张颂
安徽安凯汽车股份有限公司 安徽合肥 230000
摘要:电磁干扰是一种十分常见故障,而引起电磁干扰的原因较多,这也就加大了电磁干扰防护的难度。此外,若电磁波超过一定辐射幅度,这势必会产生电磁污染,会对人健康造成威胁。下面,针对汽车电器电磁干扰及防护内容进行全面分析,希望文中内容对相关工作人员可以有所帮助。
关键词:电磁污染;电磁干扰;汽车电器;干扰源
随着人们对电控技术研究的不断深入,人们提高了对汽车行业中电磁干扰问题的重视。汽车电器在运行期间会产生辐射,这也会导致电磁干扰隐患持续增加,这种干扰的出现会对人们健康造成一定威胁,可见,加强对汽车电器电磁干扰预防内容探讨意义重大。
1 汽车电器干扰的产生
科技的快速发展使我国信息处理技术得到了显著提高,人们生活水平也得到了进一步提高,同时,在科技影响下,很多用户都对汽车舒适度和安全性都提出了更高要求,人们在汽车选择时,会优先选择环保、节能、经济汽车。对于汽车电器来说,电磁干扰主要时针对内部电子噪音来说,受电子干扰影响,一方面会导致电缆信号完整性遭受破坏,另一方面也会产生噪声,影响舒适度[1]。
从目前汽车行业的发展情况来看,多数汽车都会在内部设置电子器件,例如,比较常见的汽车电控单元、伺服电机、电子传感器、电磁阀等,而汽车中安置的一些控制协同,通常都要在汽车中电机带动下才能正常运行。从现阶段汽车行业整体发展情况来看,采用的永磁直流电动机在具体运行期间,容易产生电磁波,并且会出现电火花,而汽车内部空间相对比较狭窄,汽车内的不同电器在运行期间相互容易发生干扰,这种状态如果不断持续,势必会产生电磁干扰[2]。由此可见,汽车电磁干扰多数都产生于汽车内部电器。
2 汽车电器电磁干扰的具体体现
汽车电磁干扰主要发生于汽车电器辐射过程,产生之后,通过信号方式由车内向车外传播,关键干扰源由汽车上通信设备、点火器、电火花等,通过电磁辐射、静电放电、电路网络等方式进行干扰,在上述干扰中,电路网络干扰时移后汽车内部自身电器设备引起的。因为汽车电器设备在运行期间会形成不同电流,电压也会存在一定差异,干扰脉冲信号的产生通常都于汽车中的电路设计不合理有关。例如,汽车中电路走向不合理,与敏感部件接触存在不良情况,这将会形成电磁波,而且会发生传播,上述现象都是汽车电器干扰比较常见的问题[3]。
通过对以往对汽车电器的运行情况进行分析可以发现,电磁干扰通常都发生汽车电路触电通断瞬间,会对汽车内收放机在应用过程中的接收造成一定影响,因此会发生瞬间电压波动、电容量负载,以及出现电感性,同时,还有电压瞬间升高和辐射频率加快等各种现象,这会对无线接收工作造成不良影响。目前,对汽车上采用的电器设备形成的瞬间电压加以分类,主要包括以下类型:
(1)过电压电感负载
该现象主要表现为汽车电器中采用的配线没有采取合理方式屏蔽,这会形成负脉冲,进而使汽车中的仪器仪表在运行时遭受电磁干扰,对其性能与应用造成影响,情况严重时会导致汽车中的元件遭受破坏,无法发挥出相应作用。
(2)基磁衰减过电压
该现象使汽车点火开关,或者汽车发动机熄火期间,汽车中的基础绕组和需电磁发生了脱落情况,进而产生电火花,该瞬间会形成自感电动势。
汽车在运行期间产生嗲干负载过电压,主要原因就是汽车中的电路在发生断开时,电火线圈、交流电机上产生的感电动势会出现不定期负载电压,产生的电压与原电路电流方向相同,这会产生叠加效应,进而会出现脉冲电磁干扰,这不仅会导致汽车中采用的原件遭受破坏,而且也会致使计算逻辑判断出现错误,这会对汽车性能,以及后期应用造成不良影响。
随着科技的快发展,以及人们对汽车研究的不断深入,汽车电控技术得到了显著提高,目前,许多汽车安装了遥控防控系统、GPS系统等各种先进电器设备。随着汽车电器设备的不断增多,汽车电磁干扰成为了汽车尾气、噪声之外的第三大污染,其不仅会对汽车自身造成影响,而且会对周边无线电的应用造成一定影响,最为显著的体现就是导致汽车内部电子控制系统遭受破坏,导致汽车内部安装控制系统无法为人们提供高质量服务。
汽车电器电磁干扰都一般都是电磁辐射发生源造成的,一旦出现干扰电缆信号,势必会对信号造成破坏,导致其无法正常运行,电子噪声组合要由马达、机器产生,噪声产生之后会通过CNN总线汇集到汽车车载计算机的每一个控制单元,在整个过程中会形成传动性干扰。例如,当电磁辐射较大时,汽车内安装的仪表的数据则会发生剧烈变化,同时,汽车内部开启的收音机将会发生嗡嗡噪声。
3 抑制气压电器电磁干扰的合理措施
3.1 全面考虑汽车电器电磁兼容性
电磁兼容性指的是电器电子产品可以在一定电磁环境中正常工作,其性能不会受电磁环境影响,同时,也不会对电磁环境中的其它产品性能造成不良影响。因此,电磁兼容性主要包括以下两项内容:
(1)电器设备在具体运行期间,针对其所在环境中产生的电磁干扰不得超出限定值,避免干扰值过大,对汽车运行产生不良影响。
(2)电器针对所在环境中的电磁干扰具有较强抗扰度,也就是电器具备电磁敏感性。由此可见,针对汽车中电子系统,以及各项部件开发项目计划,以及相应内容构思阶段,要将电磁兼容性作为考虑的重点内容,确保其在应用时干扰抑制能够达到要求标准。
3.2 采用屏蔽适当遮掩
具体设计时,要提前对可能产生的瞬间高压电磁场进行充分考虑,在此基础上,要选择性能良好的高压线外皮,通过对其进行应用,能够降低干扰,甚至可以屏蔽干扰。针对汽车上在运行期间容易会出现火花电器,为了减少危害,应对采用金属罩、金属遮盖、或导线金属网方式,实现对电器的遮盖,同时,也可以采取搭铁方式处理,通过这种处理方式,能够让干扰电磁波在金属罩内部形成一个涡流,从而让电磁波不会辐射出去,需要注意的是,这种处理方式成本相对较高,这也对该方法应用造成了一定制约。
3.3 加设阻尼电阻或滤波器
将阻尼电阻串联到电火装置上,通过对阻尼电阻的应用,能够减弱高频振荡,大量试验研究结果表明,随着阻尼阻止的加大,抑制效果更好。需要注意的是,若阻尼阻值过大,会对汽车中电火花电机的火花能量造成不良影响,这将会影响电火,因此,阻尼电阻通常不得超过20kΩ。若部件中采用了干扰抑制措施,仍然无法应付急救车等特殊用途汽车,可以在汽车中加设滤波器,通过对滤波器进行应用,降低电磁干扰。
3.4 科学布线
科学布线,对汽车中线速进行适当规划,从而使大功率干扰电路能够紧靠负载,而对于小功率电路在布置上则应紧靠信号源,具体布置,在条件允许情况下,要尽量将小功率和大功率电路分开布置,最大程度减少不同线束间的辐射干扰和感应干扰,实现对汽车电器电磁干扰的合理抑制。
3.5 合理应用电容器
将电容器并联到产生火花处,通过对电容器的应用,实现对火花的吸收,进而达到消减汽车电器高频电磁波发射目的,该项技术不仅成本低,而且技术已经十分成熟。
4 结语
现阶段,汽车已经进入了家家户户,汽车使人们生活方式发生了转变,提高了人们生活质量。现代人们对汽车提出了更高要求,使汽车不仅仅是人们的代步工具,而且也是人们工作的一项延伸。针对汽车电器电磁干扰要采取合理措施防护,确保汽车在行驶期间的安全性,降低事故发生几率,提高舒适度。
参考文献:
[1]纪奎.电控汽车电器元件的工作特点及防护途径分析[J].时代汽车,2020(23):140-141.
[2]石林国.汽车电子控制器电路板电磁干扰分析与抑制[J].电子世界,2020(11):57-58.
[3]胡浪.汽车电器电磁干扰现象分析及防护措施探究[J].湖北农机化,2019(24):111.
作者简介:张颂 ,1992-, 男 ,汉族,安徽宿州人,安徽工程大学,本科,助理工程师,主要研究方向:低压电器系统设计。