汽车电器电磁干扰和应对策略
2014-05-03陈丽
陈 丽
(甘肃畜牧工程职业技术学院,甘肃 武威 733006)
汽车电器电磁干扰和应对策略
陈丽
(甘肃畜牧工程职业技术学院,甘肃武威733006)
摘要:汽车电器的电磁干扰主要分为两类:传导干扰和辐射干扰。虽然市场上的汽车大多都实现了对于汽车电器电磁干扰的控制,但是随着科技发展的不断深入,传统汽车电器电磁干扰的部分特征发生了一些转变,本文主要简单介绍汽车电器的电磁干扰现象,分析了电磁干扰产生的几点原因以及面对这些电磁干扰所做出的相应策略。
关键词:汽车电器;电磁干扰;应对策略
1 前言
随着科学技术的不断发展,计算机信息处理技术也在不断的深入,市场上的汽车几乎都是由多种电器所组成的,而只要是带电的物质,就会产生电磁。本文简析了汽车电器的电磁干扰的原理,提出几种可以抑制或者是尽可能降低汽车电器电磁干扰的策略。
2 汽车电器电磁干扰现象
电磁干扰,英文缩写为EMI。是一种会干扰信号并且会破坏型号完整性的电子噪声,这种电子噪声一般是电磁辐射所发射出来的。电磁干扰源通常分为两大种:人为和自然。自然干扰源通常是指宇宙的噪音和大气层的天电噪音;而人为干扰源主要是指各式各样的继电器、无线电装置、高压点火系统和汽车电器等。以下列举几个汽车电器受到电磁干扰之后的表现:
(1)在汽车运行到辐射比较大的地区的时候,汽车上的仪表会无缘无故的出现一些数据转变的现象,此外,收音机也会出现很强烈的异常反应。
(2)在某些高档的汽车当中会带有高级功能的防抱死制动系统(即ABS)。在非常偶尔的情况下,汽车在雨天行驶的时候,开启了雨刮器,当汽车行驶的速度达到某一个值的时候,该车的ABS系统忽然发生了故障。
(3)我国生产的某个中型客车,在行驶的过程中开启了闪光灯,后门意外的打开了。
这三个现象当中,第一个现象属于车体外的辐射干扰,而后两个是车体内部的辐射干扰。根据第一个现象我们可以看出:在汽车行驶到辐射较大的区域是,会被辐射大面积覆盖住,而辐射会穿过汽车的缝隙进行干扰。因为汽车在运行的过程中,启动了其中一个控制系统,其产生的电磁波可能会干扰其他系统的正常运行。因此,尽可能减少或者是防止电器干扰能确保汽车在行驶过程当中的安全。
3 电磁干扰出现的原因
随着人类对汽车的经济环保、安全高效的要求越来越高,现代化汽车基本上都配备了相当多的汽车电器。其中的汽车电器分为发动机、底盘及车身和车身附件这三类。例如防抱死制动控制系统、汽车电话、继电器、电子控制悬架、四轮驱动控制系统等等。
这些控制系统在使用的时候几乎都需要电动机,而电动机在运行的时候总会有电火花产生,这样就会导致有较强的电磁波出现。在这些电子设备控制系统当中,存在有很多的线圈、导线以及若干元件。其产生电磁干扰的原因有以下三点:1)每个电子设备当中的线圈一般都是以束的形式呈现的,反馈的脉冲极易传入周边系统的I/O接口处,从而电磁干扰这个系统的正常运行。2)每个电子设备的部件在断开和连接的时候,会出现一些电磁干扰,这些干扰的电缆信号会以信号脉冲的方式进行传播,可能会让电控单元接受到的信号出现错误,致使系统发出错3)所有的电容和电感的闭合回路会产生振荡回路,一旦电子设备在运行的时候产生了电火花,就会形成高频振荡,会发射电磁波形成电磁干扰。本文以传统的点火系统为例,在这种系统当中,断电器和点火线圈会将从电源流出的低压直流电变成高压电,然后配电器再将高压电运送到各个火花塞当中,在各个火花塞的电极之间会出现电火花,进而点燃气体让发动机得以运行。
在发动机运行的时候,每断电器的触点开、闭一次之后,线圈的电路当中会形成衰减振荡。
在配电器将高压电运送到各个火花塞当中的时候,火花塞被击穿会放电、电容放电,形成大电流;而短时间内,电感放电,形成小电流,而且时间持续较久。在火花塞放电的时候,有高频振荡形成,而就是这个高频振荡,是汽车电器电磁干扰的关键。
4 应对策略
要想防止或是尽可能地降低汽车电器的电磁干扰,应该从电磁干扰源入手。不同的干扰源有自己相应的特征,我们应该针对不同的特征使用不同的应对策略。之后再考虑电磁干扰的传播路径,在汽车电器的电磁干扰当中,主要的传播路径有两种:辐射干扰以及传导干扰。根据上述两个主要切入点,做出的具体应对策略如下:
4.1使用电容器
电容器有吸收火花的作用。在电子设备当中产生火花的部分并联一个电容器,可以起到吸收火花的作用。这样可以减弱高频的电磁波发出来的辐射,有效降低电磁干扰。此外,电容器的成本也比较低,即经济又实惠。
4.2在电源线处安装抑制电容
在电源线出安装电容,可以有效的抑制电子设备的电磁干扰,来降低电源线和导线对外部产生的影响。图为上海大众轿车车前灯光调节器经电源线路电磁干扰抑制后的电压值。
4.3建立屏障结构
某些汽车电器系统会在运行的时候产生瞬间高压,因此应该挑选比较优质的高压线外皮,起到降低和屏蔽电磁干扰的作用。而针对于那些会产生电火花的电子设备,使用金属罩来进行屏蔽电磁干扰。但是,像这种防止电磁干扰的方式虽然有效但是成本并不低。
4.4优化布线
在电子设备设计的时候,提早考虑到如何分布线束的问题,应该做到合理规划。让大功率的电路紧靠负载,而小功率的电路则紧靠信号源,这样可以有效的降低线与线之间的电磁干扰。
5 结束语
在计算机信息技术高速发展的今天,汽车电器的电子设备系统也在不断的优化与改进,但是新出现的汽车电器电子设备的电磁干扰问题值得我们关注。随着汽车的普及率越来越高,这种电磁干扰出现进而引发的安全问题也是很重要的。因此,现阶段应该做出研究,从根本上解决和抑制汽车电器电子设备的电磁干扰,保证驾驶员和乘客的安全。
参考文献:
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[2]陆志金.汽车电器电磁干扰分析及解决方案[J].电工电器,2009(3):30-32
[3]李景芝,吴际璋,冯传荣.汽车电磁干扰故障的诊断与排除[J].汽车技术,2000(09):28-30
作者简介:陈丽(1986-),女,甘肃天水人,本科,助教,研究方向:车辆,汽车电器,汽车材料。