關于汽車電子設備的電磁兼容設計要點

汽車電子設備的電磁兼容性能包括兩方面，一是電磁發射，衡量系統產生的電磁干擾的發射水平；二是電磁敏感度，衡量系統在工作時為實現預期技術指標而需要的抵抗電磁干擾的能力。 

要綜合提高汽車電子設備的電磁性能，可以從三方面考慮，一是減小設備發射電磁干擾的強度；二是抑制電磁干擾的傳輸；三是降低設備電磁敏感部件接收干擾的強度。

汽車內外的電磁干擾對汽車電子設備，特別是汽車ECU（電子控制單元）有很大的干擾，會嚴重干擾汽車電子設備的工作性能。半導體元件對脈動電壓非常敏感。當瞬變電壓值超過其電壓值時，半導體元件會被擊穿并損壞。一旦脈沖信號被ECU（電子控制單元）誤認為輸入信號，電子設備就會做出錯誤的判斷，甚至出現故障。因此，為了防止異?，F象，允許汽車電子設備在這種環境下正常工作，現代汽車采用了一些防干擾方法，以確保汽車電子設備的正常工作。

抗干擾的基本技術是消除干擾源，防止干擾信號串聯。以下是提高汽車電子設備抗干擾性能和抑制電磁干擾的基本技術。

1)電路設計模塊化：

在電路板設計中，執行器電路、傳感器電路和系統控制電路根據電路在汽車中的不同功能和位置分開設計，形成不同的電路模塊，分離不同模塊的電源和搭鐵（金屬車身）線，減少不應有的耦合，提高絕緣阻抗。為避免干擾，應先將電源（汽車主要由發電機供電）傳輸到各模塊，然后進行整流、濾波、穩壓、供電。模塊中的數字搭鐵與模擬搭鐵分開，工作搭鐵與安全搭鐵稍微連接。

2)阻尼電阻：

在點火裝置的高壓電路中，插入阻尼電阻，減少火花產生的干擾電磁波。阻尼電阻值越大，抑制效果就越好。但阻尼電阻過大會降低火花塞電極之間的火花能量。阻尼電阻一般由碳材料制成，電阻值約為10-20kll。在點火線圈端和火花塞接頭端添加阻尼電阻。

3)并聯電容器：

可能產生火花的并聯電容器，如調節器的電池柱與發電機的電樞柱與鐵并聯0.2~0.8電容器；水溫表與油壓表的傳感器接觸點并聯0.1~0.2電容器；閃光繼電器與喇叭接觸點并聯0.5F電容器。

4)金屬屏蔽：

發電機、起動機、火花塞等電氣設備產生的火花都能產生電磁波。屏蔽是抑制電磁波干擾的有效方法。屏蔽電場或磁場時，可以選擇銅、鋁、鋼等導電性高的材料作為屏蔽體。屏蔽高頻磁場時，應購買導電性高的鋼、鋁等材料；屏蔽低頻磁場時，應購買導磁性高的磁鋼、鈹莫合金、鐵等材料。為了有效發揮屏蔽體的屏蔽作用，還應注意屏蔽體的有效搭鐵。汽車電器中的導線也用密織金屬網或金屬導管覆蓋，并搭鐵。這樣，這些電器由于工作火花出的電磁波就能感應到金屬屏蔽中的寄生電流，產生焦耳熱并消散，從而起到防干擾的作用。該方法具有良好的防干擾效果，但設備復雜，成本高，會增加高壓電路的分布電容和干擾點火性能。因此，它通常只用于特殊需要的汽車。

5)感抗高壓阻尼線：

目前國內外大多采用高壓阻尼線，其線心由牽引0.1rnltl的鎳鉻鉬絲纏繞，相當于電感、電容和電阻的復合體，抑制效果優于集中電阻。

6)使用濾波器：

濾波器主要抑制通過電路直接進入的干擾。根據信號與干擾信號之間的頻率差，可采用不同性能的濾波器，抑制干擾信號，提高信噪比。

7)采用平衡技術：

平衡技術是消除串音干擾的有效方法。當信號往復兩條線的功率（包括阻抗、分布電容器等）相等時，稱為平衡。在汽車電路中，檢測信號輸入，控制信號輸出，特別是在序列信號傳輸中，雙絞線通常作為平衡線，螺距小，長度盡可能短。

8)提高信號幅值：

也就是說，提高信噪比是一種重要的抗干擾方法。對于微弱的傳感器信號（如溫度信號、光電信號等），使用放大電路來增加振幅，減少干擾。同時，為了避免增加振幅的信號成為干擾源，應采用平衡線傳輸。