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伺服系统中如何规避电磁干扰伺服系统作为一种精密控制系统，被广泛应用于工业自动化、机械设备、航空航天等领域。
然而，在伺服系统的运行过程中，电磁干扰常常会对其性能产生严重影响。
为了保证伺服系统的正常运行和稳定性，我们需要采取一系列措施来规避电磁干扰。
一、电磁干扰的来源和影响电磁干扰是指电磁能通过各种传导和辐射途径，对伺服系统内部产生不希望的电压或电流，从而改变系统的工作状态和性能。
电磁干扰来源主要包括以下几个方面：1. 外部电源干扰：来自电网、电源线路等的电磁波通过传导途径进入伺服系统，导致电磁干扰。
2. 电气设备干扰：例如电机、变频器等设备的开关操作、电流变化等会产生电磁辐射干扰。
3. 环境电磁干扰：来自其他电子设备或电磁场干扰源，如手机、无线电、雷达等设备的电磁波干扰。
电磁干扰对伺服系统的影响主要表现在以下几个方面：1. 控制精度下降：电磁干扰会导致伺服系统的控制精度下降，从而影响系统对目标位置或速度的准确控制。
2. 噪声和抖动增加：电磁干扰会进入信号线路，产生噪声和抖动，影响系统的稳定性和运动平滑性。
3. 通信干扰：电磁干扰会对伺服系统内部的通信接口产生影响，导致通信故障或数据传输错误。
二、规避电磁干扰的措施为了规避伺服系统中的电磁干扰，我们可以采取以下几项措施：1. 电磁屏蔽：对关键信号线路和元器件进行电磁屏蔽，阻止外部电磁波的干扰进入系统内部。
2. 接地设计：合理的接地设计可以减少电磁干扰的传输路径，降低系统受到的电磁干扰。
3. 滤波措施：采用滤波器、电容器等元器件对电源线路进行滤波，减少电磁干扰的传导途径。
4. 传导隔离：通过隔离变压器、光电耦合器等器件，将信号和功率线路进行隔离，减少电磁干扰的传导。
5. 信号调制与解调：采用差分信号传输、编码与解码技术，提高抗干扰能力，减少信号传输过程中的电磁干扰。
6. 系统布局优化：合理布局伺服系统内部的电源线路、信号线路和控制器件，减少相互干扰。
7. 选择合适的材料和元器件：选择抗干扰性好的材料和元器件，提高系统的抗干扰能力。
合金软磁材料在电动汽车中的应用随着电动汽车的快速发展，合金软磁材料在汽车电动化领域的应用备受关注。
合金软磁材料是一种具有优良磁性能和导电性能的金属材料，能够在高频条件下保持稳定的磁性能，具有广泛的应用前景。
本文将介绍合金软磁材料在电动汽车中的应用，包括电机、变频器和电源装置等方面。
首先，合金软磁材料在电动汽车的电机中起到关键作用。
电机是电动汽车的核心部件，其性能直接影响着整车的性能和续航里程。
合金软磁材料能够有效降低电机的磁耗和温升，提高电机的效率和功率密度。
特别是对于高频电机来说，合金软磁材料能够减少涡流损耗和焦耳损耗，提高电机的输出功率。
此外，合金软磁材料还能够降低电机的噪音和振动，提升电机的静音性能，提高乘坐舒适度。
其次，合金软磁材料在电动汽车的变频器中也具有重要应用。
变频器是控制电机转速和功率输出的关键设备，需要承受高频电磁场的影响。
合金软磁材料具有低磁阻和高导磁率的特点，能够有效降低变频器的电磁噪声和损耗。
此外，合金软磁材料的导电性能优良，能够提高变频器的电流传输效率，提高电机的响应速度和控制精度。
再次，合金软磁材料在电动汽车的电源装置中也得到了广泛应用。
电动汽车的电源装置包括电池管理系统和直流-交流逆变器等部分。
合金软磁材料能够提供稳定的磁导率和低磁阻，降低电源装置的磁损耗和电阻损耗。
同时，合金软磁材料还具有较好的导磁性能和低温系数，能够在不同工作温度下保持稳定的磁性能。
这对于提高电源装置的工作效率和稳定性具有重要意义。
此外，合金软磁材料还有其他应用领域。
例如，在电动汽车的电磁屏蔽领域，合金软磁材料能够有效抑制电磁干扰，提高整车的抗干扰能力。
在电动汽车的充电器和电池储能系统中，合金软磁材料可以降低电磁感应损耗，提高充电效率和能量转化效率。
此外，合金软磁材料还可以应用于电动汽车的感应加热器和电动加热器中，提高加热效率和能源利用率。
总之，合金软磁材料在电动汽车中具有广泛的应用前景。
它能够提高电机的效率和功率密度，降低变频器的电磁噪声和损耗，提高电源装置的工作效率和稳定性，以及改善整车的抗干扰能力。
汽车电磁保护单元1. 概述汽车电磁保护单元（Automotive Electromagnetic Protection Unit，简称AEPU）是一种用于保护汽车电子设备免受电磁干扰的装置。
随着汽车电子化程度的不断提高，车载电子设备越来越多，而电磁干扰对这些设备的正常运行产生了严重影响。
因此，开发一种有效的电磁保护装置对保障汽车电子设备的可靠性和稳定性具有重要意义。
AEPU通过对汽车电子设备进行电磁辐射和电磁感应的监测和抑制，降低电磁干扰对设备的影响，从而提高汽车电子设备的抗干扰能力。
它主要包括电磁辐射抑制、电磁感应抑制和电磁兼容性测试等功能。
2. 功能介绍2.1 电磁辐射抑制汽车电子设备在工作过程中会产生电磁辐射，如果辐射过大，会对周围的设备和系统产生干扰。
AEPU通过采用电磁屏蔽技术和滤波技术，有效抑制电磁辐射的产生和传播，减少对周围设备的干扰。
同时，AEPU还可以对电磁辐射进行监测和分析，提供实时的辐射水平信息，以便及时采取措施。
2.2 电磁感应抑制汽车电子设备在工作过程中也会受到外部电磁场的干扰，这种干扰可能来自发动机、电动机、高压线路等。
AEPU通过采用电磁屏蔽技术和滤波技术，有效抑制外部电磁场对设备的感应，提高设备的抗干扰能力。
同时，AEPU还可以对外部电磁场进行监测和分析，提供实时的感应水平信息，以便及时采取措施。
2.3 电磁兼容性测试为了保证汽车电子设备的正常运行，需要对其进行电磁兼容性测试。
AEPU可以提供全面的电磁兼容性测试功能，包括辐射测试、感应测试、抗干扰测试等。
通过对设备进行全面的测试，可以评估设备的抗干扰能力，发现潜在的问题，并采取相应的措施进行改进。
3. 技术原理3.1 电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术是一种通过使用导电材料或磁性材料来阻挡电磁波传播的技术。
在AEPU中，采用导电材料制作的屏蔽罩可以有效地阻挡电磁辐射的传播，减少对周围设备的干扰。
同时，也可以使用磁性材料制作的屏蔽罩来阻挡外部电磁场的感应，提高设备的抗干扰能力。
高压连接器及高压线束的电磁兼容EMC测试高压连接器和高压线束在新能源汽车中起传送电能的作用，高压线束是连接整车三大电（电池、电控、电机）的大动脉，而高压连接器则是这个大动脉两端的接口，其作用是实现整个连接回路快速的导通和关断。
新能源电动汽车的高压电气框图如下：在高频情况下，高压线束存在天线效应（如下图所示），对外产生辐射干扰。
目前电动汽车驱动电机大多采用永磁同步电机，其具有功率密度大、几何尺寸小、效率高等优点。
但由于电机气隙磁场的畸变以及IGBT 驱动模块非线性等原因，电机电流中含有大量的高次谐波功率器件工作在高频开关模式，开通关断时容易产生严重振荡， 这成为了电动汽车电气系统中主要的电磁干扰EMI （Electromagnetic interference ）源头之一。
新能源电动汽车中的电机控制器和DCDC 中就包含有大量的开关元器件，而这两个设备之间又是靠高压线束和高压连接器连接起来实现电能的传输的，所以对于高压线束和连接器的屏蔽效能提出了很高的要求，控制不当的话会高压线束会严重干扰整车电气。
新能源汽车中的干扰源什么是电磁兼容？工程界定义：所谓电磁兼容，一方面指设备在受电磁干扰情况下依然能正常工作；另一方面指设备运行时所产生的电磁场也不会影响到周围环境中其他设备的正产工作。
什么是电磁屏蔽？电磁屏蔽技术就是防止电子设备或者电子元器件之间产生电磁感应干扰的一种技术。
主要有三种方法：◆静电屏蔽◆静磁屏蔽◆电磁屏蔽为了避免外界电场对`仪器设备的影响，或者为了避免电器设备的电场对外界的影响，用一`个空腔导体把外电场遮住，使其内部不受影响，也不使电器设备对外界产生影响，这就叫做静电屏蔽。
◆静电屏蔽什么是电磁屏蔽？电磁屏蔽技术就是防止电子设备或者电子元器件之间产生电磁感应干扰的一种技术。
主要有三种方法：◆静电屏蔽◆静磁屏蔽◆电磁屏蔽在电磁场（电磁波）中，导体表面将要吸收、损耗电磁场的能量，使得电磁场的传播从导体表面往里面是指数式衰减的（即电场和磁场的振幅是指数式衰减），这种现象就是趋肤效应。
电动汽车共模电流抑制方法的研究
黄勇;陈全世;陈伏虎
【期刊名称】《高技术通讯》
【年(卷),期】2008(018)011
【摘要】针对电动汽车中沿电缆和底盘传导的共模电流是电动汽车产生电磁干扰的重要原因,分析了共模电流传导回路的阻抗特性,分析结果表明,在研究频率范围内(1～30MHz),共模回路存在串联谐振和并联谐振,分别导致共模电流出现极大值和极小值.为了抑制共模电流,基于互感原理开发了一种有源共模电感,与传统电感相比,有源电感具有较大的电感量和较好的高频特性,有源电感在电缆的适当位置可以产生最佳的共模电流抑制效果.
【总页数】5页(P1206-1210)
【作者】黄勇;陈全世;陈伏虎
【作者单位】清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京,100084;清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京,100084;清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京,100084
【正文语种】中文
【中图分类】U4
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电磁干扰抑制技术摘要简述了传导骚扰主要机理，对电动汽车上DC-DC 控制器进行了传导骚扰测试、骚扰源的定位。
对比分析了接地、屏蔽和滤波的传导骚扰整改方案，最终采用滤波方式来降低控制器的传导骚扰，满足了GB/T 18655-2018中传导骚扰限值等级3的要求。
关键词电动汽车；电磁兼容；传导骚扰；DC-DC 控制器；整改AbstractIn this paper, the main mechanism of conducted emission is described. The conduction emission test and the location of disturbance source are carried out for DC-DC controller on electric vehicle. Finally, the filter way is used to reduce the conducted emission of the controller, which meets the requirements of the standard limit level 3.Keywordselectric vehicle; EMC; conducted emission; DC-DC controller; rectification引言随着国家对电动汽车产业的大力扶持，越来越多的传统主机厂和互联网车企开始电动汽车的研发和制造。
与传统燃油车相比，电动汽车上的电子部件数量明显增加，同时高电压大电流的大功率器件，如电机电控、DC-DC 控制板等成为车上主要部件[1]，随之带来的整车电磁骚扰越来越严重。
实际测试表明，提高零部件的电磁兼容性能，组装后的整车才能更好的满足电磁兼容要求，因此，改善电动汽车上部件的电磁辐射问题迫在眉睫。
DC-DC 控制器（以下简称“DC-DC”）作为电动车上最重要的部件之一，在进行电磁兼容测试时，发现其低压传导骚扰问题很严重，有必要对DC-DC 的传导骚扰进行研究并整改。
中国汽车emc测试标准EMC测试是汽车整车或零部件开发过程中常常涉及到的测试内容，EMC测试的主要目的是确保车辆或零部件在其工作的电磁环境中能够不受影响正常工作，同时也不对其他部件或系统造成电磁干扰。
EMC测试一般可分为电磁骚扰测试EMI（Electro-Magnetic Interference）和电磁抗扰测试EMS （Electro-Magnetic Susceptibility）两大类，前者确保不影响其他设备，后者确保不被其他设备影响。
了解EMC的各项测试最关键的地方就在于确认三要素：干扰源、敏感设备、以及耦合路径。
汽车EMC测试包含哪些方面？都有哪些测试标准？汽车EMC测试是测量汽车及其组件的电磁兼容性（EMC）的过程，从汽车收音机到引擎的每个零件都需要进行测试，以查看其电磁场如何相互作用，并确定是否有任何零件会产生电磁干扰（EMI）。
随着汽车射频设计变得越来越复杂，制造商将4G，WiFi和蓝牙技术集成到汽车中，EMC测试现在比以往任何时候都更加重要，诸如电动汽车和自动驾驶汽车等新兴市场也为这种设计复杂性的增长做出了贡献。
仪表板中充满了活动组件，当它们与控制系统相互通信时，它们会产生RF噪声和辐射以及潜在的EMI源。
符合EMC标准是现代汽车制造的支柱，对乘客安全至关重要。
汽车需要同时进行EMI抗扰度和EMI辐射水平的EMC测试，该测试又分为四个不同的种类：辐射发射，传导发射，辐射抗扰度和传导抗扰度测试。
汽车EMC测试包含哪些方面？一般整车需要做以下测试，跟零部件EMC测试类似，也包括发射测试(EMI)和抗干扰测试(EMS)，对于某些整车厂还有主观收音评价测试。
抗扰性测试抗扰性测试将确定有源通信组件（包括安装在控制和娱乐系统中的微处理器）的辐射敏感性和传导敏感性。
电路设计是屏蔽EMI的重要因素之一，并且布线可能直接导致EMI或影响EMC路径。
排放测试汽车排放测试的重点是测量宽带和窄带辐射产生的EMI，宽带EMI 发生在点火组件和其他易于“起弧和火花”的零件中，从而产生宽带辐射，汽车中的有源电子设备（例如电动机）会产生窄带辐射。
车载充电机CAN总线抗干扰研究电动汽车车载充电机是一种对电动汽车动力电池充电时的电力转换装置。
在车载充电机内部不免存在谐波、高频噪声等干扰,这些干扰将对其CAN 总线物理传送造成影响,从而干扰车载充电机与动力电池之间的CAN 通信交互,引起电动汽车充电功能的不稳定。
因此,文中将针对电动汽车车载充电机电磁干扰的特点,研究分析CAN 总线抗干扰方法,并且通过试验验证改进后的抗干扰效果。
1. 车载充电机电磁干扰的产生机理车载充电机包括了整流电路、逆变电路、隔离电路、开关控制电路等部分,如图1所示。
图1在车载充电机内部存在着很多引起电磁干扰的因素,可以根据车载充电机的组成部分对电磁干扰产生机理进行分析。
整流电路一般会由四个整流二极管和大电解电容组成。
当二极管正向导通时,PN结上聚集着大量载流子。
当二极管受到反偏电压而转向截止状态时,载流子消除之前的反向恢复电流急剧减少,产生很大的电流变化,形成电磁干扰。
在逆变电路中,采用了高速导体开关器件。
在器件通断过程中,跳变电压在电容上产生很大的充电或者放电电流,从而产生严重的电磁干扰。
同时,变化的电流在电感上感应出电压,以致在电路中形成一个电压干扰。
隔离电路中的变压器利用电磁互感应变换电压、电流和阻抗。
变压器的特性决定了该部分电路可能产生一定的空间辐射,从而形成辐射干扰。
除了上述原因,原理设计的不合理,元器件布置和电路板布线的不合理,电源线、信号线的走线随意,均会引起电磁干扰。
2. 抗干扰方法分析设计2.1 干扰源类型通过分析可知,车载充电机内部存在着较强电磁干扰。
高速导体开关器件与电容间相互作用产生的高频振荡以及变压器引起的电磁场均会对CAN总线的电缆造成场-电缆耦合干扰。
各个电路的信号地之间的电位差会给CAN总线造成公共阻抗耦合干扰。
电源线与信号线之间的串扰会影响CAN总线传输质量。
CAN总线受电磁干扰的路径如图2所示。
图2根据干扰结果的不同,干扰可分为共模干扰和差模干扰。
电动汽车电磁干扰抑制
在订单的设计及市场问题处理过程中学习了电磁干扰方面的相关内容，主要
将抑制电磁干扰的的措施进行了总结。
抑制、消除电磁干扰主要有接地、屏蔽和滤波三种方法，三种方法各具特色，
也相互关联。
1、搭铁 搭铁就是在两点之间建立导电通路，其中的一点通常是系统的电气元件，
而另一点则是参考点，一个搭铁系统的有效性取决于在多大程度上减小搭铁系统
的电位差和减小搭铁电流。良好的搭铁可以消除各种噪声的产生，减小电磁干扰
的作用，降低对屏蔽和滤波的要求。
2、屏蔽 屏蔽能有效地抑制通过空间传播的电磁干扰，即辐射电磁干扰。采用屏
蔽的目的有两个：一是限制辐射电磁能量越出某一区域；二是防止外来的辐射电
磁能量进入某一区域。屏蔽按其机理可以分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽。
在电源设计时，主要是采用全密封的金属外壳封装来实现屏蔽，达到抑制辐射电
磁干扰的目的。
3、滤波 滤波能有效地抑制通过载流导体传 播的电磁干扰，即传导电磁干扰。
采用滤波的目的有两个：一是限制传导电能通过载流导体越出某一区域；二是防
止外来的传导电能通过载流导体进入某一区域。传导电磁干扰分为差模干扰和共
模干扰两种。在实际工作中，抑制电源传导电磁干扰通过载流导体转播，主要是
采取在电源的输入端和输出端设置差模共模滤波器，我们公司就曾在高压配电箱
正负极并联滤波电容。
对于纯电动客车和插电式混合动力客车，可考虑从以下几个方面抑制电磁干扰：
1、电器部件的布置
电动汽车在有限的空间中集成了大功率电力电子元件及多个电动机。在电动
汽车布置中，电机控制器应尽可能靠近驱动电机布置，使电机控制器和电机之间
的连线尽可能缩短，最好不要超过1500mm，整车控制器作为电动汽车的控制核
心，是整个CAN网络的网关，它作为敏感源，整车布置时要远离电机和电机控
制器等高压电气部件。
2、电动汽车用线束的走向及选材
在电动汽车电磁兼容问题的因素中，高低压线束占有重要地位。这是因为线
束电缆是一根根高效的接收和辐射天线，另外线束中的导线平行传输的距离最长，
因此导线之间存在较大的分部电容和互电感，这会导致导线之间发生信号的串扰。
由于电动汽车上安装空间的限制，不可能使所有导线都保持起码的间距，但
必须将具有相同潜在的干扰和大致相同灵敏度的导线综合在一起，并分开布线。
为达到充分的退耦，电动汽车各类导线之间应保持最小间距。电池连接线等高压
直流线与低压导线应保持的最小间距为100mm，与CAN总线、信号线应保持的
最小间距为200mm， 电机控制器与电机之间连接线和低压导线应保持的最小间
距为200mm,和CAN总线、信号线应保持的最小间距为300mm。
电动汽车布线及选材的规则：
a、各类电缆要分开铺设并保持相互之间的最小间距；
b、在各类不同电缆的情况下，如果不能保持最小间距，尤其是相对信号线
的间距，应使用附加的屏蔽物 （如金属屏蔽管等）并充分隔离；
c、在长度小于1000mm的导线一起铺设时，高压线可以和普通低压线铺设
在一起，但不能与但不能信号线铺设在一起；
d、各种不同类型的导线垂直交叉时，不需最小间距；
e、电机三相线为合适电压等级的带屏蔽层电缆，信号线应为带屏蔽层双绞
线。
3、电器部件箱体屏蔽
电磁干扰沿空间的传播是以场的方式进行的，可以通过屏蔽箱体对电磁场的
反射损耗及吸收损耗，来减弱或者消除电磁干扰对系统内外设备的干扰。
a、模块屏蔽
将控制器内一些辐射大或抗干扰能力差的单板或模块单独安装在屏蔽盒中。
通常将IGBT模块、电源板等功率模块用金属网罩屏蔽，变压器、电抗器通过铁
心环路和绕组线圈外面包一层或多层金属短路环以减少漏磁通。
b、壳体屏蔽
通过金属壳体把整个系统屏蔽起来，利用金属外壳对电磁干扰反射和吸收损
耗，切断机箱内外干扰信号的传播。比较常用的屏蔽材料有钢板、铝板、铝箔铜
板、 铜箔等。
c、应用铁氧体磁环
电动汽车总装结束后，电缆上产生的共模电压也就一定了，这时，减小电缆
上的共模电流的方法就是增加共模电流回路的阻抗。实用且有效的方法是在电缆
上增加铁氧体磁环，将整束电缆穿过一个铁氧体磁环就构成了一个共模扼流圈，
共模扼流圈不需要搭铁，可以直接加到电缆上，根据需要，也可以将电缆在磁环
上绕几匝。为了工程方便，很多厂家也提供分体式的磁环，这种磁环可以很容易
地卡在电缆上。
在使用铁氧体磁环时，需要注意以下问题：
①铁氧体材料的选择 根据要抑制干扰的频率不同，选择不同材料成分和磁
导率的铁氧体材料。电动汽车上采用的磁环应具有较高的高频磁导率，常用的高
频磁性材料有锰锌氧磁体和镍锌氧磁体，因镍锌氧磁体磁导率的频率稳定性较好，
在高频情况下磁导率仍保持基本不变，一般经常采用。
②铁氧体磁环的尺寸 磁环的内外径差越大，轴向越长，阻抗越大，但内径
一定要包紧导线，因此要获得大的衰减，在磁环内径包紧电缆的前提下，尽量使
用体积较大的磁环。
③铁氧体磁环的安装位置 一般尽量靠近干扰源或敏感源，在电动汽车上，
磁环要尽量靠近电机控制器的电缆进出口、充电插口、整车控制器接线口。
4、搭铁设计
电动汽车中沿电缆和底盘传导的共模电流是电动汽车产生电磁干扰的重要
原因，采用恰当的搭铁电阻，可以衰减流向底盘的共模干扰电流及其引发的电磁
辐射。电动汽车只有轮胎和地面接触，整个车身对地是绝缘的，共模干扰电流经
电机控制器底座流向底盘产生的共模电压很有可能危及乘客的安全，因此电机控
制器底座、电机外壳必须搭铁。另外，搭铁阻抗必须恰当，从而最大程度衰减共
模干扰电流。
电动汽车CAN通信网络采用屏蔽双绞线。 双绞线绞环中感应的电磁场相互
抵消，从而降低了外界电磁场对绞线的干扰以及绞线间的干扰，同时双绞线还可
以降低导线间的非平衡性互电容，可以降低衰减。屏蔽双绞线上的屏蔽层不仅防
止外部干扰进入绞线，同时又控制自身信号对外辐射干扰。
