汽车电器电磁干扰及防护的探讨

张海冬

（安徽交通职业技术学院汽车与机械工程系,合肥 230051）

汽车电器电磁干扰及防护的探讨

张海冬

（安徽交通职业技术学院汽车与机械工程系,合肥 230051）

随着社会经济的快速发展，我国的科学技术水平不断得到提高，也不断的提高了计算机信息处理能力。在现代汽车装备系统中，很多都是有电子器以及电器组成的，这样一来在实际使用的过程中就会受到周围磁场辐射的严重影响。因此，应该深入研究和分析汽车电器电磁干扰现象，有针对性的提出防护措施，有效的避免电磁对汽车电器的干扰。

汽车电器；电磁干扰；防护措施

0 引言

随着不断发展和进步的汽车电控技术，如今汽车的功能已经得到了大大地提升，广泛的运用了PC产品、遥控防盗系统、导航系统、移动电话等电子产品，这样一来就产生了第三大污染，即电磁干扰，这是在汽车中产生的继污染排放以及噪音污染后的另一大污染源，对周围的人们生活和企业生产都会造成一定程度的影响。

1 汽车电器电磁干扰现象

电磁干扰（Electromagnetic Interference，简称EMI），作为一种干扰信号，会对电子噪音的型号完整性产生严重的破坏，其发生源主要是电磁辐射[1]。一般将电磁干扰源分为自然和人为的两种类型。自然电磁干扰源指的是由周围自然环境而发生的噪音以及来自大气层的雷电噪音等；人为电磁干扰源指的是各种类型的汽车电器、高压点火系统、无线电装置、继电器等。比如当汽车在大范围辐射区域内行驶的时候，车内的一些仪表数据往往会发生变化，特别是归于收音机来说，会出现很明显的异常反应；有些比较高档的汽车中会带有防抱死制动系统，也就是所谓的ABS，而且功能级别也比较高，如果汽车的速度达到某一临界点的时候，原先开启的雨刮器会发生故障。这些现象都是由于在运行的过程中，汽车的某一个控制系统启动了，这样所产生的电磁波就会对其他系统的运行正常产生干扰，进而出现故障。

2 出现电磁干扰的原因

为了更好的满足人们不断提高的对汽车安全高效、经济环保等方面的要求，汽车已经逐渐向现代化、科技化的方向发展，汽车电器的数量和种类也越来越多。一般情况下，可以将汽车简单的分为车身附件、底盘以及发动机这三类，其中主要包括四轮驱动控制系统、电子控制悬架、继电器、汽车电话、抱死制动控制系统等。

这些系统在运行的过程中都需要使用电动机，但是就电动机来说，在正常运行的过程中也会常常发生电火花，这就会在很大程度上增加电火花的强度。同时在其他的电子设备控制系统中，也存在着一些导线、项圈以及其他的元件。造成电磁干扰出现主要有三个方面的原因：一是所有电子设备中线圈都呈现出“束”的形式，这样系统周边的I/ O接口就很容易进入反馈脉冲，这样正常运行的系统就会受到电磁的干扰；二是在连接和断开电子设备部件的时候，也会出现一些电磁干扰，其传播电缆信号的形式主要是信号脉冲，可能会导致电控单元接收到错误的信号，这样系统就会出现错误；三是电感和电容所产生的闭合回路中，常常会出现震荡回路，如果在运行的过程中电子设备出现电火花的话，就会导致高频震荡出现，进而发射电磁波[2]。

比如在较为传统的汽车点火系统中，当低电流压经过点火线圈和断电器之后就会转变为高电压，这样一来所有的火花塞中就会通过配电器的传输产生高电压，导致其出现电火花，这样就能够实现发动机运行。但是当火花塞中是高电压的时候，就很有可能会出现电容放电或者是击穿放电等现象，进而产生大电流。这样在放电的过程中就会不断的产生高频震荡，这也是汽车电器出现电磁干扰的主要原因之一。

3 有效的防护措施

为了尽可能降低或者是防止汽车电器出现电磁干扰，其中最关键的就是需要解决电磁干扰源的问题。对于干扰源来说，由于其性质的不同，都是具有差异化特征的，这样在防护的时候就需要加强对其干扰源特征的详细研究和分析，采取有针对性的措施来有效防护[3]。另外，还需要注重对电磁干扰传播路径的充分考虑，就目前汽车电磁干扰传播路径主要有两个方面：一方面是辐射干扰，另一方面则是传导干扰。

3.1 使用电容器

对于电容器来说，其最主要的目的是吸收火花。这样一来，在容易产生电火花的汽车电子设备部分，与电容器相互并联，当电子设备发出电火花的时候，电容器就能够及时的吸收，有效的削弱由电磁波发出来的高频辐射，减少了电磁干扰。除此之外，从电容器成本这一方面来看，成本低，经济实惠。

3.2 将抑制电容安装在电源线位置

将抑制电容安装在电源线的位置，能够对电子设备中的电磁干扰有效的抑制，减少导线以及电源线对周围造成的影响。比如以上海大众轿车为例，将抑制电容器安装在车前灯位置电源线上面，当抑制电容（uF）分别为未加抑制、0.22、0.01、0.10的时候，65MHZ骚扰电压（dBuV）最大值分别为64.52、56.84、58.89、54.52时，其抑制值分别为0、-7.68、-5.63、-10.00；108MHZ骚扰电压（dBuV）最大值分别为66.78、68.76、70.11、70.34时，其抑制值分别为0、1.98、3.33、3.56。由此可见，当在电源线的位置安装了抑制电容器之后，其电压得到了有效的抑制。

3.3 建立屏障结构

有些类型的汽车在运行的过程中，系统会在短暂的时间内产生高压，因此为了防止出现问题，高压线的外皮质量就需要比较好，这样才能够更好的对电磁干扰实现屏蔽和降低。对于电子设备所产生的电火花，就需要使用金属罩来屏蔽[4]。但是就建立屏障结构来说，虽然能够有效的防止电磁干扰，但是相比较来说，成本会比较高。

[1]刘尚合,刘卫东.电磁兼容与电磁防护相关研究进展[J].高电压技术,2014(06)：1605-1613.

[2]宋广辉.汽车电控系统电磁干扰故障分析与检修方法研究[J].轻工科技,2014(12)：40-41.

[3]侯群,张龙,彭馨,周一帆.汽车用直流电机的电磁干扰测试及抑制技术研究[J].江汉大学学报(自然科学版),2015(05)：431-436.

[4]王庆和.典型汽车电器电磁干扰及其对抗防范探讨[J].湖北农机化,2012(03)：50-51.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.251