整車電器件搭鐵原則淺談

劉 鳳

（吉利汽車研究院 （寧波）有限公司，浙江 寧波 315316）

隨著汽車電器件集成度的日益增多，電磁兼容性在汽車領域越來越被重視。汽車電磁兼容性的優良直接決定汽車品質、客戶感知，甚至汽車銷量。其中一個容易導致電磁兼容問題產生的原因就是汽車電器件的電源回線搭鐵方式，良好的搭鐵技術是保障電器件及其系統安全和電磁兼容性能的基礎，同時也避免了由于搭鐵不良或不當所構成的電磁兼容性問題的發生。

1 整車電器件搭鐵類型

1.1 單點搭鐵

單點搭鐵即為將所有電器件搭鐵點共同接到一個參考搭鐵點上。且單點搭鐵還分為串聯單點搭鐵和并聯單點搭鐵，如圖1、圖2所示［1］。

單點搭鐵的優點是沒有搭鐵環路且在低頻時工作更好。但容易產生電壓差，以串聯單點搭鐵為例。

圖1 串聯單點搭鐵

以上電壓按照直流計算的，如是高頻則計算公式為U=L×d i／d t，電感與搭鐵線的粗細、長度、面積、形狀有關，d i為電流的大小變化，d t為電流變化的時間，從計算公式可知頻率越高、電流變化速率越大，產生搭鐵電壓越高［2］。因此單點搭鐵不適用兩路電流變化率相差很大的電器件。

圖2 并聯單點搭鐵

1.2 多點搭鐵

多點搭鐵方式即為將每一個電器件分別搭接到參考搭鐵點，如圖3所示。此搭鐵方式可以克服單點搭鐵的問題，其優點是高頻時工作效果更好，因為這種搭鐵方式的搭鐵線較短，不易形成天線效應。但缺點是會有共搭鐵阻抗和搭鐵環路問題，會造成電壓耦合。為減少搭鐵回路面積及共搭鐵阻抗，各搭鐵點之間的距離應盡量限制在最高工作頻率的波長的1／20。

1.3 混合搭鐵

混合搭鐵方式如圖4所示，此方式綜合了單點搭鐵和多點搭鐵的優點。在低頻時是單點搭鐵，高頻時是多點搭鐵。此方式在實車上應用更廣。

圖3 多點搭鐵

圖4 混合搭鐵

2 整車電喇叭因搭鐵方式導致的電磁干擾問題分析

2.1 問題現象

在整車電磁兼容主觀評價測試時，測試工程師接通前照燈、轉向燈、小燈，然后按下高音喇叭，發現前照燈的轉向燈和小燈熄滅，工作異常。

2.2 問題原因分析

經過對整車進行逐一排查，發現高音喇叭的電源回線搭鐵點與前照燈的電源回線搭鐵點為同一點即單點搭鐵 （共搭鐵）。深入分析后得知高音喇叭工作時，產生連續的大電流，該電流在共搭鐵點產生壓差，導致前照燈控制器工作壓差變小，誤判該回路短路，從而開啟保護功能，使得小燈和轉向燈不亮。

2.3 整改方法及結果驗證

圖5 改善后搭鐵方式

將高音喇叭和前照燈電源回線搭鐵點分開，如圖5所示，分別單獨搭鐵實現多點搭鐵。然后再次按照第一次測試的方法進行驗證，結果發現前照燈的小燈和轉向燈未熄滅，工作正常。導致此問題的根本原因最后判定為大電流電器件與普通電器件電源回線共搭鐵。

3 實車中不能與其他電器件單點搭鐵（共搭鐵）的電器件

大量經驗總結得知：在整車中，有些電器件是需要單獨搭鐵，不能與其他電器件共搭鐵，具體如下。

1）啟動電流、峰值電流較大的電器件電源回線應單獨搭鐵，如鼓風機、車窗電機、電喇叭等。如與小電流電器件單點搭鐵則上述瞬間大電流會導致搭鐵點產生壓差，從而導致小電流電器件壓降改變，工作異常。

2）工作電流相差超過5A的電器件，電源回線不能共搭鐵。

3）比較關鍵的部件、有特殊要求的零部件需單獨搭鐵，如ECU、ABS及無線電系統等零部件需單獨搭鐵。

4）各高壓部件之間的PE搭鐵點，需單獨搭鐵。

4 結論

不同的搭鐵方式具有各自的適用范圍，為降低由汽車電器件搭鐵方式導致的整車電磁兼容性問題發生的頻率，在整車線束布置和搭鐵方式選擇的V數據開發階段就要考慮到電磁兼容性問題。針對不同電器件的種類 （如是否是磁敏感電器件）和工作電流范圍等特性選擇合理的搭鐵方式，從而大幅降低由此導致的電磁兼容性問題發生的頻率和降低車輛在造車驗證階段發現電磁兼容性問題的整改成本，并縮短開發周期，為搶占銷售市場爭分奪秒做出貢獻。

但實踐中尚缺乏一套能有效對搭鐵系統進行設計和測試、對搭鐵效能進行評估的標準體系，所以仍需要對整車電器件搭鐵方式的適用性進行深入研究，積累更多經驗從而減少因電器件搭鐵方式不當造成的整車電磁兼容性問題。