电磁干扰引起汽车故障很常见,抗干扰有哪些措施?

发布者:捡漏来了最新更新时间:2017-07-31 来源: eefocus关键字:电磁干扰  EMI  汽车电子 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

汽车产生电磁干扰的源,不单纯是点火系统,应用于车辆上的各种电子电器设备也同样产生电磁干扰。干扰不但对车辆外界的无线电设备造成影响,而且也会对车辆内部的各种电子部件造成不良影响。

 

1.汽车内电磁干扰现象

汽车产生的电磁干扰会在汽车内部造成相互影响,举例如下:例1,某种中高档轿车,具有高性能ABS系统,样车在一次实况测试中遇到了雨天,启动雨刮器,在 某一车速运行时,ABS突然失去了作用。例2,国内生产的某一型号微型汽车,其发电机调节器经常出现易被击穿损坏现象,经查,当雨刮器工作时,这种损坏现 象就容易发生。造成这种现象的主要原因为雨刮器驱动电机是感性负载,在切断电源时会产生反向电流并通过电源线传输到供电系统中,从而在电源系统中产生干扰 脉冲,使一些电子部件不能正常工作,甚至损坏。例3,一种国内开发生产的安全气囊,在汽车整车装配线上突然引爆。经查发现该安全气囊的电子引爆控制器不能 承受较强的环境辐射电磁场,当有静电放电发生时,会有误动作。

 

2.汽车电子设备的EMI危害及特点

工业发展不仅给人们生存环境带来一些凭感官就可识别的有形污染,诸如水、空气及噪声污染。然而,伴随电子技术的发展尤其是数字电路、移动通信和开关电源的普及应用,又多了一种凭感官无法感觉到的无形污染,这就是电磁干扰(EMI),或叫电磁噪声。

 

电子设备辐射、泄漏的电磁波不仅对电子设备本身造成严重干扰,而且也威胁着人类的健康与安全。

 

现代汽车上的各个电器工作方式不同,它们之间会以不同的方式彼此侵扰。通常所有汽车电器具有相容性,即能在车上共同工作而不干扰其他电器的正常工作,同时也有抵抗其他电器干扰的能力。

 

对汽车电子设备的电路来说,任何因素激发出的电路中的振荡,都会通过导线等以电磁波的形式发射出去,不仅干扰收音机、通信设备,而且对车上具有高频响应特 点的电子系统也会产生电磁干扰。同时由车外收发两用机之类的无线电设备、雷达、广播电台等发射无线电波,会干扰汽车上的仪器,使电子控制装置失控。因此, 汽车上应用计算机(控制器)等,都应具有良好的电磁屏蔽措施,一旦屏蔽损坏,也会导致工作异常。

 

车内电磁干扰传播方式特点:

(1)感性负载产生沿电源线传导的干扰。汽车内使用的各种感性负载,如:雨刮器驱动电机、汽车启动电机、暖风电机等。当供电被突然切断时,会产生反向瞬变 电压U c,线圈初始储能越大,关断速度越快,瞬变过电压就越高。一般U c为一100~300V;t s为0.2~0.5s。这类于扰虽然不具有连续性,但是它的瞬变电压的幅值相当大,会对电子模块造成严重影响,甚至损坏。发电机调节器击穿损坏就是因这种 反向瞬变电压造成的严重后果。

 

(2)静电放电对车内电子部件的干扰。遇到导体就会释放出来。当静电储存到一定程度后,会通过空气放电,甚至会有火花产生,人们就会有强烈的放电感觉在使 用汽车时,这种静电放电现象不可避免地会产生静电放电的干扰特点是:高电压、短时间、微小电流。其干扰影响程度是巨大的,会使一些电子控制单元产生误动 作,严重的会损坏电子单元。

 

(3)部件或线缆间的相互耦合干扰。汽车中经常将各种线缆捆绑成一束沿汽车内侧布置,电源线中的瞬变干扰会祸合到信号线或控制线中,形成差模信号,会对车内ECU等电子模块产生影响。

 

(4)辐射干扰。干扰能量的电磁波辐射形式,频率范围是150kHz~1000MHz。 汽车电子设备的EMI干扰源有:①点火系统,其十扰在接收机音频中表现为有韵律的爆声或滴答声,且音调直接与引擎速度有关,当引擎负载增大时干扰幅度也增 大。通常解决点火噪声的方法是安装电阻火花塞和线。目前,大多数汽车都标配电阻火花塞和线。通常更换新的火花塞和线将有助于减小噪声,因为很多噪声都源于 点火系统元件故障。②充电系统,包括交流发电机,由固态稳压器控制。由于交流电在交流发电机中仅被整流,未被滤波,输出存在纹波。充电系统噪声通过汽车布 线传到设备,影响接收机和发射机的音频部分。该噪声可以从接收机音频或者发射信号中的呜呜声来辨别,更准确的方法是将充电系统暂时断开。充电系统噪声的音 调、强度与引擎速度和充电系统负载有关。当开灯时充电系统负载增大,可以发现呜呜声更大。这时应检查交流发电机与电池的连线是否腐蚀或者接触不良,及固态 稳压器是否良好如都正常,则用0.47μF和0.01μF电容并联,接到输出与地线间进行滤波。

 

由于汽车使用了多个不同的电动机,这些电动机有可能产生EMI,很难从干扰声中判断出是哪个的问题。一般表现为劈啪声,也有类似于充电系统的呜呜声。电动机干扰的诊断要借助于专门的仪器。干扰不仅可以传导,而且还可能辐射,所以,要在干扰源附近就近滤波处理。

 

汽车中使用的微处理器(单片机)需要由时钟驱动。时钟产生电路是一个振荡电路,由于振荡波形为方波,其谐频丰富,可以延展到很高的频率,所以接收机很可能 被等频率间隔的干扰信号所影响,或者可以在整个波段听到宽带的数字噪声。可以使用接收机调到干扰频率,去探测是哪块控制板出现了问题,然后采取增加屏蔽罩 或将屏蔽罩妥善接地的方法减轻干扰,另外,在导线上套上磁环也有助于减轻干扰。汽车的电子设备会影响无线电设备,发射设备也会影响到汽车的电子设备。需确 保电源线、天线馈线与汽车的布线和电子系统越远越好。正确安装天线,最好在车顶上或车的后部。尽量使大线系统的驻波比(SWR)最低。检查天线馈线屏蔽是 否良好,屏蔽网是否足够密。

 

3.无线电干扰的分类及成因

无线电干扰指在射频(9kHz~3000GHz)频段内,无线电干扰按干扰源的性质分为自然于扰(来自自然现象,是无法控制的)和人为干扰(来源于机器或其他人下装置,是可控制的)。人为干扰又可区分为无线电设备干扰和非无线电设备干扰两类。

 

非无线电设备干扰包括工业、科研、医疗等电器设备干扰,电力线干扰等无线电设备干扰主要有:

 

(1)同频干扰。凡由其他信号源发送出来,与有一用信号的频率相同并以同样的方法进入收信机中频通带的干扰,都称为同频干扰。当两个信号出现载频差时,会 造成差拍干扰;当两个信号的调制度不大或存在相位差时也会引起失真干扰。干扰信号越大,接收机的输出信噪比越小。当干扰信号足够大些,可造成接收机的阻塞 干。扰这种干扰,大都是由于同频复用距离太小造成的。


关键字:电磁干扰  EMI  汽车电子 引用地址:电磁干扰引起汽车故障很常见,抗干扰有哪些措施?

上一篇:当可穿戴与汽车电子有了结合点,也许再不也不需要钥匙
下一篇:从F1说到电机的馈能

推荐阅读最新更新时间:2024-05-03 01:24

富士康将转型汽车电子项目,这其中的原因可大有玄机
富士康,想必大家都了解,于1974年成立,总部位于中国台湾省台北市的一家电子专业制造商。该集团多年来致力于研发创新,以核心技术为中心,包括:纳米技术、绿色制程技术、平面显示器技术、无线通讯技术等。   就在昨日,北京时间4月3日,某报道发布消息:富士康旗下Android智能手机部门正在收缩其手机业务,将资源转向下一代汽车电子业务,以应对行业衰退对二线手机品牌的影响。这些品牌大部分都是富士康的客户。   富士康旗下的香港上市公司富智康是全球最大的 Android 手机代工厂商之一,公司去年营收达到了149亿美元。但知情人士表示,该公司正将工程师和其他资源从占其收入90%的 Android 智能手机业务转移到一个新成立的汽车电子项
[汽车电子]
富士康将转型<font color='red'>汽车电子</font>项目,这其中的原因可大有玄机
详解开关电源电磁干扰问题的解决方案
  近年来, 开关电源 以其效率高、体积小、输出稳定性好的优点而迅速发展起来。但是,由于 开关电源 工作过程中的高频率、高di/dt和高dv/dt使得 电磁干扰 问题非常突出,国内已经以新的3C认证取代了CCIB和CCEE认证,使得对 开关电源 在电磁兼容方面的要求更加详细和严格。如今,如何降低甚至消除开关电源的EMI问题已经成为全球开关电源设计师以及电磁兼容(EMC)设计师非常关注的问题。本文讨论了开关电源 电磁干扰 形成的原因以及常用的EMI抑制方法。   开关电源的干扰源分析   开关电源产生 电磁干扰 最根本的原因,就是其在工作过程中产生的高di/dt和高dv/dt,它们产生的浪涌电流和尖峰电压形成了干扰源。工频整流滤波使
[电源管理]
详解开关电源<font color='red'>电磁干扰</font>问题的解决方案
国内车规级芯片产能不能满足市场的井喷需求
最近一年以来,由于受到汽车芯片 短缺 的影响,出现了车企减产停工、芯片涨价的现象,目前,我国的汽车芯片还主要依赖进口,如今海外疫情不断蔓延,车规晶圆产线产能放缓。依目前市场局势来看,国内车企想通过国际市场,补齐车规芯片 缺口 的方法是不可行的。既然国外产线无法满足市场需求,唯有加快国产替代发展的速度,才能缓解产业链的供给问题。 全球缺芯,汽车产能受限,中芯国际、华润微、闻 泰科 技、华虹集团等国内拥有晶圆产线的企业也在增加产线、扩大产能,以满足井喷的市场需求。 中芯国际在2021年Q2唯一一家进入全球十大晶圆代工收入前五的企业,目前中芯国际拥有8座晶圆厂,4座为12英寸产线,4座位8英寸晶圆产线,产线在北京、上海、深圳、天
[汽车电子]
如何设计SMPS开关频率使电磁干扰降到最低
把SMPS开关频率设计成非固定,让其围绕某个频率附近不断变化,那么其EMC电磁波普将会扩散开去,将不会在开关频率及其倍频处产生很大的尖峰。   围绕中心频率的范围不能太大,太大则会让系统调节性能变差。一般来说频率变化范围在开关中心频率的5%之内很合适。举例:一个100KHZ的SMPS,频率抖动范围在97.5--102.5khz,如今较多的新型IC内部集成了频率抖动功能,但是绝大多数,包括诸如UC3843,L4891等经典IC都没这个功能。   那么如何用最简单的手段来设计改造你的产品呢?下面告诉你用区区几分钱的成本就能实现它。      上图1(对于用RT/CT振荡来实现开关频率的IC,比如UC4843):   简单加3
[电源管理]
如何设计SMPS开关频率使<font color='red'>电磁干扰</font>降到最低
Silent Switcher 2 在 2MHz 提供 94% 效率并具超低 EMI 辐射
亚德诺半导体 (Analog Devices, Inc.,简称 ADI) 旗下凌力尔特公司 (Linear Technology Corporation) 推出双通道 4A、42V 输入同步降压型开关稳压器 LT8650S 。其独特的 Silent Switcher® 2 架构使用了 4 个内部输入电容器以及两个内部 BST 和单个 INTVCC 电容器,以最大限度减小热环路面积。LT8650S 具有控制非常良好的开关边沿以及用铜柱代替接合线的内部结构和整体接地平面,其设计极大地降低了 EMI 辐射。这种改进的 EMI 性能对 PCB 布局不敏感,从而简化了设计,降低了风险,甚至在使用两层 PC 板时也不例外。LT8650S
[电源管理]
Silent Switcher 2 在 2MHz 提供 94% 效率并具超低 <font color='red'>EMI</font> 辐射
车载系统FOTA安全技术应用被列入《汽车电子网络安全标准化白皮书》
近期,全国信息安全标准化技术委员会信息安全评估标准工作组官方发布的《汽车电子网络安全标准化白皮书》(以下简称《白皮书》)中,作为汽车软件系统的基础和核心功能,车载系统FOTA安全技术应用被列入其中。白皮书从FOTA定义、功能、威胁分析、安全技术应用等方面进行了深入的阐释和规范,为汽车OTA技术服务领域的规范发展提供了重要基础和标准参照。 同时,白皮书指出,随着信息技术、互联网与汽车产业的不断融合,汽车网络互联和智能化已成为汽车产业发展的必然趋势。随之而来的,以信息篡改、病毒入侵、恶意代码植入等手段对联网汽车进行网络攻击而引发的汽车网络安全问题也愈发严峻。 汽车网络安全问题随着汽车智能化的发展逐渐被人们关注,是新形势
[汽车电子]
MEMS无线感测技术绘汽车电子安全艺术蓝图
  核心提示:广泛而言,RFID、ZigBee、无线感测网路、微机电系统(Micro Electro Mechanical Systems,MEMS)、影像感测、声波、温度感测等皆属于感测技术的领域。就应用市场来看,考量到人体安全、驾驶与车内环境等因素,车用感测使用的技术类别之广,说是集感测技术之大成也不为过。    安全为车辆发展之母,感测技术则是牢牢把关新一代车辆安全的优等生。自汽车发明以来,陆上交通事故有增无减,虽然汽车工业被喻为封闭且较为传统的产业,各家汽车大厂长久以来莫不朝向安全、舒适的方向努力不辍。电子产业厂商也明白这个趋势,针对车用安全等相关应用,提出许多感测技术解决方案,让现代高度电脑化车辆朝安全之路更迈进一大
[传感器]
汽车电子技术发展史
汽车本来是主要偏向于机械配合的一项技术,可就在近几十年随着电子技术的迅猛发展,各行各业都开始提倡机电一体化。汽车也不例外,如今的汽车技工如果还停留在以前的纯经验积累式修车,那也只能证明他从事汽车行业的时间很久了而已。如今的汽车上都是动辄数百个电子元件,数以捆计的汽车线路控制着汽车多个部门的协调工作,汽车电子技术已经全面覆盖汽车行业。如今的汽车先进的技术都于电子技术挂钩:电喷发动机,电动车窗,电动座椅,电控车身稳定系统,电子显示屏,电控悬架等等。而如今的汽车都配备了一个电脑—ECU来调节整个汽车的运行,汽车电子技术已经成了汽车技术进步的最大源泉。国外专家预测未来3-5年内汽车上装用的电子装置成本将占汽车整车成本的25%以上,汽车将由单
[模拟电子]
小广播
最新嵌入式文章
何立民专栏 单片机及嵌入式宝典

北京航空航天大学教授,20余年来致力于单片机与嵌入式系统推广工作。

换一换 更多 相关热搜器件
随便看看
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved