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汽车电子的电磁兼容检测技术探讨

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汽车电子的电磁兼容检测技术探讨Discussion of EMC Test Technology for Automotive Electronics涂辛雅王益平章瀚臣杭州远方仪器有限公司EMC&电子测量研究所Cinya Tu Yiping Wang Hanchen ZhangEVERFINE INSTRUMENT CO.,LTD Institute of EMC&Electronic Measurement摘要—随着汽车电子技术的飞速发展，汽车自动化、智能化程度日益提高，各种电子设备广泛应用于汽车动力控制系统、安全控制系统、车身电子系统、娱乐通讯系统中，对汽车行驶的安全性、可靠性、舒适性、节能减排性起着至关重要的作用。

由于汽车电气设备数量、种类的不断增加，工作频率的不断提高，汽车内电磁环境日益复杂，由此带来了新的电磁兼容（EMC）问题。

本文结合汽车电子电磁兼容（EMC）检测的最新发展趋势及相关的国际标准，系统地介绍了汽车电子的EMC测试标准及测试项目，并重点阐述了传导发射、辐射发射、大电流注入、瞬态抗扰度测试技术。

Abstract:With the rapid development of automotive electronics technology,also the increasing improvement of automobile automation and intelligent,kinds of electronic equipment are widely used in power control system,security control system,automobile body electronic system,as well as entertainment and communication system of automobile which play an important role in the safety, reliability,comfort,energy conservation and emission reduction of automobile driving.Due to the increasing of the quantity and type of electronic equipment for automobile,and the continuous improvement of the working frequency,the electromagnetic environment inside automobile is increasingly complicated,thus it also brings new problems of electromagnetic compatibility(EMC). Based on the latest developing trend of automotive electronics EMC test and relevant international standards,this paper introduces the EMC test standards and test items of automotive electronics,and mainly expounds on the conducted emission,radiation emission,BCI and transient immunity test techniques.关键字：汽车电子，电磁兼容(EMC)，电磁骚扰(EMI)，电磁抗扰度（EMS）Key words:automotive electronics,Electromagnetic Compatibility(EMC),Electromagnetic Interference(EMI),Electromagnetic Susceptibility(EMS)0.引言人们对汽车安全性、舒适度、环保性能要求的不断提升极大地促进了汽车电子技术的飞速发展，如今汽车产业60%～70%的技术创新都是由汽车电子技术推动的。

越来越多的传统机械系统被电子系统所取代，汽车电子在新能源汽车中的价值占比高达47%。

汽车电子被广泛应用的同时，我们应该密切关注到汽车上的电子设备和器件，特别是半导体逻辑器件对电磁干扰十分敏感，经常会发生汽车内部电子设备相互干扰的情况。

当电磁干扰发生时，轻则导致电子设备功能劣化，重则导致功能失效，严重威胁汽车安全行驶。

因此，电磁兼容性能成为考量汽车电子设备可靠性和安全性的一个重要方面，不可轻视。

1.汽车电子相关电磁兼容标准国际对于汽车电子设备的电磁兼容问题非常重视，很早就开始了这方面的研究，目前已形成了较为完善的汽车电磁兼容标准体系。

汽车电子设备电磁兼容主要测试标准列举如下：表1汽车电子相关电磁兼容测试标准序号标准号标准名称1CISPR25GB/T18655车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限值和测量方法2ISO11452-1/-2/-3/-4/-5/-7/-8/-9/-10/-11道路车辆电气/电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法3GB/T17619机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法4ISO7637-1/-2/-3GB/T21437.1/.2/.3道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰5ISO10605GB/T19951道路车辆静电放电产生的电骚扰试验方法6ISO16750-2GB/T28046.2道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第2部分电气负荷7ISO21848道路车辆42V供电电压的电气和电子设备电气负荷8IEC61000-3-2GB17625.1电磁兼容限值谐波电流发射限值（设备每相输入电流≤16A）9IEC61000-3-12电磁兼容限值谐波电流发射限值（设备每相输入电流>16A并且≤75A）10IEC61000-3-3GB17625.2电磁兼容限值对每相额定电流≤16A且无条件接入的设备在公用低压供电系统中产生的电压变化、电压波动和闪烁的限制11IEC61000-3-11电磁兼容限值对每相额定电流>16A并且≤75A 且无条件接入的设备在公用低压供电系统中产生的电压变化、电压波动和闪烁的限制12IEC61000-4-4GB17626.4电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验13IEC61000-4-5电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试GB17626.5验14ECE-R10/04《Uniform provisions concerning the approval ofvehicles with regard to electromanetic compaitbility》152004/104/EC《欧盟机动车电磁兼容性指令》以上列举的主要是由国际化标准化组织（ISO）、国际电工委员会（IEC）、国际电工委员会无线电干扰特别委员会（CISPR）制定的国际标准，事实上各大型汽车公司都有自己的企业标准，如福特、大众、宝马、奔驰、尼桑、雪铁龙等。

企业标准比国际通用标准严格得多，如国际标准对于汽车抗扰度的要求通常为24V/m，而一些汽车公司规定试验等级为100V/m-200V/m。

2.汽车电子电磁兼容测试项目汽车电子设备的电磁兼容测试项目可以分为电磁干扰（EMI）、电磁敏感度（EMS）两大类。

EMI（Electromagnetic Interference）即电磁干扰测试，是测试汽车电子设备产生的可能引起其它事物（包括设备、系统、人）性能降低或产生损害的电磁骚扰。

EMS（Electromagnetic Susceptibility)即电磁敏感性（抗扰度）测试，是测试汽车电子设备对各种类型的电磁骚扰如窄带能量辐射、瞬态干扰、静电放电、电源环境变化等电磁现象的抗扰能力。

表2车载电子系统电磁兼容测试项目需要注意的是纯电动汽车中高压大功率的电力电子装置和驱动电机在工作时会产生严重的电磁干扰，同时电动汽车比传统汽车增加了更多的高压线束和CAN 通信线束，干扰会通过电缆和底盘对CAN 通信线束造成影响，因此电动汽车的电磁兼容问题更为复杂、严重。

电动汽车充电系统（RESS）相比传统车载电子系统，电磁兼容检测项目增加了谐波电流、电压波动及闪烁、电快速瞬变脉冲群抗扰度、浪涌（冲击）抗扰度等EMC 测试。

表3电动车和混合动力车充电系统测试项目3.汽车电子电磁兼容测试技术3.1传导发射（CE ）测试瞬态传导抗扰度及电源变化抗扰度脉冲P1、P2a 、P2b 、P3a 、P3b 、P4、P5a 、P5b依据ISO16750-2、GB/T 28046.2、ISO21848等标准EMS7637A 汽车电子抗扰度测试系统无特殊要求汽车电子设备在正常工作时无可避免的对周围的其他车载电子产品造成干扰。

按其传输途径可分为传导发射、辐射发射。

低频段的骚扰主要表现为传导发射，即汽车电子设备通过一个或多个导体，如电源线、信号线、控制线或其他导线，将骚扰值传输至其他车载电子产品中，干扰其它电子设备的正常工作。

为了有效测试汽车电子设备自身的传导发射值是否超标，需要对其进行测试。

传导发射测试依据CISPR25标准进行，测试设备包括人工电源网络（AMN)、接收机,试验需在屏蔽室进行，布局如图1所示。

图1汽车电子传导发射—电压法测试布局图对于汽车电子设备电源端口的传导发射可以采取电压法，即采用AMN耦合电磁骚扰信号，如图1所示。

如果对汽车电子设备信号端口的传导发射进行测量，可以采用电流法，即采用电流探头环绕被测导线，通过电流探头耦合电磁骚扰信号。

需要注意的是汽车电子传导发射与民品传导发射测试存在较大差异，主要差异如下：1）人工电源网络（AMN)的电路结构及特征阻抗不同。

汽车电子AMN的特征阻抗是5μH//50Ω，民品AMN的特征阻抗是(50µH+5Ω）//50Ω；2）试验接地要求不同。

汽车电子CE测试要求接地平板距离屏蔽室地面900mm±50mm，被试品放在接地平板上方50mm厚的绝缘支座上。

接地平板要求通过接地铜带与屏蔽室地面或墙面电气搭接，接地铜带间的距离不得大于300mm，接地铜带最大长宽比应为7:1，直流电阻不超过2.5m Ω。

而民品CE测试要求被试品放在一个至少80cm高的绝缘材料的试验台上，离屏蔽室的墙面或接地平板40cm。

3.2辐射发射（RE）测试为考核汽车电子设备在正常工作时向空间发射的辐射骚扰，需进行辐射发射测试。

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汽车电子产品电磁兼容性分析、仿真及优化设计

汽车电子产品电磁兼容性分析、仿真及优化设计


3、PCB布局技术：根据电磁兼容性要求，合理安排PCB上元器件的位置和连接 方式，以提高电磁干扰的抵抗能力。例如，可以将敏感元器件布置在PCB的低 干扰区域，或者优化线束走线方式以减小电磁辐射。
在关键技术方面，需要以下几个方面：
1、电路设计：合理的电路设计可以有效地减小电磁干扰。例如，选择合适的 元器件和电路拓扑结构，避免高频信号的突变和电流尖峰的产生。
2、搜集相关资料：收集与汽车电子电磁兼容性相关的文献资料，了解已有研 究成果和不足之处。
3、理论分析和仿真模拟：利用电磁场理论、数值仿真软件等技术手段，对汽 车电子设备在不同电磁环境下的性能进行预测和分析。
4、实验设计与实施：根据理论分析和仿真模拟的结果，设计实验并进行实施。 实验过程中需要实验条件、测试方法、数据处理等方面的问题。
展望未来，随着航空技术的不断发展和电子设备的日益复杂化，PCB布局电磁 兼容性设计将成为航空发动机电子控制器设计中越来越重要的研究方向。研究 人员需要进一步深入研究和探索新的设计方法，以提升航空发动机电子控制器 的性能和可靠性。应注重开展跨学科合作，将电磁兼容性设计与航空发动机电 子控制器的其他关键技术相结合，实现全面优化设计。
在电子设备中，PCB布局的电磁兼容性是指PCB在特定环境中对电磁干扰（EMI， Electromagnetic Interference）的抵抗能力和不会产生影响其他电路或系 统的电磁辐射水平。对于航空发动机电子控制器来说，其工作环境中存在大量 的电磁干扰，如雷电、无线电信号、电力线等。因此，PCB布局的电磁兼容性 设计对于保证航空发动机电子控制器的稳定性和可靠性至关重要。
3、加强屏蔽措施：对于关键电路和元器件，可以采用金属外壳或导电材料进 行屏蔽，以减少电磁干扰的影响。
关于汽车电子的电磁兼容性分析

关于汽车电子的电磁兼容性分析

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。

关乎汽车安全的电磁兼容技术

关乎汽车安全的电磁兼容技术

关乎汽车安全的电磁兼容技术
引导语：随着社会经济的发展，汽车已大量进入寻常家庭，但你可知周围的的电磁干扰会对汽车及我们的生活带来什么样的影响，为了防止电磁环境干扰对汽车电子产品的性能产生不利影响，避免汽车电子产品功能的丧失，保证大量汽车电子设备能在同一个电气系统中彼此互无影响并可靠工作，就必须确定一个合适的干扰极限，以保证电磁干扰辐射和电磁灵敏度(EMS)极限之间存在足够的安全容量限制。

所以解决汽车电气系统的电磁兼容性已成为一个重要课题。

你有没有想到，路上行驶的汽车可能会影响到军用雷达的工作?汽车的电子设备会危及到自身的正常行驶?车载电话所产生的电磁干扰也会影响到汽车的行驶安全?这些都是汽车电磁干扰所带来的影响，如果汽车电磁的兼容性能良好，那么这些干扰将会最大限度避免。

近日，在北京召开的一个有关汽车电磁兼容的研讨会上，有专家提出，由于关乎汽车的行驶安全，汽车电磁兼容技术已经日益受到重视。

汽车电子充满干扰
过去，汽车电子带给人们的是更多舒适与便利，如采用电动升降窗、中控锁等，这些产品取代了现有的机械系统，眼下已经越来越多地扩展到与安全系统相关的应用上。

业内人士向记者表示，汽车电子已经进入到了汽车的控制系统之中，如提供重要的驾驶员信息、控制发动机、避撞监测及对车内环境实施智能控制等。

因此，汽车电子的广泛应用，使得电磁兼容成为汽车电气系统设计中的主要考虑。

在汽车运行过程中，汽车电子产品常常处于充满噪声的恶劣环境中，因此汽车电子必须具有优秀的电磁兼容(EMC)性能。

汽车电子电磁兼容测试标准体系及抗干扰措施的相关分析

汽车电子电磁兼容测试标准体系及抗干扰措施的相关分析

汽车电子电磁兼容测试标准体系及抗干扰措施的相关分析随着信息技术智能化的迅速发展，汽车技术也逐步的在向智能化的方向靠拢，因此加强对车辆内部电子设备的电磁兼容测试标准体系及抗干扰措施的研究显得十分必要。

【1】-【3】但是在我国目前的现状来看，汽车制造技术仍旧相对落后，對汽车电子电磁兼容测试标准体系及抗干扰措施等问题考虑的不全面。

本文就是从汽车电子设备的电磁兼容标准试着进行分析和研究，为汽车电子的抗干扰相应措施提供可靠性。

标签：汽车电子电磁兼容测试标准体系抗干扰措施随着车贸行业以迅雷不及掩耳之势的发展形势以及各车商市场的激烈竞争对于各种类型的车载电器、电子设备以及车载网络等设备的普及应用起到非常关键的作用，针对我国自主研发的汽车企业来说，采用智能化的操控技术对于提高车辆的技术水平至关重要。

汽车电磁兼容技术的含义就是保证汽车的每一个零件都能在电磁兼容的环境中达到令人满意的工作程度，与此同时汽车在任何行驶过程中都不受到任何的电磁干扰。

一、汽车电子设备电磁干扰原理的分类车辆行驶的过程中由于车辆自带的电子设备在运行负荷中，其受来自电子监控设备、移动信号、其他车辆等环境中的电磁能力的影响。

从而导致汽车电子设备上电磁干扰的来源宽泛。

【4】-【5】电磁干扰原理分为以下三种：第一种，是车外电磁干扰，车外电磁干扰一般是指在特定的空间和时间里，其最主要的是在汽车行驶的过程中受外部电磁环境的干扰，例如：雷电电磁干扰、高压输电线、变电站以及大功率无线电发射站的电磁干扰等等。

汽车环境外相关的电子设备都会产生一定的干扰，行驶中挨着很近的汽车也是其中之一。

第二种，是车体静电干扰，车体静电干扰主要是由于汽车在行驶的过程中汽车的身体与空气的高速摩擦，从而在汽车的身体上形成了不均匀的静电。

车体静电干扰同样与汽车的外部环境有关，车辆车身在高速行驶中与空气产生的流动性，会导致空气与车辆的摩擦，形成一定的干扰源，对车辆中的电子设备造成了或多或少的电磁干扰。