汽車電氣電子系統EMC設計存在的問題及其改進技術

李金龍

（威勝集團有限公司,長沙 410205）

汽車電氣電子系統EMC設計存在的問題及其改進技術

李金龍

（威勝集團有限公司,長沙 410205）

自改革開放以來，我國經濟得到了迅速發展，各行各業都呈現出繁榮的景象，人們的生活得到了翻天覆地的變化，汽車已經不再是消費不起的奢侈商品，隨著產業的發展，汽車走進了千家萬戶。因此，為了滿足龐大的、多樣的市場需求，汽車也在擴大產量的過程中對科技核心進行不斷的完善。鑒于此，本文對新經濟改革下汽車電氣電子系統EMC設計進行分析，通過闡述EMC設計存在的問題內容著手，提出了幾點改進的建議。此次研究的主要目的是為了更好的提升現今汽車電氣電子系統EMC設計的質量獻力。

汽車電氣電子系統；EMC設計；科技核心；新經濟改革

0 前言

可以說汽車電氣電子系統的應用為汽車技術發展帶來了一次革命，而汽車電磁兼容的處理程度也被看作是衡量現代汽車質量水平的標志之一。現今，世界進入了網絡信息時代，人們對汽車有了更高的要求，汽車不僅僅作為代步工具，更希望它能成為人們生活以及工作的一種延伸。隨著數字化的發展，汽車也將步入多媒體時代。因此，在汽車領域汽車電氣電子系統EMC設計的應用成為現今較熱的話題，而如何對其進行改進，成為汽車工程師們應深思的問題。

1 汽車電氣電子系統EMC設計的內涵

EMC的全稱是電磁兼容性，是指設備和系統在其電磁環境中能正常工作且不對環境中任何事物構成不能承受的電磁騷擾的能力[1]。汽車電氣電子系統EMC包含兩個方面的內容，首先，該汽車設備應能在一定的電磁環境下正常工作，即該設備應具備一定的電磁抗擾度；其次，該汽車設備自身產生的電磁騷擾不能對其他汽車電子零件產生過大的影響，即電磁騷擾。過去在汽車領域中，對于電磁兼容性的研究并不全面，而且大多數汽車制造生產商并不關心電磁兼容問題。但隨著使用更低信號電壓的現代數字設備的使用頻率不斷增高，電磁兼容問題變得越來越重要[2]。

2 EMC設計存在的問題

（1）導線干擾問題。汽車的線束問題可以分一下幾點：1）由于大多數汽車線束都是連接在一起的，通電的導線和電纜這類的等效天線會導致汽車內的電子設備的輻射干擾非常嚴重。2）在線束系統中平行的導線也會容易由于距離的原因，產生電容和電感，最終導致串擾。3）搭鐵電位的不同，會導致線束的接連設備可能通過“隔離區”對其他設備的搭鐵進行干擾[3]。

（2）車內電磁干擾問題。汽車內部的電磁干擾具體是指電子系統出現電子噪音。主要分為兩個方面，一個是點火系統的電磁干擾，點火系統中的點分電器、火花塞、高壓線、火線圈等都是干擾源，尤其是火花塞，它是引起高頻電磁干擾的主要部件。點火系統的電磁干擾問題也是出現頻度最高的干擾系統。另一個則是汽車內部的電壓干擾，在汽車電氣電子系統工作過程中，當電器的開關連接或斷開、電流和電壓變化以及磁場發生變化時，都容易產生強烈的干擾信號。

（3）電磁兼容問題。電磁兼容可以定義為在有限的空間、時間和頻譜的范圍之內，各種電氣設備既能共存又不會影響到各自的性能，汽車既要抵抗外來的干擾也要確保自身不外放一定范圍的干擾。為了滿足消費者日益增長的對于汽車的需求，汽車生產商將很多的新型技術，如：控制、娛樂、通信等技術與汽車相結合，成為汽車的附加值，但是，我國汽車工業整體水平相對落后，對很多汽車兼容問題認識不足。導致了商人只追求利益，不注重汽車電磁兼容不夠會導致的質量問題。

3 EMC設計改進技術

（1）減小導線串擾。線束是一組金屬線和電纜綁在一起，運載設備之間來往的信號和電源的連接，作為汽車電路中連接各電器設備的接線部件，由接線端子、絕緣護套、導線等材料組成。1）在布線的時，注意區分每個導線的輸送信號，例如：在處理輸送低電平模擬信號的時候，要考慮到該信號是重點性能輸出的信號，在布線時，減小周圍導線對其的干擾。2）導線之間的串擾通常發生在平行的導線之間，因此在設計之初要注意電纜彎曲次數、串孔次數等原因，線路也要盡量的減小，兩個干擾性強的信號或者重要性能信號要盡量分開排線。3）對關鍵信號的搭鐵和電纜要進行電氣隔離和最大程度的空間分離，使串擾的影響達到最小。

（2）抑制車內電磁干擾。汽車內的電磁干擾的影響非常嚴重，影響到汽車安全性能和可靠性能，為了解決汽車內的電子設備的電磁干擾問題，綜合提高汽車電子設備的抗電磁干擾性能，可以從三方面進行入手：1）減小設備發射電磁干擾的強度，2）抑制電磁干擾的傳輸，3）降低設備電磁敏感部件接收干擾的強度。可以采取了一些幾個方案進行解決，例如：加裝阻尼電阻，削弱點火時，產生的火花對電磁波的干擾；加裝電容器，消除反向電壓；使用過濾波抑制電路直接干擾信號；通過合理的布線分減信號干擾；利用搭鐵建立屏蔽靜電的通道；對負荷較大雨刮電機進行合理的結構系統的調節和升級等。

（3）解決電磁兼容。主要分為兩個方面，一是成立國際性或者國家性組織結構，為電磁兼容制定合理的標準范圍來確保汽車的質量。另一方面是從技術的層面入手，進行電磁干擾和電磁控制，傳統的解決手段主要是利用搭鐵、接地、濾波、屏蔽、布線等方法。現代電磁兼容控制上采取更加主動的“預防”方針，并把“對抗”與“疏導”結合起來。采取了空間方位分離、頻率劃分、電氣隔離、電場矢量方向控制等幾個方法進行更加科學的進行電磁兼容[4]。

4 結論

在此次研究中，主要闡述了新經濟改革下，汽車電氣電子系統EMC設計的必要性，并提出了相應的幾點改進建議：減小導線串擾、抑制車內電磁干擾、解決電磁兼容，本文研究中提出的幾點建議，主要圍繞EMC設計，注重對汽車電氣電子系統EMC設計的應用才能更好的提升汽車的綜合性能，這對新時期汽車發展的改革和創新具有重要的意義,望此次研究的內容能為實際改進提供幫助。

[1]鐘鋼成.關于電子設備EMC設計難題及其解決方案探究[J].建筑工程技術與設計,2016,5(20):101-102.

[2]楊超.基于電源模塊EMC在電子設備結構設計的細節分析[J].信息與電腦：理論版,2015,12(12):0009-0010.

[3]于棟林.汽車整車EMC設計及常見問題解決方案[J].大眾汽車,2015,36(4):89-91.

[4]周智華.汽車整車電氣EMC問題分析與對策[J].中國科技博覽,2015,12(05):104-106.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.109