汽车电磁兼容技术分析

刘思洋

摘 要：研究汽车电子兼容技术对于解决电动汽车的电磁干扰问题以及实现电动汽车的长效发展有着极为重要的意义。本文将通过从简单介绍电磁兼容的三大基本要素作为出发点，重点围绕汽车电磁兼容技术进行分析研究。

关键词：汽车；电磁兼容技术；发展应用

随着汽车电子产品的不断增多，越来越多的电子技术被用于提升汽车的经济性、安全性与舒适性等方方面面当中，尤其是在微电子技术的高速发展之下，通过将其与传统机械进行有机结合，使得汽车电子产品也实现了全新发展。但与此同时，在受到电磁干扰之下汽车及其零部件无法正常工作的问题也引起了人们的重视。

一、电磁兼容的基本要素分析

汽车产生的电磁兼容问题也就是电磁干扰问题，通常需要同时具备干扰源、敏感源以及耦合路径这三个条件，其中干扰源指的就是产生干扰的电路或者设备；而敏感源则指的是受到电磁干扰的电路或是设备，耦合路径则指的是用于向敏感源传递干扰源产生的干扰能量的具体路径。一般情况下，只需要消除其中一项要素便能够彻底解决电磁兼容的问题，因此在汽车电磁兼容技术当中也主要是围绕这三大要素进行研究。

二、汽车电磁兼容技术的分析

（一）模块化设计电路

所谓的模块化设计电路，具体指的是依据汽车上电路所发挥的不同功能以及所在不同位置，在设计电路板的过程当中选择分开设计执行器、传感器以及系统控制电路，从而使其能够形成完全不同的电路模块。通过此种方式彻底分开不同模块当中的电源、搭铁线即金属车体，进而大大减少不必要的耦合，从而有效提升汽车的绝缘抗阻性。同时为了帮助汽车有效规避各种干扰，需要率先向各个模块当中传输电源之后，再分别完成整流、滤波、稳压、供电等工作。

（二）可串入阻尼电阻

通过串入阻尼电阻也能够有效解决汽车电磁兼容的问题，具体而言即为将阻尼电阻串入至汽车点火装置的高压电路，也就是点火线圈端与火花塞接头端当中，通过此种方式有效减少因点火产生的火花对于电磁波的干扰。而且当阻尼电阻的值越大时，其对于抑制电磁波干扰的作用效果也就越明显。但值得注意的是，阻尼电阻值并非越大越好，当阻尼电阻值过大时容易使得火花塞电极之间产生的火花能量大大降低。一般情况下，阻尼电阻由碳制材料制成，并且电阻值控制在10到20k之间。

（三）需加并联电容器

加并联电容器也是汽车用于提高其电磁兼容性能的一个至关重要的方法，也就是将电容器并联在可能会产生火花的地方。比如说将0.2到0.8的电容器并联在汽车调节器“电池”接柱与金属车体之间，同时也将该电容器并联在汽车发电机的“电枢”接柱与金属车体之间；再比方说将0.1到0.2的电容器并联在汽车水温表以及机油压力表的传感器触点之间，从而有效增加电阻值，优化其抗电磁波干扰的性能。

（四）金属屏蔽技术

在汽车的发电机、发动机以及火花塞等各种设备之间产生的火花，均能够产生电磁波，因此使用金属屏蔽技术能够有效抑制此类电磁波的干扰。在选择对电场或者是磁场进行屏蔽的过程当中，可以选择使用导电率比较高的材料作为屏蔽体，比方说铜、铝、钢等材料。尤其是在主要对高频磁场进行屏蔽时应当选用钢、铝等导电率比较高的材料；而在对低频磁场进行屏蔽时则应当选用磁钢、铁等导磁率比较高的材料。为了能够充分发挥出屏蔽体的屏蔽作用，还需要格外注意屏蔽体的搭铁，用密织的金属网、金属导管等套住汽车电器中的导线实现搭铁，从而有效使得金属屏蔽体内的寄生电流能够感应到电器因工作火花产生的电磁波，进而产生焦耳热消散掉以实现防止电磁波的干扰。

（五）合理布局布线

合理的布局与布线也能够在一定程度上影响系统的电磁兼容性，通常情况下，远场辐射并不会对电路布局造成较大影响，反而是近场感应会对电路布局产生直接影响。而在布线的过程当中需要尽可能减小电路导线的闭合面积，同时对大限度地隔开电路，并按照正确的方向布设导线，从而实现对电流频率及上升时间的有效控制。

（六）使用濾波器

滤波器也是当前在解决汽车电磁兼容问题当中最为普遍的一种方法，也是应用最为广泛的一种方法。滤波器主要是实现对直接通过电路通路产生的电磁波干扰的控制，而依据信号与干扰信号之间的频率差别，可以使用不同性能的滤波器以有效提高信噪比，实现对干扰信号的抑制。

（七）使用平衡技术

在汽车用于消除串音干扰的过程当中往往会选择使用平衡技术，在汽车电路中输入或输出检测信号、控制信号，尤其是在传输时序信号的过程当中，利用双绞线作为平衡线，完成串音干扰的消除。但在此过程中需要注意双绞线的螺距应当较小，并且长度不宜过长。

三、结语

总而言之，本文通过简单介绍了电磁兼容中干扰源、敏感源以及耦合路径这三大基本要素，提出通过将电气产生的电磁辐射控制到最小的方式解决汽车对电磁敏感度过高的问题，并简单介绍了几种能够提升汽车电子设备抗电磁干扰技术，希望能够为日后汽车电磁兼容技术的发展提供必要的参考帮助。

参考文献：

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