汽車電子設備的電磁兼容設計八項注意

無論是汽車內(nèi)部還是外部的電磁干擾對車用電子設備尤其是車用ECU（電控單元）干擾都很大，這些電磁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而損壞，而脈沖信號一旦被ECU（電控單元）誤認為輸入信號便會使電子設備做出錯誤的判斷，以至產(chǎn)生故障。因此，為了防止異?，F(xiàn)象發(fā)生且允許汽車電子設備在這種環(huán)境下正常工作，在現(xiàn)代汽車上采用一些防干擾方法，以保證車用電子設備的正常工作。

抗干擾的基本技術一是消除干擾源，二是防止干擾信號的串入。以下是多種提高汽車電子設備抗干擾性能和抑制其產(chǎn)生電磁干擾的基本技術。

1）電路設計模塊化

在電路板設計中，根據(jù)電路在汽車上發(fā)揮的功能及位置的不同，將執(zhí)行器電路、傳感器電路、系統(tǒng)控制電路分開設計，形成不同的電路模塊，使不同模塊的電源、搭鐵（金屬車體）線分開，減少不應有的耦合，提高絕緣阻抗。為避免干擾，應先將電源（汽車在行駛過程中主要由發(fā)電機供電）傳輸?shù)礁鱾€模塊，而后分別進行整流、濾波、穩(wěn)壓、供電。模塊中的數(shù)字搭鐵和模擬搭鐵分開，工作搭鐵和安全搭鐵一點連接。

2）阻尼電阻

在點火裝置的高壓電路中，串入阻尼電阻，削弱火花產(chǎn)生的干擾電磁波。阻尼電阻值越大，抑制效果越好。但阻尼電阻太大，又會減少火花塞電極間的火花能量。阻尼電阻一般用碳質(zhì)材料制成，電阻值約10-20 kll。阻尼電阻加在點火線圈端和火花塞接頭端。

3）并聯(lián)電容器

在可能產(chǎn)生火花處并聯(lián)電容器，如在調(diào)節(jié)器的“電池”接柱和“搭鐵”之間和發(fā)電機“電樞”接柱和“搭鐵”之間并聯(lián)0.2～0.8 的電容器；在水溫表和機油壓力表的傳感器觸點間并聯(lián)0.1～0.2 的電容器；在閃光繼電器和電喇叭的觸點處并聯(lián)0.5 F電容器等。

4）金屬屏蔽

發(fā)電機、起動機、火花塞等電器設備產(chǎn)生的火花，都能產(chǎn)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，可選用銅、鋁、鋼等導電率高的材料作屏蔽體。當屏蔽高頻磁場時應選購導電率高的鋼、鋁等材料；屏蔽低頻磁場時，選購導磁率高的磁鋼、鈹莫合金、鐵等材料。為了有效發(fā)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的金屬網(wǎng)或金屬導管套起來，并將其搭鐵。這樣就使這些電器因工作火花而發(fā)射的電磁波，在金屬屏蔽內(nèi)感應寄生電流，產(chǎn)生焦耳熱而耗散，從而起到防干擾的作用。這種方法有較好的防干擾效果，但裝置復雜，成本高，并且會增大高壓電路的分布電容，干擾點火性能。因此，一般只用在特殊需要的汽車上。

5）感抗型高壓阻尼線

目前國內(nèi)外多采用高壓阻尼線，其線心是用牽0．1 rnlTl的鎳鉻鉬絲繞成，相當于電感、電容及電阻三者的復合體，抑制效果比集中電阻的效果更好。

6）采用濾波器

濾波器主要抑制通過電路通路直接進入的干擾，根據(jù)信號和干擾信號之間的頻率差別，可以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。信號的往復兩條線的電性（包括阻抗，分布電容等）相等時叫平衡。在汽車電路中，檢測信號的輸入、控制信號的輸出，特別是在時序信號傳輸中，通常采用雙絞線作為平衡線，雙絞線的螺距要小，長度要盡量短。

8）提高信號幅值

即提高信噪比，是抗干擾的重要方法。對于微弱的傳感器信號（如溫度信號、光電信號等），采用放大電路增大幅值，減小干擾。同時，為避免提高幅值的信號成為干擾源，應采用平衡線傳輸。