讀書報告—汽車的電磁環境與兼容——童衛東Contents汽車的電磁環境1汽車電磁干擾的防干擾措施2抗電磁干擾的檢測3早期解決電磁兼容問題的必要性4

1.正常電壓即發電機和蓄電池向用電設備提供的正常工作電壓，一般為12．5～14．5V之間（以標稱電壓為12V的汽車電氣系統為例）汽車的電磁環境在汽車上是以電壓波動變化作為表現形式，經對汽車電系電壓分析，在汽車電系出現的電壓可以歸納為四類電壓：正常電壓、異常電壓、瞬變過電壓和無線電干擾電壓。2.異常電壓：當部分放電的蓄電池在低溫下冷起動、當汽車發電機調節器發生故障，激磁電流短路、當蓄電池跨接片松動、蓄電池極性接反等原因作用后的電源電壓

3.瞬變過電壓：在電源電壓中，由于某種變化引起的過渡過程電壓，其類似一階電路的指數衰減曲線形式。在汽車電子中，有負載突變過電壓，切換電感負載過電壓，激磁衰減過電壓和互耦式過電壓等四種瞬變過電壓。4.無線電干擾電壓:汽車上的無線電干擾來自兩方面，一是車外的雷電、雷達及電臺用無線電發射機和高壓輸電線的電暈放電，熒光燈的輝光放電，探照燈的弧光放電，以及其它機動車輛發動機的點火等，這些電磁噪聲源對汽車電系內的電子產品產生輻射干擾，另一是汽車電子內部的各種瞬變電脈沖，火花塞間隙之間,發電機電刷與整流子之間的間隙放電以及車輪與地面、車身與空氣等各種磨擦產生的靜電放電形成的對汽車電子產品的輻射干擾。汽車的電磁環境瞬變過電壓1.負載突變過電壓2.切換電感負載過電壓瞬變過電壓3.激磁衰減過電壓當點火開關轉到斷開時，點火停止，交流發電機激磁繞組與蓄電池中斷連接，但與其它負載還有電的聯系，這時在激磁繞組上將產生一個負向脈沖的自感電動勢，脈沖的幅度取決于斷開瞬間的負載和調節器的狀態。如果在初級點火電路斷開的同時，切斷點火開關，則產生最強的瞬時過電壓，過電壓的幅值可達120V，持續時間200ms左右。電磁場衰減引起的瞬變在點火開關斷開時總是存在的，可以說是汽車電路中的一種正常瞬變現象，它可能使調節器的達林松管遭到損壞，同時還對儀表電路等其它電子產品構成威脅。4.互耦式過電壓由于電氣配線遍布整個汽車，導線緊緊包扎成線束后，導線中流有不同強度變化的電流，使導線間產生電容或電磁耦合，并且汽車上還有多點搭鐵產生回路電位差所帶來的電阻耦合電動勢。1.對干擾敏感部件的采用獨立電源和分列導線2.在干擾敏感部件的輸入端增加抗干擾衰減濾波器3.合理布置搭鐵線4.在汽車收放機等接收電路中引入調頻波段抑制噪聲電路或把印刷電路板各部分饋電系統布置為放射狀5.電源饋電系統加設RC濾波電路，以減少電路耦合合理布線，減少電路網絡干擾科學設計，減少電磁輻射源影響1.在高頻振蕩電路中串聯阻尼電阻，使高頻振蕩受到削弱。2.并聯抗干擾電容，以吸收火花能量，減輕干擾。3.采用金屬屏蔽可有效防止電磁波的輻射或被干擾。4.汽車的所有金屬部件之間應可靠接地，接地可使汽車部件之間的電位差得到平衡，從而改善屏蔽效果。5.利用電子控制，降低觸點電流。汽車電磁干擾的防干擾措施如表1，按照所提供的最基本振幅進行分級，使干擾源與潛在敏感裝置相匹配。以便兩者之間達到最大的兼容性，例如限定汽車上所有干擾源為Ⅱ級，而潛在敏感裝置(例如控制單元)可設計成符合Ⅲ級的要求(考慮到安全裕度)。假如對于干擾源的抑制比對敏感裝置提供相應的保護要容易則用I／Ⅱ級。相反如果對潛在敏感裝置采取保護措施較容易且便宜，則用等級Ⅲ／IV是有意義的能是電氣裝置接通或斷開時電流或電壓的突然上升(脈沖)。抗電磁干擾的檢測

由前面對電磁環境分析可知，汽車電路網絡保證了汽車上各種電氣裝置的供電電源,也就意味著，反饋會從一個系統直接到達另一個系統的輸入端，這種反饋也可能是電氣裝置接通或斷開時電流或電壓的突然上升(脈沖)。

脈沖1表示電感負載的斷開過程，例如繼電器或閥的斷開過程；脈沖2表示電動機負載斷開的過程，風扇電動機在運轉時會產生正向過電壓；脈沖3a／3b表示由于轉換過程引起的過電壓；脈沖4表示起動時電源電壓曲線；脈沖5表示由突卸負載產生，即當發電機因大電流對蓄電池充電時，發電機與蓄電池連接突然斷開。實際工作中，為了保證汽車電子產品的可靠性除了耐電壓、絕緣強度等試驗外，按照這5種基本類型脈沖模擬電路網絡干擾電壓，對汽車電子產品進行測試，汽車電子產品應能夠經受得住這類干擾電壓沖擊，然后需裝車進一步搭載試驗。早期解決電磁兼容問題的必要性該圖橫軸為產品生產過程的各個階段，縱軸為對該產品解決電磁兼容問題所需的費用，即所需的人力物力，由該圖可見，如圖在產品開發階段，解決電磁兼容問題所需費用1，如到型號研制階段，可能需要1O。到批量生產時再解決需要的費用可能達到100，因為這時模具及工藝流程等需要改變，而如果批量生產時尚未發現或尚未能解決電磁兼容問題,則到現場安裝調試階段再解決費用將可能高達千倍，由此可見對于一個產品或一個系統，盡早解決電磁兼容問題是十分必要的。中國汽車工業·東風汽車公司將購買韓國起亞中國合資公司——江蘇現代起亞躍達汽車有限公司20﹪的股份。起亞將持有該公司50﹪的股份，江蘇躍達持30﹪,而東風將占乘余的20﹪·德國曼公司正在考慮與洛陽宇通汽車公司成立一家合資企業。·日本車架和車身底板制造廠Kikuchi公司和TakaoKin—zokuKogyo公司正在廣州建一家為本田轎車廠配套的合資企業。中國汽車工業最近發展動向通用汽車公司說它將繼續朝著與上海汽車工業(集團)公司和柳州五菱汽車有限公司結成聯盟的方向而努力。PSA標致雪鐵龍的東風雪鐵龍合資企業將為其生產線新增一款小轎車。標致說它同樣將增加其在合資公司的股本和用它在中國重新推出標致牌轎車。·大眾股份公司最近推出其Bora(捷達)中型尺寸轎車并計劃今年初推出P0lo轎車。公司同樣計劃在不遠的將來為其中業務投資22億美元。讀書報告—Shielding（屏蔽）ShieldingThetermshieldusuallyreferstoametallicenclosurethatcompletelyenclosesanelectronicproductoraportionofthatproduct.——屏蔽通常指將一個電子器件或其一部分放入一個金屬外殼中電磁屏蔽是電磁兼容技術的主要措施之一。即用金屬屏蔽材料將電磁干擾源封閉起來，使其外部電磁場強度低于允許值的一種措施；或用金屬屏蔽材料將電磁敏感電路封閉起來，使其內部電磁場強度低于允許值的一種措施。屏蔽的作用Therearetwopurposesofashield,1、topreventtheemissionsoftheelectronicsoftheproductoraportionofthoseelectronicsfromradiatingoutsidetheboundariesoftheproduct。這里的動機是為了防止那些排放造成產品不符合輻射限制或防止產品與其他電子產品造成干擾確保所研究電子器件的輻射場不受外界輻射場的干擾2、topreventradiatedemissionsexternaltotheproductfromcouplingtotheproduct’selectronics,whichmaycauseinterferenceintheproduct.為了防止空間輻射干擾影響研究的器件本身shieldingefficiency—屏蔽效能為了實現這些目標理想和非常大的屏蔽效能值屏蔽層必須完全封閉的電子產品，并必須有孔，縫，槽或電纜，如無穿透。任何穿透屏蔽，除非妥善處理，可能會大大降低屏蔽的有效性。在有屏蔽體時，被屏蔽空間內某點的場強與沒有屏蔽體時該點場強的比值。以dB為單位表示。定義：在有屏蔽體時，被屏蔽空間內某點的場強與沒有屏蔽體時該點場強的比值。以dB為單位表示1、wire電線Supposeanearbyradiatingsourcesuchasanantennaradiatesanelectromagneticfield.Thisfieldwillbecoupledtothewire,generatingacurrentinit.Thiscurrentwillflowunimpededintotheenclosureandcoupletotheinternalelectronics.

假設在屏蔽殼外有一個發射輻射的天線，他所輻射的場會使屏蔽物內伸出的導線中產生電流，這個電流會影響屏蔽殼內部的電子器件2、holeoraperture孔洞

Fieldsinteriortotheshieldorexteriortoitwillradiatethroughthisaperture,thusreducingtheeffectivenessoftheshield.

在屏蔽物內部或外部的場會通過孔洞泄漏出來，因此降低了電子器件的輻射場強度。互補結構輻射出的遠場（由Babinet原則可得）：屏蔽效能的計算屏蔽物厚度為t，導電率為σ，介電常數ε，磁導率μ，并且定義了屏蔽性能SE屏蔽效能還可以分解三種現象的綜合作用結果，它們分別是：反射衰減、吸收衰減、多次反射R表示由左右接觸面反射所引起的反射衰減；A表示波穿過障礙時產生的吸收衰減；M表示多級反射和傳遞之后產生的附加作用結論屏蔽體對來自導線、電纜、元部件、電路或系統等外部的干擾電磁波和內部電磁波均起著吸收能量（渦流損耗）、反射能量（電磁波在屏蔽體上的界面反射）和抵消能量（電磁感應在屏蔽層上產生反向電磁場，可抵消部分干擾電磁波）的作用，所以屏蔽體具有減弱干擾的功能。⑴當干擾電磁場的頻率較高時，利用低電阻率的金屬材料中產生的渦流，形成對外來電磁波的抵消作用，從而達到屏蔽的效果。⑵當干擾電磁波的頻率較低時，要采用高導磁率的材料，從而使磁力線限制在屏蔽體內部，防止擴散到屏蔽的空間去。⑶在某些場合下，如果要求對高頻和低頻電磁場都具有良好的屏蔽效果時，往往采用不同的金屬材料組成多層屏蔽體。許多人不了解電磁屏蔽的原理，認為只要用金屬做一個箱子，然后將箱子接地，就能夠起到電磁屏蔽的作用。在這種概念指導下結果是失敗。

因為，電磁屏蔽與屏蔽體接地與否并沒有關系。真正影響屏蔽體屏蔽效能的只有兩個因素：一個是整個屏蔽體表面必須是導電連續的，另一個是不能有直接穿透屏蔽體的導體。屏蔽體上有很多導電不連續點，最主要的一類是屏蔽體不同部分結合處形成的不導電縫