汽車(chē)電磁兼容技術(shù)

汽車(chē)電子產(chǎn)品正朝著日益增多的趨勢(shì)趨勢(shì)，電子技術(shù)在解決汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性、安全性、舒適性等方面起著非常重要的作用。越來(lái)越多的高科技汽車(chē)電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，帶來(lái)了一個(gè)不容忽視的重要課題—— EMC性的分析。EMC性是指電氣裝置或電氣系統(tǒng)不產(chǎn)生干擾或不受環(huán)境干擾，工作在指定環(huán)境中的能力。汽車(chē)電子電器設(shè)備所產(chǎn)生的電磁波將對(duì)周?chē)沫h(huán)境帶來(lái)電磁污染，同時(shí)，外界的無(wú)線電干擾也會(huì)給汽車(chē)上的高科技電子產(chǎn)品的正常工作帶來(lái)不利干擾。因此，伴隨電子產(chǎn)品在汽車(chē)上的廣泛應(yīng)用，怎么解決汽車(chē)電子設(shè)備的EMC技術(shù)，提高汽車(chē)的可靠性和安全性，保證行駛的汽車(chē)不干擾周?chē)O(shè)備的正常工作，已成為一個(gè)非常重要和迫切的分析課題。

1 汽車(chē)的電磁環(huán)境

汽車(chē)的電磁環(huán)境是指汽車(chē)在行駛過(guò)程中，車(chē)上電子電氣設(shè)備承受來(lái)自車(chē)內(nèi)、車(chē)外各種各樣的電磁干擾，以及汽車(chē)電子設(shè)備向外界輻射的電磁干擾。

1．1 車(chē)載干擾源

車(chē)載干擾源是指車(chē)上各種電子電氣系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁干擾。幾年中的電子電器設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾是由于汽車(chē)上使用的電子產(chǎn)品中有許多導(dǎo)線、線圈和帶有觸點(diǎn)的電器，都具有不同的電容和電感，而任何一個(gè)具有電感和電容的閉合回路都會(huì)形成振蕩回路。當(dāng)電器設(shè)備工作產(chǎn)生火花時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生高頻振蕩并以電磁波形式發(fā)射到空中，對(duì)汽車(chē)上及周?chē)鷶?shù)百米范圍內(nèi)的收音機(jī)、電視機(jī)和其它無(wú)線電裝置的正常工作，產(chǎn)生不同程度的干擾。汽車(chē)產(chǎn)生的干擾不但會(huì)干擾外界的電子電器設(shè)備的正常工作，而且會(huì)干擾自身電子電器設(shè)備的正常工作，因此，電子環(huán)境干擾會(huì)對(duì)電子產(chǎn)品的性能產(chǎn)生不利的干擾，甚至?xí)?dǎo)致其功能喪失。

汽車(chē)的無(wú)線電干擾源主要是發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)，其干擾波來(lái)自點(diǎn)火系統(tǒng)次級(jí)電壓的高頻振蕩。其次，在發(fā)電機(jī)負(fù)載電流突變和整流時(shí)也會(huì)產(chǎn)生電磁波。起動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、閃光器、觸點(diǎn)式電磁振動(dòng)電喇叭、雨刮器、儀表系統(tǒng)等也都會(huì)產(chǎn)生較小的傳導(dǎo)干擾和輻射干擾的電磁波。

汽車(chē)電器產(chǎn)生的干擾電磁波具有脈沖特點(diǎn)且頻帶較寬，其頻率一般在0．15～1 000 MHz之間。汽車(chē)電器產(chǎn)生的干擾電磁波，分傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種。傳導(dǎo)干擾電磁波，是通過(guò)汽車(chē)導(dǎo)線直接輸入無(wú)線電設(shè)備和電子設(shè)備內(nèi)部的，而輻射干擾電磁波則是在空間傳播，通過(guò)天線（如點(diǎn)火系高壓線就相當(dāng)于天線）輸入無(wú)線電設(shè)備內(nèi)部。

1．2 外部環(huán)境對(duì)汽車(chē)的電磁干擾

由自然現(xiàn)象、社會(huì)環(huán)境等引起的外部電磁干擾對(duì)汽車(chē)電子系統(tǒng)的干擾也較為嚴(yán)重，外部電磁干擾是指人為的各種電器設(shè)備，如：高壓輸電線、電車(chē)軌道附近、廣播電視設(shè)備及無(wú)線電通訊設(shè)備等所輻射出來(lái)的對(duì)汽車(chē)起干擾的電磁輻射及由雷電等自然現(xiàn)象引起的電磁干擾。分析表明，ESD和雷電可能會(huì)產(chǎn)生很大的瞬變電壓和場(chǎng)強(qiáng)，如圖1和圖2所示
有實(shí)驗(yàn)表明：在500 kV輸電線下離地高2 i"13．的電磁干擾為60 Hz，至于在各種通訊設(shè)備附近的電磁干擾則更為突出，目前已引起有關(guān)方面的注意。 所有這些電磁干擾會(huì)通過(guò)線束、車(chē)身或由空中傳遞過(guò)來(lái)，干擾汽車(chē)的傳感器、ECU（電控單元）、執(zhí)行器等電子器件，從而使它們的工作性能難以發(fā)揮，由此干擾汽車(chē)行駛的安全性、可靠性及穩(wěn)定性等等。

2 汽車(chē)EMC性標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明

汽車(chē)EMC性標(biāo)準(zhǔn)是汽車(chē)EMC設(shè)計(jì)、仿真和測(cè)量的基礎(chǔ)，它就整車(chē)和零部件的抗干擾水平、干擾限值、測(cè)量方法、測(cè)量環(huán)境等作了規(guī)定。汽車(chē)EMC標(biāo)準(zhǔn)分為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)外對(duì)汽車(chē)的EMC技術(shù)非常重視，很早就開(kāi)始了EMC性標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作，目前已經(jīng)形成了較為完善的汽車(chē)EMC性標(biāo)準(zhǔn)體系。國(guó)際上各大汽車(chē)公司都有自己的企業(yè)EMC標(biāo)準(zhǔn)，如美國(guó)福特公司、通用公司，德國(guó)大眾、寶馬、梅塞德斯一奔馳公司，法國(guó)的標(biāo)致一雪鐵龍公司等，其企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)比國(guó)際上通用的標(biāo)準(zhǔn)要嚴(yán)格很多。

我國(guó)吸收了發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，也已經(jīng)制訂了汽車(chē)EMC性標(biāo)準(zhǔn)，明確規(guī)定了測(cè)量方法及最大干擾的允許值。但和發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還有待進(jìn)一步分析完善。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB18655—2002（在保護(hù)車(chē)載接收機(jī)的無(wú)線電騷擾特點(diǎn)的限值及測(cè)量方法》是汽車(chē)及其零部件的EMC性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一，該標(biāo)準(zhǔn)于2002年2月22 日批準(zhǔn)發(fā)布，2003年3月1日開(kāi)始實(shí)施，屬于國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，主要在考察汽車(chē)及其零部件產(chǎn)生的各種電磁干擾對(duì)車(chē)內(nèi)無(wú)線電接收機(jī)的干擾程度，并以干擾限值形式加以限制。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了0．15～1 000 MHz頻率范圍的無(wú)線電干擾限值和測(cè)量方法，適在任何車(chē)輛和大型裝置及其電子或電器零部件，其限值在保護(hù)車(chē)載接收機(jī)免受同車(chē)內(nèi)的零部件或電子模塊產(chǎn)生的電磁干擾。