汽車(chē)電子產(chǎn)品EMC標準與常見(jiàn)解決方法
隨著(zhù)汽車(chē)電控技術(shù)的不斷發(fā)展,汽車(chē)電子設備數量大大增加,電路工作頻率逐漸提高,功率逐漸增大,使得汽車(chē)工作環(huán)境中充斥著(zhù)電磁波,導致電磁干擾問(wèn)題日益突出,輕則影響電子設備的正常工作,重則損壞相應的電器元件。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/201710/366047.htm因此,汽車(chē)應用電子產(chǎn)品都會(huì )涉及到共性問(wèn)題——汽車(chē)電磁兼容技術(shù)。汽車(chē)電磁兼容技術(shù)關(guān)乎汽車(chē)特定電子系統及其周?chē)娮酉到y運行的安全可靠性,關(guān)乎電子控制功能的運行的安全可靠性。諸如電子控制汽車(chē)制動(dòng)系統電子控制傳動(dòng)系統、電子控制轉向系統。乃至影響汽車(chē)整車(chē)的安全可靠性。因此,汽車(chē)電子設備的電磁兼容性能越來(lái)越受重視,目前迫切要求能廣泛應用針對汽車(chē)子設備的電磁改進(jìn)技術(shù)。
國內外各個(gè)車(chē)廠(chǎng)就針對這種環(huán)境制定出一系列的抗擾度測試標準,同時(shí)為了保證良好的電磁兼容環(huán)境,同時(shí)也對產(chǎn)品提出了一系列的電磁騷擾標準。
以下表格為國外汽車(chē)電子需要滿(mǎn)足的標準,國內大體上也是根據國外標準制定,同時(shí)在我們國內的合資汽車(chē)廠(chǎng)商,以及我們國內的相關(guān)汽車(chē)廠(chǎng)商也是遵循以下標準,只是在具體要求上略有差異。
以上標準可以分為兩類(lèi),一類(lèi)是設備對外的無(wú)線(xiàn)電騷擾,一類(lèi)是外部對我們設備的干擾,要求我們的設備具有一定的抗干擾特性。這兩方面大部分產(chǎn)品都不能順利的測試通過(guò),滿(mǎn)足整車(chē)廠(chǎng)家的要求。那么如何提高我們汽車(chē)電子產(chǎn)品的自身抗擾度以及降低自身對外的電磁發(fā)射,滿(mǎn)足各類(lèi)整車(chē)制造廠(chǎng)家的要求?下面我們針對車(chē)載DVD產(chǎn)品作一些詳細的分析。
車(chē)載DVD一般帶有FM以及AM功能,同時(shí)DVD播放器必須帶顯示系統,所以一般配備一個(gè)7寸的LCD屏。設計技術(shù)比較高的廠(chǎng)商為了增加實(shí)用性,在DVD上面配備USB Host功能,以及GPS導航功能,車(chē)載DVD最終變成了車(chē)載娛樂(lè )導航系統。
由于車(chē)載娛樂(lè )系統功能復雜,大多采用高速數字電路,大家都知道由于數字電路上升沿比較陡,諧波分量比較豐富,最終導致設備對外界的輻射很強;通常不能滿(mǎn)足CISPR25的要求。如何降低娛樂(lè )系統對外的干擾,我們還需要將對外干擾進(jìn)行分類(lèi),從干擾的性質(zhì)來(lái)講干擾主要分二類(lèi):
一、傳導發(fā)射(沿著(zhù)設備對外電纜進(jìn)行發(fā)射)
對于傳導發(fā)射我們一般有幾種方式來(lái)解決:
A、源頭抑制:查找發(fā)射的源頭,精確定位到某個(gè)器件、信號,進(jìn)行分析處理,主要針對時(shí)鐘,高速時(shí)鐘線(xiàn)進(jìn)行處理;
B、在對外電纜接口處進(jìn)行濾波處理,針對干擾的頻率,性質(zhì)有針對性的選用器件進(jìn)行濾波,常用的器件有電感,電容等。
二、空間發(fā)射(通過(guò)設備縫隙或本身對外進(jìn)行發(fā)射)
對于空間發(fā)射我們一般的處理方法如下:
A、通過(guò)源頭抑制對空間發(fā)射是一個(gè)很好的方法,主要是通過(guò)濾波電路,接口處理,PCB布局,布線(xiàn),多層板設計解決;
B、加強設備的屏蔽,對設備的結構縫隙進(jìn)行處理;
以上方法有利有弊;比如降低源頭的后果會(huì )導致信號質(zhì)量變差,我們在降低源頭的時(shí)候必須要首先保證功能的正常以及穩定;增加濾波器件,對信號質(zhì)量不會(huì )有大的影響(選擇器件的時(shí)候要有針對性的選擇并且結合實(shí)際的信號頻率進(jìn)行濾波選擇),但是會(huì )導致設備成本增加;所以我們在操作的過(guò)程中要結合自己的情況靈活運用;
如何提高電子設備的抗擾度呢?我們先介紹車(chē)載DVD系統抗擾度實(shí)驗常見(jiàn)的現象與解決方法:
1、音頻輸出喇叭出現嘯叫
對于音頻輸出喇叭嘯叫,我們要分清楚嘯叫的本質(zhì)原因,常見(jiàn)的喇叭嘯叫多數是因為干擾信號通過(guò)設備接口電纜耦合至內部電路(極少數是因為音頻功放內部電路設計不合理所至),然后通過(guò)各種路徑耦合至音頻功放輸入端,導致功放將無(wú)用的1KHz干擾載波信號進(jìn)行放大輸出,從而導致嘯叫;解決方法一般有以下幾種:
A、找出并切斷耦合路徑;
尋找耦合路徑是一個(gè)復雜的分析過(guò)程,要具體的結合PCB布局、布線(xiàn)、原理圖設計等各個(gè)因素綜合進(jìn)行分析,必要的時(shí)候可以借助示波器進(jìn)行測試;一般可以用CS(傳導敏感度試驗)進(jìn)行BCI模擬試驗;
B、在設備信號口進(jìn)行濾波,讓干擾信號無(wú)法進(jìn)入設備內部;
在信號口濾波,一般選用共模濾波方式進(jìn)行抑制(有時(shí)候也會(huì )用電容進(jìn)行濾波);選用共模電感時(shí)要有針對性的進(jìn)行選擇;如嘯叫發(fā)生在60MHz,需要選擇針對60MHZ有效濾波器件;
2、屏幕亂碼、抖動(dòng)、系統死機、復位;
對于這幾種情況,我們就要重點(diǎn)找出受干擾的具體電路,比如系統復位,此時(shí)我們就要關(guān)注復位電路、電源電路、控制電路等;如果屏幕亂碼,我們就要關(guān)注視頻處理電路、視頻處理電路的控制信號、邏輯信號等;具體可以結合示波器進(jìn)行觀(guān)察,最終找出敏感源,一般按照以下兩類(lèi)情況進(jìn)行分析。
一類(lèi):從設備信號口注入或者耦合至設備信號口的干擾;
對于這類(lèi)干擾,最節省成本的辦法是找出我們設備的敏感點(diǎn),提高此點(diǎn)的抗干擾能力,但是這需要花費大量的時(shí)間以及精力,而且還必須要具備良好的電路、電磁場(chǎng)理論知識;我們現行的企業(yè),一般到做EMC試驗的時(shí)候,時(shí)間都是非常緊急,根本就沒(méi)有足夠的時(shí)間對設備進(jìn)行詳細的分析定位以及試驗;所以在設備信號接口進(jìn)行濾波不外是一個(gè)不錯的選擇;由于我們很明確干擾直接從電纜傳導至設備內部,我們完全可以運用EMC器件將干擾在接口進(jìn)行濾除,避免干擾傳導至單板其他的電路;只要干擾在信號接口被濾除,我們的設備出現的問(wèn)題也會(huì )隨之消失;這種方法往往會(huì )導致成本有一定的上升;所以這種方法需要結合實(shí)際的情況進(jìn)行考慮;
二類(lèi):從設備縫隙耦合至設備內部的干擾;
從縫隙耦合的干擾,直接可以將縫隙“堵住”進(jìn)行試驗;一般由縫隙引起的抗擾度問(wèn)題著(zhù)重處理縫隙即可,如果需要查找敏感源,就需要結合實(shí)際試驗現象進(jìn)行分析;
小結
對于汽車(chē)電子產(chǎn)品來(lái)講,要通過(guò)嚴格的汽車(chē)電子電磁兼容標準要求,需要在結構,接口,單板濾波設計,PCB設計方面進(jìn)行全方位考慮。
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