電磁兼容汽車電子論文

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一、汽車電磁兼容性

汽車電磁兼容性是指汽車在運行過程中，車上的電子電氣設(shè)備不互相影響，能兼容地工作。隨著汽車電氣設(shè)備數(shù)量和種類的不斷增加，直接導(dǎo)致了汽車內(nèi)的電磁環(huán)境日益復(fù)雜，相互間的電磁干擾也將愈加嚴重。當電磁干擾發(fā)生時，可直接導(dǎo)致受干擾的敏感電子設(shè)備功能降級，甚至導(dǎo)致其功能失效，給汽車的安全行駛造成嚴重影響。因此保證各種設(shè)備在復(fù)雜電磁環(huán)境下正常運行顯得尤為重要。

二、汽車電磁干擾的產(chǎn)生與傳播

汽車上的電磁干擾問題按其耦合方式可分為傳導(dǎo)耦合干擾和輻射耦合干擾。

2.1汽車的傳導(dǎo)耦合干擾在汽車中電磁干擾能量以電壓或電流的形式通過某些部件把干擾能量耦合至敏感接收器，稱為傳導(dǎo)耦合干擾。汽車的直接傳導(dǎo)耦合是指電磁干擾直接通過汽車上的導(dǎo)線、金屬體、電阻、電感、電容等阻抗耦合到接收器；公共阻抗耦合是指電磁干擾通過印制電路板和機殼的接地線、電氣設(shè)備的公共安全接地線以及接地網(wǎng)絡(luò)中的公共阻抗或者公共電源中的公共阻抗耦合到接收器；轉(zhuǎn)移阻抗耦合是指電磁干擾通過轉(zhuǎn)移阻抗將干擾電流轉(zhuǎn)變?yōu)榻邮掌鞯妮斎腚妷杭拥浇邮掌鞯妮斎攵恕㈦姶鸥蓴_能量以電磁波的形式通過汽車及其周圍的空間耦合至敏感設(shè)備稱為輻射耦合干擾。

2.2汽車電子控制系統(tǒng)（ECU）ECU控制著汽車上電子設(shè)備的工作是重要的車載設(shè)備。由傳感器將信號輸入ECU，然后通過ECU對信號進行處理輸出到執(zhí)行器件中。控制系統(tǒng)中的電器開關(guān)或點擊等負載的開關(guān)過程中的高電壓通過信號控制線進入ECU內(nèi)部，影響ECU的正常運行。電磁波也可能通過線束和連接器的耦合進入ECU內(nèi)部，使ECU的電磁環(huán)境變得更為復(fù)雜，容易導(dǎo)致它的誤操作和失靈，危及到汽車行駛的安全性。因此通過與ECU電磁兼容性的研究，可以降低誤操作進而提高行車安全的有效方法。

三、傳導(dǎo)干擾對ECU控制系統(tǒng)的影響

ECU連接汽車的傳感器、執(zhí)行器和電源。這些電器元件不僅是空間電磁輻射的接收器，也是外界電磁干擾進入ECU內(nèi)部的傳導(dǎo)耦合通道。

3.1電磁干擾通過導(dǎo)線傳導(dǎo)進入ECU的研究ECU控制系統(tǒng)傳導(dǎo)模型：設(shè)一屏蔽箱體，在其前端平面的中心位置開一孔。連接導(dǎo)線1首端接入50歐姆負載，末端接入屏蔽箱體內(nèi)與印制電路板上的金屬帶相聯(lián)結(jié)；導(dǎo)線2一端(Port3)接入干擾源，一端與電路板金屬帶相連，并且分別連接導(dǎo)線電路板終端(Portl)和(Port2)后各接50歐姆電阻。電路板置于屏蔽箱體前端一定距離。通過散射參數(shù)(S參數(shù))來反映入射波和反射波之間的關(guān)系參數(shù)。

3.2控制系統(tǒng)線纜串擾耦合研究ECU控制系統(tǒng)周圍連接大量的線束，這些線束的串擾特別嚴重。采用多導(dǎo)體傳輸線理論分析理想導(dǎo)體平板上導(dǎo)線間的耦合問題。兩平行導(dǎo)線電流流向相反時的串擾明顯要大于電流流向相同時的情況，當干擾源電流流向改變后，被干擾線上的串擾極性也發(fā)生了變化。說明串擾的大小和極性與相應(yīng)干擾源上信號的電流流向有關(guān)的。結(jié)論本文對ECU電子控制系統(tǒng)的傳導(dǎo)干擾研究，通過數(shù)學(xué)模型證明外界電磁干擾通過導(dǎo)線傳導(dǎo)進入系統(tǒng)內(nèi)部，可以影響內(nèi)部電路的工作并提出了相應(yīng)的措施有效防止電磁對ECU系統(tǒng)的干擾，提高了行車的安全性。

作者：翟文濤單位：遼寧出入境檢驗檢疫局機電產(chǎn)品檢測中心