:该测试方法主要用于评估车载设备对于脉冲瞬变电磁干扰的抗干扰能力。
关于汽车电子的电磁兼容性分析汽车电子设备在车辆中扮演着越来越重要的角色,如电动车辆、智能驾驶系统、车载娱乐设备等,这些设备都需要在车辆内部协同工作。
由于电子设备之间的电磁干扰问题,这些设备可能在工作过程中出现不稳定、不可靠的情况。
对汽车电子设备的电磁兼容性进行分析和研究显得尤为重要。
一、汽车电子设备的电磁兼容性概念电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility, EMC)是指在相同的电磁环境下,各种电子设备在不相互干扰的情况下正常工作的能力。
在汽车领域,电磁兼容性要求车辆内的各个电子设备在极端条件下依然能够正常工作,不会因为其它电子设备的辐射干扰影响到自己的正常工作。
汽车电子设备的电磁兼容性分析变得尤为重要。
1. 车辆本身的电磁环境车辆在行驶过程中,会受到各种来自发动机、变速器、制动系统等部件的电磁干扰。
道路上的高频干扰信号也会影响到车辆内部的电子设备。
车辆本身的电磁环境是影响汽车电子设备电磁兼容性的重要因素。
2. 不同电子设备之间的干扰车辆内部装有众多电子设备,如发动机控制模块、空调控制器、车载娱乐系统等,这些设备之间的电磁干扰也会对其它设备产生影响。
发动机控制模块可能会产生高频干扰信号,影响到车载娱乐系统的正常工作。
不同电子设备之间的干扰也是影响汽车电子设备电磁兼容性的重要因素。
3. 材料和布局设计车辆内部的材料和布局设计也会影响汽车电子设备的电磁兼容性。
车辆内部使用金属材料可能增加电磁干扰的传播,布局混乱也可能导致设备之间的干扰增加。
合理的材料选择和布局设计对汽车电子设备的电磁兼容性非常重要。
1. 电磁兼容性测试电磁兼容性测试是评估汽车电子设备电磁兼容性的关键方法之一。
通过对车辆内各个电子设备在不同工作状态下的辐射和敏感度进行测试,可以评估其在复杂电磁环境下的性能表现。
通过测试数据的分析,可以找出存在干扰问题的设备,并进行针对性的改进和优化。
3. 标准和规范遵循汽车行业有许多关于电磁兼容性的标准和规范,如ISO7637、ISO11452等。
关于汽车电子的电磁兼容性分析
汽车电子的电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,简称 EMC)分析是指对汽车电子系统在电磁环境中的兼容性进行评估和分析,以确保汽车电子设备在电磁干扰环境
下能正常运行,并且不对其它电子设备、设施和环境产生有害影响。
1. 电磁环境评估:首先需要对汽车电子设备使用的电磁环境进行评估。
这包括测量
和分析汽车电子设备所处的电磁场强度、频率范围和干扰信号等。
通过对电磁环境的评估,可以确定汽车电子设备所需的电磁兼容性水平。
2. 电磁噪声分析:在电磁环境评估的基础上,对汽车电子设备敏感的电磁噪声进行
分析。
这包括对可能对汽车电子系统产生干扰的电磁源进行识别和量化分析,以及对电磁
噪声传输路径进行评估。
通过电磁噪声分析,可以确定汽车电子设备受到的主要干扰源和
干扰途径。
4. 电磁兼容性设计:根据电磁噪声和电磁耦合分析的结果,进行电磁兼容性设计。
这包括选择合适的屏蔽材料和屏蔽结构,进行电磁辐射和电磁感应消除设计,以及优化电
子设备的布局和线路设计等。
通过电磁兼容性设计,可以提高汽车电子设备的电磁兼容性
水平,减少其对外界以及其他电子设备的干扰。
通过以上分析和设计,可以保证汽车电子设备在电磁环境中的可靠性和安全性。
电磁
兼容性分析也有助于解决汽车电子设备之间的互相干扰问题,提高汽车电子系统的整体性能。
电磁兼容课程论文题目名称:电磁兼容技术在汽车嵌总线中的应用院系名称:电子信息学院班级:学号:学生姓名:指导教师:2013年5月电磁兼容技术在汽车嵌总线中的应用摘要:随着各种复杂的电子设备和系统的生产,设计者对于电磁兼容(EMC)的设计需求也越来越重电磁兼容是指电子、电气设备或系统在预期的电磁环境中,按设计要求正常工作的能力。
它是电子、电气设备或系统的一种重要技术性能。
它包括括两方面的含义:①设备或系统应具有抵抗给定电磁干扰的能力,并且有一定的安全余量。
②设备或系统不产生超过规定限度的电磁干扰。
任何的信息科技产品在售出前都必须达到国家相应的电磁兼容标准,电磁兼容设计已经成为民用电子设备中必须严格遵循的原则和步骤。
下边的文章中,介绍了用电磁兼容的设计理论分析了汽车中电子设备受电磁干扰的现象及危害性,对汽车嵌总线系统的PCB板、总线进行了电磁兼容设计,并提出新的滤波电路及连接方法,能解决汽车嵌总线系统的抗干扰问题,达到良好的效果。
关键词:汽车嵌总线电磁兼容设计滤波电路1.引言随着科学技术的飞速发展,人类已经进入了信社会,电子、通信、计算机、汽车等电气设备的进入家庭,给人们的生活带来了巨大的变化乐,与此同时出现了电气设备向空间辐射电磁电磁波能量以每年7%一14%的速度增长,环境中电磁能的密度最高可增长到26倍,将严化人们的空间环境。
目前,许多产品和系统在开发设计时仅仅只考虑其功能性,缺乏对电磁兼容设计重要性的认识,因而对电磁辐射的控制往往成为产品上市的主要障碍。
而且目前几乎所有的设计者在设时只是确保在分系统级或是组件级能达到电磁兼容标准,但随着开发的进行,当各分系统被组装后,往往还是会出现电磁干扰问题。
但采因此,作一个技术人当设计新的电子产品时就应该考虑电子设备及相互间是否受电磁波响,可否正常安全工作,考虑保护我们赖以生存和发展的洁净空间,为就应当进行电磁兼容(电磁兼容)设计。
车电磁干扰的来源汽车的电磁干扰是指:汽车与环境、汽车与汽以及对人对环境的电磁辐射,汽车于人之间的波影响。
即是汽车中的各个元件、部件、系统之间的电磁骚扰。
2.电磁兼容简述电磁兼容(ElectromagneticCompatibility,简称EMC)是指设备或系统在其所处的电正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
国际电工委员会标准IEC对电磁兼容的定义是:系统或设备在所处的电磁环境中能正常工作,同时不对其他系统和设备造成干扰。
EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性。
电磁兼容试验就是用以检验设备或系统电磁兼容性能中抗电磁干扰能力的有效手段。
为了防止一些电子产品产生的电磁干扰影响或破坏其它电子设备的正常工作,各国政府或一些国际组织都相继提出或制定了一些对电子产品产生电磁干扰有关规章或标准,符合这些规章或标准的产品就可称为具有电磁兼容性EMC(Electromagnetic Compatibility)。
电磁兼容性EMC标准不是恒定不变的,而是天天都在改变,这也是各国政府或经济组织,保护自己利益经常采取的手段。
20世纪80年代兴起的电磁兼容EMC学科以研究和解决这一问题为宗旨,主要是研究和解决干扰的产生、传播、接收、抑制机理及其相应的测量和计量技术,并在此基础上根据技术经济最合理的原则,对产生的干扰水平、抗干扰水平和抑制措施做出明确的规定,使处于同一电磁环境的设备都是兼容的,同时又不向该环境中的任何实体引入不能允许的电磁扰动。
内部干扰是指电子设备内部各元部件之间的相互干扰,包括以下几种:(1)工作电源通过线路的分布电容和绝缘电阻产生漏电造成的干扰;(与工作频率有关)(2)信号通过地线、电源和传输导线的阻抗互相耦合,或导线之间的互感造成的干扰;(3)设备或系统内部某些元件发热,影响元件本身或其它元件的稳定性造成的干扰;(4)大功率和高电压部件产生的磁场、电场通过耦合影响其它部件造成的干扰。
外部干扰是指电子设备或系统以外的因素对线路、设备或系统的干扰,包括以下几种:(1)外部的高电压、电源通过绝缘漏电而干扰电子线路、设备或系统;(2)外部大功率的设备在空间产生很强的磁场,通过互感耦合干扰电子线路、设备或系统;(3)空间电磁波对电子线路或系统产生的干扰;(4)工作环境温度不稳定,引起电子线路、设备或系统内部元器件参数改变造成的干扰;(5)由工业电网供电的设备和由电网电压通过电源变压器所产生的干扰。
3.汽车中的电磁干扰3.1干扰分类车内的干扰:根据来源可分控制系统的干扰、机构的干扰和电子元件产生的干扰。
根据电磁的途径可分为传导干扰、感应干扰和辐射干扰。
传导干扰主要通过电路中导体传播,如共用电源、共用接地、各元件及部件间的有线连接。
感应干扰又可分为电感应干扰和磁感应干扰。
如电路中的线圈的线束和电动机、继电器等。
辐射干扰如异步电动机,在线圈开路瞬间,产生浪涌似的大能量瞬变干扰。
3.2干扰的系统及装置3.2.1点火系统:点火系统由点火线圈、电阻、电容构成的振荡电路组成,其工作原理是当初级线圈断开、次级线圈上感应产生上万伏高压传至火花塞引起尖端放电达到点燃混合气体的目的,同时也产生出高频振荡引起的辐射干扰。
3.2.2电源系统电源系统由蓄电池、发电机、调节器等组成。
当发电机炭刷与滑环接触不良工作时,产生电火花,形成电磁波辐射。
其次调节器不断调节发动机励磁电流以达到稳定电压输出的同时,引起线圈中产生不同频率的自感电势,也形成电磁波辐射。
3.2.3辅助电气系统辅助电器系统的风扇电机、空调电机、雨刮器、门窗电机、座椅调节电机等,都是直流永磁电机,在其工作时产生电火花,通过电源线引起电磁波。
以上列出的干扰都会直接引起电子设备信号失真,导致控制系统的逻辑错误,致使设备不能正常工作,甚至可能出现不堪设想的后果。
3.3汽车电磁兼容的设计思想使设计的电路满足于实际需要就应采取:1)对车用零件进行电磁兼容设计及试验;2)对部件进行电磁兼容设计及试验;3)对整车的电磁兼容设计及试验。
经过以上步骤才能确保整车的电磁兼容标准。
汽车的标准有ISO、IEC、CISPR 的国际有以欧洲ECE法规和EEC指令的地区标准,有以美国国家标准协会ANSI、美国联邦通信会FCC、美汽车工程协会SAE、德困邮电部FIZ、英国标准协BSI、曰本民间干扰控制委员会VCCI、我国的G国家标准以及国际上如美国福特(Ford),法国的标致(Peugeot)等汽车电磁兼容达到标准通常汽车企业也分别对应的制定了高于国内标准的企业标准。
本文叙述嵌总线电磁兼容设计根据工作特点采用的标准为:道路车辆静电放电产生的电骚扰试验方法GB/T1995—2005标准和IS07637--3道路车辆除电源线通过容性和感性耦合的电瞬态发射标准。
3.4技术设计汽车电磁兼容设计,是在设计整车电子线路及其装置时,根据汽车的设计参数和汽车使用环境,分析出干扰源因素,从而采取技术措施排除和抑制干扰,使电气设备能正常工作,保护良好的环境及空间。
其设计包括3个方面:1)切断干扰的传导;2)阻断干扰源的辐射;3)提高敏感元件的质量。
设计的步骤:1)选择电子元件的电路,了解所采用元件的电磁敏感性门限、抑制干扰技术等的电路设计;2)确定元件位置、连线、抗干扰的区域分割、电磁屏蔽隔离的布局布线设计;3)以各子系统、各装置、各元件抗干扰控制指标及总体达到的目标要满足系统和总体设计的要求。
4.汽车车窗嵌总线控制系统的电磁兼容设计由于汽车内部充满着电磁干扰,电磁干扰不仅影响着自身系统,还影响到相邻系统的正常工作。
目前几乎所有的设计者在设计时只是确保在分系统级或是组件级能达到电磁兼容标准,但随着开发的进行,当各分系统被组装后,往往还是会出现电磁干扰问题。
因此必须以系统的概念对嵌总线控制系统进行电磁兼容的设计。
项目中嵌总线系统采用智能节点设计,如图1所示。
按车窗的位置分为左前后、右前后四个节点单元,以左前节点为主控单元,不仅可控制本车窗升降,还远程控制其它车窗的工作。
各节点均带独立的微控制器,嵌总线系统由网络节点通过总线相互连接组成,总线为信号传输的主线,网络节点既是产生干扰源又是受到干扰的元件,因此嵌总线系统电磁兼容设计目标是节点上的PCB板及其元件和线束的防干扰。
并从干扰源、敏感源和耦合路径三个方面进行。
图1嵌总线系统4.1系统的设计系统的组成是通过总线分别与四个节点单元连接(其中以各节点兼有主控系统),单元中设有标准。
为保证相对独立的控制系统,控制系统主要由单元主控器P8XC591与总线收发器(PCA82C250)电机驱动(MC33486)、2只MOSFET推动管组成。
嵌通信的入、输出信号与总线连接采用光偶合电路进行隔离,只有当电路中通过一定大小的信号电平才能促导使电路导通,因此就隔离了干扰信号。
整个单元系统采用金属封闭性设计,为考虑其散热和防止孔洞进入电磁辐射对电路产生影响的因素,采用小孔代替大孔的处理满足于设计。
4.2单元PCB板部分的设计1)电子元件在电路印刷制板上的布局:把数字电路部分、模拟电路部分、功率管部分、芯片电路与分离元件部分分开,并考虑其高低电平、传输速度、电流大小、合理的布局,使其各部分之间耦合度减至最小。
2)线路板上的布局:增大电源线与信号线位置,以防相互干扰,使控制线、信号数据线尽量缩短,增大线间距离减小互感以降低感应噪声,布线至转角处要采用弧形以减小高频噪声。
4.3嵌总线束电磁兼容设计4.3.1总线上受到的干扰及影响1)总线以两根信号线代替通常复杂的线束,由于长距离的连接可视为接收与辐射的天线,它既能接收车内空间电磁波造成对电路的干扰,又会把电路工作时产生的电磁波干扰辐射到车内,影响其他设备的正常工作。
其干扰可分为:1)总线中由于导线相互近距离的平行,在其间存在着寄生电容及电感,因而引起感性、容性的串扰即产生差模干扰,导致接受与传送信号的数据错乱。
两导线间的互感产生的容性干扰用下数学式表达:V n =jω[C12+C2]/(jω+1/[R(C12+C2)]) (1)式中:C。
是平行导线间耦合电容,R为很小的受干扰导线总电阻,V。
是干扰源电压,Vn是受干扰电压。
由式中可知:在干扰源电压及频率不变的前提下,可用降低阻抗R及减小耦合电容C,z的两种方法来降低干扰电压Vn。
两导线问的互感产生的感性干扰用下数学式表达:V N =M12Di1/dt(2)式中:M。
:为两导线1'4的互感,j为导线的面否为在导线1中的电流I。
在导线2中产生的磁场密度。
若磁通密度对于时间的变化成正弦规律,则上式可写为:Vn=jωA cosθ(3)从式上中可看出,当COS0=Oo时,Vn最大。