汽車電磁兼容三要素

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在研究與解決電磁兼容問題時，始終都繞不開三個要素: (1)干擾源:產生干擾的電路或設備;(2)敏感設備:受干擾的電路或設備;(3)耦合途徑:能夠將干擾產生的干擾能量傳遞到敏感源的路徑。

對於汽車電磁兼容問題，當然也需圍繞著三個要素。本文將對汽車電磁兼容三要素的內容做一些簡單的分析，希望讀者有所收穫。

1.汽車的電磁干擾源

汽車上使用了大量的電子電氣元件以及其高機動性，所以其所處的電磁環境非常複雜。汽車的電磁干擾源大致可分為車載干擾源、自然干擾源和人為干擾源。

車載干擾源主要是指車上各種電子電氣系統產生的電磁干擾。汽車電路中出現的各種瞬變電壓、或者電路開斷瞬間觸點產生的電火花和電弧等，都有可能影響車上敏感設備的正常工作。車載干擾源主要有電感性負載和電容性負載、電路網路、車載通訊設備等。對於電動汽車而言，其最大的干擾源來自於電驅動系統。此外，電池管理系統在整車試驗中是窄帶發射的干擾源。這些干擾源以傳導和輻射的形式向車內外傳播。這些干擾的頻率一般在0.15-1000MHz之間，如果不採取去干擾措施，可在汽車接收天線上感應到50dBμV的電壓。

自然干擾源是指由自然現象引起的電磁干擾，如大氣雜訊、太陽雜訊等，在大多數情況下，對汽車的干擾影響可以忽略。但是閃電和靜電放電現象可能會產生很大的瞬變場強，對汽車電子電氣設備的正常工作造成危害。閃電是一個非常複雜的過程，其電流超過10kA，上升時間不到1μs，在200m處產生的場強約為100kV/m。乘客和座椅之間的摩擦以及汽車車身在行駛過程中與空氣的摩擦都會積累形成靜電，高壓靜電在放電時會影響電子設備的正常工作，嚴重時會導致設備永久損壞。

人為干擾源是指由汽車外部人工裝置產生的電磁干擾，這干擾主要有車外的雷達、電視台發射機、移動通訊設備等發射的電磁波所產生的干擾，來自周邊其他車輛的電磁干擾，以及高壓輸電線的電暈放電產生的干擾等等。

2.汽車的電磁敏感設備

汽車電磁敏感設備是汽車上所有受干擾對象的總稱，所有由於電磁干擾信號的存在而偏離其正常工作點的電子電氣元件都可以成為敏感設備。車上的敏感設備很多，這包括各種電子模塊、控制器、感測器、顯示器、通信和廣播設備等。

對於汽車上用的電子電氣設備的電磁敏感度，美國汽車工程師協會(SAE)根據功能重要性對其進行了分級，從而確定不同設備的電磁干擾的安全裕度。

A 級表示該功能僅為了方便或舒適，如汽車音響等;

B級表示該功能對於汽車運行並非必須，但可為駕駛員提供幫助，如轉速顯示、油量顯示等;

C級表示該功能對於汽車的操控和功能是必須的，比如防抱死剎車系統(ABS)、安全氣囊等。

3.汽車的電磁干擾傳播途徑

電磁干擾的傳輸途徑主要有兩條，通過導線的傳導和通過空間的輻射，即傳導發射和輻射發射。

傳導干擾就是電磁干擾通過互聯電纜傳輸，即通過設備的信號線、控制線、電源線等直接侵入敏感設備。由於汽車與外部環境沒有直接的電路聯繫，因此，傳導干擾都是由汽車自身的電氣元件引起的。傳導干擾是由電動機、繼電器及其他感性設備的觸點開關引起的瞬態脈衝。傳導干擾主要通過導線進入電源或者電子系統，或者通過容性耦合或感性耦合進入控制線和信號線，它可能在額定電壓為12V或者24V的電氣設備上引起高達200V的電壓。

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