刘桂秋 胡德隆 孟德安
山东省产品质量检验研究院，山东济南 250102
摘要：汽车电子零部件作为提升电子产品安全质量的基础组成部分，涉及技术内容和种类较多，且大都具有极强的功能性。为了保障汽车电子产品可以得到充分利用，必须要对其进行全寿命电磁兼容测试，只有这样才能全面掌控产品应用或退化等变化，而后由此进行调整或替换。本文在了解与汽车电子零部件有关的基础概念后，根据常见的几种测试方法对其进行实验分析。
关键词：汽车电子零部件；全寿命周期；电磁兼容；测试
0引言：电磁兼容也叫做EMC就是指系统或设备在规定的电磁环境中，在满足需求条件下不会对环境中的其他设施造成电磁干扰的能力。现如今，随着汽车行业的飞速发展，基于电子产品的电磁兼容研究越发深入，其不仅能提升这类产品的质量水平，而且可以增强产品的应用功能，因此现已得到了全社会的关注。
1.内涵
从本质上讲，全寿命周期就是说在设计期间要考查产品寿命，并按照其可能经历的寿命环节和影响因素，全面规划和优化产品的综合性。利用这一理念进行汽车电子零部件的设计与优化，不仅要考虑设计、生产以及销售等方面，还要科学管理其整个的证明周期[1]。
而在设计汽车电子产品电磁兼容时，必须要符合以下要求：第一，要明确系统电磁兼容指标，其涉及到干扰和抗干扰两方面；第二，要明确干扰源及其对象和途径，并在研究各项数值的基础上分配到各项系统和器件上；第三，要明确实际应用状况，并利用相应的抑制干扰源；第四，要根据试验检测分析判断是否达成要求[2]。
2.测试方法
2.1全寿命EMC的测试模型
在构建模型时，要做好以下工作：一方面，要先确定好研究目标，并对被检测零件和原始样件的性能进行初始检测，而后要进行寿命试验之前的电磁兼容（EMC）测试，同时还要结合原始样件的检测材料研究相应的数据信息；另一方面，要检测零件的环境应力和电应力，前者涉及到震动、温度以及湿度等，而后者包含ESD、过电以及脉冲等。在完成实验检测后，要对其进行EMC性能测试，并在构建数据退化模型的基础上，明确彼此之间的关系。在处理原始样件时，在掌握自然应力之后，要验证所选检测方法，只有在明确无误的情况下才能被运用到全寿命EMC测试中[3]。
2.2检测方法
限制汽车电子产品的因素主要分为两点，其一为环境应力，其二为电应力。假设运用加速寿命试验进行分析，并选用高压高温等条件进行影响，那么很容易影响加速器件在短时间内的质量安全。在确定好汽车电子产品的加速应力后，掌握相应的加速因子和具体条件，那么就能利用阿伦尼乌斯定律得到一般应力下的产品寿命周期。
对产品来说，失效速度必然会受各类加速应力所影响，但不管是在哪种加速应力影响下，最终产生的失效机理都相同，由此可知所有寄宿试验都具有对比性。因此，在设计试验时，必须要在掌握失效机理和各等级应力失效机理后，才能得到更加完善且合理的测试方案，且能对产品的表层数据进行优化选择，以此提升实验最终结果的合理性和准确性。按照当前汽车电子产品研发趋势分析可知，只要其关键数据出现退化现象，就会影响EMC的特性。
2.3退化模型
构建这一模型有助于提高全寿命EMC测试水平。在对比试验前后EMC特性变化时，将频率和幅度看作是基础数值，并研究这一性能出现退化的主要原因。同时，还要评估EMC试验前后的性能变化，可以结合信号和噪音加干扰的比值，以及干扰效应度量标准实施研究，并由此构建完善的退化模型。
在结束测试后，可以按照频率和幅度变化来研究EMC的测试结果，此时不管是频率还是幅度都将对汽车电子产品的物理构成产生影响。假设电子产品产生较大的物理性变化，那么由EMC测试得到的幅值或频率将会发生改变。本文在基于退化模型进行性能研究时，只对两者的关系进行了定性研究，并没有提出定量分析，但最终结果依旧能满足试验需求。
2.4验证模型
为了验证EMC测试方法的有效性，本文选用了两种模型，其一为多变量灰色关联模型，其二为特征选择验证模型。结合这两种方式进行多次优化与验证，并构建相应的评价和验证机制，能得到更具价值的验证模型。在构建模型的过程中，一方面要先明确参与测试的被测件和具体应用的原始件，而后对两者提出EMC性能检测，在正式测试前要先对被测件进行一次性能检测，而后在实验室内结合加速应力进行检测，且在试验后要再进行一次检测；另一方面要明确退化模型后，要根据应力和电磁兼容所呈现出的关联性，在实验室规定条件下进行全寿命EMC测试与验证。而在处理原始件时，要先对其初期的电磁兼容数据信息进行测试与研究，而后检测其在自然应力下的数据变化，并利用三年的原始样件实施测试分析，最终验证这一方法的合理性和有效性。从上述两个研究目标入手进行实验分析，不仅能得到有效的测试方法，而且可以保障其在应用中的实用性[4]。
3.结果分析
根据上文概述的方法和内容去研究某汽车的警报器，并收集累积与这类零部件有关的测试数据和故障分析内容，以此为实践试验分析提供数据参考。在试验前后对汽车的警报器进行EMC的性能分析后，并在试验结束后利用已经明确的加速寿命机理进行深入探索，并根据正交法确定警报器的电应力和环境应力，而后在试验分析中得到具体数据。
本文对样品的电源线CE进行了三次检测，根据第一次和第二次的检测结果分析可知，在0.15MHz到1MHz之间，EMC的性能持续下降；到了1MHz到3MHz之间，EMC的性能越来越差；直到1.805MHz峰值才上升6dBμV；在3MHz到8MHz之间，EMC的性能越来越高，直到8MHz到108MHz之间EMC的性能又越来越差。在这一过程中，30MHz到108MHz之间的峰值变化最为明显，且呈现出逐步上升的变化趋势。在52.85MHz频段的增长速度飞快，增加数值达到了6.2dBμV。而对比第一次和第三次检测结果可知，EMC的性能变化出现了恶化，在30MHz到100MHz之间，测试结果已经超过了限定数值，由此可知其对电磁兼容的影响极大。
结语
综上所述，结合近年来汽车电子产品研制与应用情况分析可知，对相关零部件进行全寿命电磁兼容测试，不仅能解决以往产品应用存在的质量问题，而且可以从基础上保证汽车运行的质量安全。本文在研究汽车警报器全寿命兼容性时，发现其存在电磁兼容特性恶化的问题，此时，利用上文概述的测试模型进行深入分析与探讨，能全面提升产品的质量安全。现如今，相信随着行业革新速度的加快，汽车电子产品必然可以在设计研制期间利用全寿命电磁兼容测试方法从根本上控制不良因素的发生，这也是未来汽车领域发展关注的焦点。
参考文献
[1] 何增山. 汽车电子产品全寿命电磁兼容测试方法探讨[J]. 电子世界, 2019, 000(013):46-47.
[2] 聂俊彦. 电动助力转向系统电磁兼容测试方法研究[J]. 汽车实用技术, 2019, 289(10):133-136.
[3] 李彪, 赖志达, 贾晋,等. 智能汽车关键零部件的电磁兼容性试验研究[J]. 时代汽车, 2019, 000(008):107-110.
[4] 马谢, 刘海峰. 信息车辆全寿命期电磁兼容评估技术研究[J]. 电子设计工程, 2020, v.28;No.425(03):58-61+70.