汽車(chē)電磁兼容技術(shù)

汽車(chē)電子產(chǎn)品正朝著(zhù)日益增多的趨勢趨勢，電子技術(shù)在解決汽車(chē)的經(jīng)濟性、安全性、舒適性等方面起著(zhù)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)電子電器設備所產(chǎn)生的電磁波將對周?chē)沫h(huán)境帶來(lái)電磁污染，同時(shí)，外界的無(wú)線(xiàn)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)上的廣泛應用，怎么解決汽車(chē)電子設備的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)上電子電氣設備承受來(lái)自車(chē)內、車(chē)外各種各樣的電磁干擾，以及汽車(chē)電子設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產(chǎn)生的電磁干擾。幾年中的電子電器設備產(chǎn)生的電磁干擾是由于汽車(chē)上使用的電子產(chǎn)品中有許多導線(xiàn)、線(xiàn)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。當電器設備工作產(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，對汽車(chē)上及周?chē)鷶蛋倜追秶鷥鹊氖找魴C、電視機和其它無(wú)線(xiàn)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備的正常工作，而且會(huì )干擾自身電子電器設備的正常工作，因此，電子環(huán)境干擾會(huì )對電子產(chǎn)品的性能產(chǎn)生不利的干擾，甚至會(huì )導致其功能喪失。

汽車(chē)的無(wú)線(xiàn)電干擾源主要是發(fā)動(dòng)機的點(diǎn)火系統，其干擾波來(lái)自點(diǎn)火系統次級電壓的高頻振蕩。其次，在發(fā)電機負載電流突變和整流時(shí)也會(huì )產(chǎn)生電磁波。起動(dòng)機、發(fā)電機、閃光器、觸點(diǎn)式電磁振動(dòng)電喇叭、雨刮器、儀表系統等也都會(huì )產(chǎn)生較小的傳導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，分傳導干擾和輻射干擾兩種。傳導干擾電磁波，是通過(guò)汽車(chē)導線(xiàn)直接輸入無(wú)線(xiàn)電設備和電子設備內部的，而輻射干擾電磁波則是在空間傳播，通過(guò)天線(xiàn)（如點(diǎn)火系高壓線(xiàn)就相當于天線(xiàn)）輸入無(wú)線(xiàn)電設備內部。

1．2 外部環(huán)境對汽車(chē)的電磁干擾

由自然現象、社會(huì )環(huán)境等引起的外部電磁干擾對汽車(chē)電子系統的干擾也較為嚴重，外部電磁干擾是指人為的各種電器設備，如：高壓輸電線(xiàn)、電車(chē)軌道附近、廣播電視設備及無(wú)線(xiàn)電通訊設備等所輻射出來(lái)的對汽車(chē)起干擾的電磁輻射及由雷電等自然現象引起的電磁干擾。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，如圖1和圖2所示
有實(shí)驗表明：在500 kV輸電線(xiàn)下離地高2 i"13．的電磁干擾為60 Hz，至于在各種通訊設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(xiàn)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、可靠性及穩定性等等。

2 汽車(chē)EMC性標準說(shuō)明

汽車(chē)EMC性標準是汽車(chē)EMC設計、仿真和測量的基礎，它就整車(chē)和零部件的抗干擾水平、干擾限值、測量方法、測量環(huán)境等作了規定。汽車(chē)EMC標準分為國際標準、國家標準和企業(yè)標準。國外對汽車(chē)的EMC技術(shù)非常重視，很早就開(kāi)始了EMC性標準的制訂工作，目前已經(jīng)形成了較為完善的汽車(chē)EMC性標準體系。國際上各大汽車(chē)公司都有自己的企業(yè)EMC標準，如美國福特公司、通用公司，德國大眾、寶馬、梅塞德斯一奔馳公司，法國的標致一雪鐵龍公司等，其企業(yè)標準比國際上通用的標準要嚴格很多。

我國吸收了發(fā)達工業(yè)國家的經(jīng)驗，也已經(jīng)制訂了汽車(chē)EMC性標準，明確規定了測量方法及最大干擾的允許值。但和發(fā)達國家相比，還有待進(jìn)一步分析完善。國家標準GB18655—2002（在保護車(chē)載接收機的無(wú)線(xiàn)電騷擾特點(diǎn)的限值及測量方法》是汽車(chē)及其零部件的EMC性技術(shù)標準之一，該標準于2002年2月22 日批準發(fā)布，2003年3月1日開(kāi)始實(shí)施，屬于國家強制性標準，主要在考察汽車(chē)及其零部件產(chǎn)生的各種電磁干擾對車(chē)內無(wú)線(xiàn)電接收機的干擾程度，并以干擾限值形式加以限制。該標準規定了0．15～1 000 MHz頻率范圍的無(wú)線(xiàn)電干擾限值和測量方法，適在任何車(chē)輛和大型裝置及其電子或電器零部件，其限值在保護車(chē)載接收機免受同車(chē)內的零部件或電子模塊產(chǎn)生的電磁干擾。