汽車抑製幹擾源的技術措施
發布時間:2011-04-20
中心議題:
一、一般要求
汽車電磁噪聲的抑製,可以在接受器方麵進行,但由於接受頻率、幹gan擾rao電dian波bo的de傳chuan播bo方fang式shi及ji其qi它ta種zhong種zhong實shi際ji情qing況kuang,在zai接jie受shou器qi端duan采cai取qu措cuo施shi是shi較jiao為wei困kun難nan的de。由you於yu汽qi車che電dian器qi設she備bei的de電dian磁ci噪zao聲sheng能neng幹gan擾rao其qi他ta通tong訊xun設she備bei和he各ge種zhong電dian子zi設she備bei,所suo以yi應ying考kao慮lv抑yi製zhi汽qi車che電dian器qi設she備bei本ben身shen產chan生sheng的de電dian磁ci噪zao聲sheng。汽qi車che上shang各ge種zhong電dian器qi產chan生sheng的de電dian磁ci幹gan擾rao電dian波bo特te性xing與yu電dian平ping是shi各ge不bu相xiang同tong的de,所suo以yi幹gan擾rao的de抑yi製zhi辦ban法fa也ye應ying符fu合he其qi特te性xing和he電dian平ping。抑yi製zhi幹gan擾rao電dian波bo設she計ji可ke采cai用yong阻zu尼ni、屏蔽、濾波和連接等基本措施,且必須滿足4個條件:①有良好的抑製效果。②不妨礙汽車電器設備本身的性能。③可靠性高,使用方便。④價格合理。
二、電磁噪聲抑製器
目前國內外汽車使用的抑製器基本是由電阻體、電感、電容即所謂R、I、C單個或組裝而成,例如電阻體、屏蔽導線、電容器、抑製幹擾電感線圈及抑製幹擾濾波器等。
三、方法
屏蔽
屏蔽是在兩個區域之間建立電磁屏障保護係統中的電路不受電磁環境損壞的最直接方法。
屏蔽的形式多種多樣,可以是隔板、盒式封閉體,也可以是電纜或連接器式的屏蔽。屏蔽的效能用屏蔽有效度表示,它不僅與屏蔽材料有關,而且與材料的厚度、應用頻率、輻射源到屏蔽層的距離以及屏蔽層不連續的形狀和數量有關。
屏蔽有兩個主要目的:一是使輻射電磁能限製在特定區域之內(稱主動屏蔽)。zhudongpingbishizhiganraoyuanchuyuneibu,bingfangzhiganraoboxieloudaowaibukongjiandejiegou,bixujinxingjiedi,qiejiedidianzuyuexiaoyuehao。ershifangzhifushediancinengjinrutedingquyu(稱被動屏蔽)。被動屏蔽是指幹擾源處於外部,並防止幹擾波進入屏蔽空間的結構。
屏蔽設計的步驟是:
①確定待屏蔽的幹擾電平和能量密度;
②估算屏蔽層另一側的允許信號電平;
③結合產品的結構和外殼設計,選擇詳細的屏蔽設計方案。
屏蔽的設計原則是:
①高頻電場屏蔽應用銅、鋁和鎂等良導電材料,以得到最大的反射效率。
②低頻磁場屏蔽應用磁性材料,如鐵和鎳鐵高導磁合金,以得到最大的吸收效率。
③足夠厚度的屏蔽層可屏蔽任何頻率的電場,且有很高的屏蔽效能。
④多層屏蔽(包括機殼與電纜)能在寬頻帶上提供高屏蔽有效度,但需考慮成本和其他性能要求(如電纜可撓度)。
⑤用來密封縫隙的各種結合麵必須清潔,不能有不導電的塗層。
⑥為了保持外殼的屏蔽效能,對必不可少的穿線孔應加導電襯層、彈簧墊圈、波導衰減器和柵網等。
連接
連接是在兩個金屬麵之間建立低阻抗通路。這個通路可在接地基準與元件、電路、屏ping蔽bi物wu和he結jie構gou件jian之zhi間jian建jian立li。連lian接jie的de目mu的de在zai於yu建jian立li均jun勻yun的de電dian氣qi結jie構gou,即ji在zai結jie構gou上shang設she法fa使shi射she頻pin電dian流liu的de通tong路lu均jun勻yun,避bi免mian在zai金jin屬shu件jian間jian產chan生sheng電dian位wei,從cong而er造zao成cheng幹gan擾rao。
接地
接地就是在兩點之間建立導電通路,其中的一點通常是係統的電氣元件,而另一點則是參考點。
一個接地係統的有效性取決於在多大程度上減小接地係統的電位差和減小地電流。
濾波
屏蔽主要是為了解決輻射幹擾,而濾波則主要是解決通過傳導途徑造成的幹擾。兩者均涉及連接和接地技術、電磁幹擾濾波器的有效性在很大程度上受源阻抗和負載阻抗的影響。
四、抗電磁幹擾設計的技術措施
有許多技術措施可以用來減小電子係統對電磁幹擾的敏感性,如屏蔽、連接、濾波、接地、線路設計和元器件選擇等。屏蔽、連接、濾波、接地在前麵已敘述,下麵重點論述元器件選擇和電路設計。
元(yuan)器(qi)件(jian)選(xuan)擇(ze)和(he)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)是(shi)抗(kang)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)和(he)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)設(she)計(ji)的(de)重(zhong)點(dian)之(zhi)一(yi),通(tong)過(guo)選(xuan)擇(ze)元(yuan)件(jian)及(ji)抗(kang)擾(rao)篩(shai)選(xuan),以(yi)得(de)到(dao)高(gao)抗(kang)幹(gan)擾(rao)門(men)限(xian)值(zhi)的(de)元(yuan)件(jian)。這(zhe)項(xiang)措(cuo)施(shi)可(ke)使(shi)係(xi)統(tong)的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)性(xing)增(zeng)加(jia)10-3dB。
使(shi)設(she)計(ji)的(de)電(dian)路(lu)具(ju)有(you)高(gao)信(xin)號(hao)電(dian)平(ping)和(he)低(di)阻(zu)抗(kang)特(te)性(xing),可(ke)大(da)大(da)降(jiang)低(di)對(dui)幹(gan)擾(rao)的(de)靈(ling)敏(min)度(du)。一(yi)般(ban)采(cai)取(qu)的(de)辦(ban)法(fa)是(shi)縮(suo)短(duan)元(yuan)件(jian)和(he)電(dian)路(lu)的(de)連(lian)線(xian),采(cai)用(yong)屏(ping)蔽(bi)的(de)雙(shuang)絞(jiao)線(xian)作(zuo)連(lian)線(xian)。
對電路來說,數字電路比線性、模擬電路抗擾性強,低速數字電路比高速數字電路有更低的電磁靈敏度。
在zai確que定ding元yuan件jian和he電dian路lu時shi,除chu要yao注zhu意yi其qi電dian磁ci幹gan擾rao靈ling敏min度du之zhi外wai,還hai應ying注zhu意yi一yi些xie會hui產chan生sheng電dian磁ci幹gan擾rao的de元yuan件jian和he電dian路lu。它ta們men也ye彙hui兌dui係xi統tong早zao晨chen股gu應ying有you的de影ying響xiang,或huo使shi信xin號hao發fa生sheng畸ji變bian,或huo產chan生sheng幹gan擾rao電dian壓ya、幹擾電流,或使係統造成工作失誤。在設計與測試時都應給予注意。
五、電路布局原則
1.正確布置元件的位置和方向。最敏感元件應遠離於擾源。
2.布線要合理。不同用途不同電平的導線如輸入與輸出線、弱電與強電要遠離,且不能平行;接地線長度要盡量短,截麵要盡量大。
3.關鍵元件、電路和走線都要加屏蔽,屏蔽要合理接地。
- 電磁噪聲抑製器簡介
- 電磁噪聲抑製器使用方法
- 抗電磁幹擾設計的技術措施
- 電路布局原則
一、一般要求
汽車電磁噪聲的抑製,可以在接受器方麵進行,但由於接受頻率、幹gan擾rao電dian波bo的de傳chuan播bo方fang式shi及ji其qi它ta種zhong種zhong實shi際ji情qing況kuang,在zai接jie受shou器qi端duan采cai取qu措cuo施shi是shi較jiao為wei困kun難nan的de。由you於yu汽qi車che電dian器qi設she備bei的de電dian磁ci噪zao聲sheng能neng幹gan擾rao其qi他ta通tong訊xun設she備bei和he各ge種zhong電dian子zi設she備bei,所suo以yi應ying考kao慮lv抑yi製zhi汽qi車che電dian器qi設she備bei本ben身shen產chan生sheng的de電dian磁ci噪zao聲sheng。汽qi車che上shang各ge種zhong電dian器qi產chan生sheng的de電dian磁ci幹gan擾rao電dian波bo特te性xing與yu電dian平ping是shi各ge不bu相xiang同tong的de,所suo以yi幹gan擾rao的de抑yi製zhi辦ban法fa也ye應ying符fu合he其qi特te性xing和he電dian平ping。抑yi製zhi幹gan擾rao電dian波bo設she計ji可ke采cai用yong阻zu尼ni、屏蔽、濾波和連接等基本措施,且必須滿足4個條件:①有良好的抑製效果。②不妨礙汽車電器設備本身的性能。③可靠性高,使用方便。④價格合理。
二、電磁噪聲抑製器
目前國內外汽車使用的抑製器基本是由電阻體、電感、電容即所謂R、I、C單個或組裝而成,例如電阻體、屏蔽導線、電容器、抑製幹擾電感線圈及抑製幹擾濾波器等。
三、方法
屏蔽
屏蔽是在兩個區域之間建立電磁屏障保護係統中的電路不受電磁環境損壞的最直接方法。
屏蔽的形式多種多樣,可以是隔板、盒式封閉體,也可以是電纜或連接器式的屏蔽。屏蔽的效能用屏蔽有效度表示,它不僅與屏蔽材料有關,而且與材料的厚度、應用頻率、輻射源到屏蔽層的距離以及屏蔽層不連續的形狀和數量有關。
屏蔽有兩個主要目的:一是使輻射電磁能限製在特定區域之內(稱主動屏蔽)。zhudongpingbishizhiganraoyuanchuyuneibu,bingfangzhiganraoboxieloudaowaibukongjiandejiegou,bixujinxingjiedi,qiejiedidianzuyuexiaoyuehao。ershifangzhifushediancinengjinrutedingquyu(稱被動屏蔽)。被動屏蔽是指幹擾源處於外部,並防止幹擾波進入屏蔽空間的結構。
屏蔽設計的步驟是:
①確定待屏蔽的幹擾電平和能量密度;
②估算屏蔽層另一側的允許信號電平;
③結合產品的結構和外殼設計,選擇詳細的屏蔽設計方案。
屏蔽的設計原則是:
①高頻電場屏蔽應用銅、鋁和鎂等良導電材料,以得到最大的反射效率。
②低頻磁場屏蔽應用磁性材料,如鐵和鎳鐵高導磁合金,以得到最大的吸收效率。
③足夠厚度的屏蔽層可屏蔽任何頻率的電場,且有很高的屏蔽效能。
④多層屏蔽(包括機殼與電纜)能在寬頻帶上提供高屏蔽有效度,但需考慮成本和其他性能要求(如電纜可撓度)。
⑤用來密封縫隙的各種結合麵必須清潔,不能有不導電的塗層。
⑥為了保持外殼的屏蔽效能,對必不可少的穿線孔應加導電襯層、彈簧墊圈、波導衰減器和柵網等。
連接
連接是在兩個金屬麵之間建立低阻抗通路。這個通路可在接地基準與元件、電路、屏ping蔽bi物wu和he結jie構gou件jian之zhi間jian建jian立li。連lian接jie的de目mu的de在zai於yu建jian立li均jun勻yun的de電dian氣qi結jie構gou,即ji在zai結jie構gou上shang設she法fa使shi射she頻pin電dian流liu的de通tong路lu均jun勻yun,避bi免mian在zai金jin屬shu件jian間jian產chan生sheng電dian位wei,從cong而er造zao成cheng幹gan擾rao。
接地
接地就是在兩點之間建立導電通路,其中的一點通常是係統的電氣元件,而另一點則是參考點。
一個接地係統的有效性取決於在多大程度上減小接地係統的電位差和減小地電流。
濾波
屏蔽主要是為了解決輻射幹擾,而濾波則主要是解決通過傳導途徑造成的幹擾。兩者均涉及連接和接地技術、電磁幹擾濾波器的有效性在很大程度上受源阻抗和負載阻抗的影響。
四、抗電磁幹擾設計的技術措施
有許多技術措施可以用來減小電子係統對電磁幹擾的敏感性,如屏蔽、連接、濾波、接地、線路設計和元器件選擇等。屏蔽、連接、濾波、接地在前麵已敘述,下麵重點論述元器件選擇和電路設計。
元(yuan)器(qi)件(jian)選(xuan)擇(ze)和(he)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)是(shi)抗(kang)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)和(he)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)設(she)計(ji)的(de)重(zhong)點(dian)之(zhi)一(yi),通(tong)過(guo)選(xuan)擇(ze)元(yuan)件(jian)及(ji)抗(kang)擾(rao)篩(shai)選(xuan),以(yi)得(de)到(dao)高(gao)抗(kang)幹(gan)擾(rao)門(men)限(xian)值(zhi)的(de)元(yuan)件(jian)。這(zhe)項(xiang)措(cuo)施(shi)可(ke)使(shi)係(xi)統(tong)的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)性(xing)增(zeng)加(jia)10-3dB。
使(shi)設(she)計(ji)的(de)電(dian)路(lu)具(ju)有(you)高(gao)信(xin)號(hao)電(dian)平(ping)和(he)低(di)阻(zu)抗(kang)特(te)性(xing),可(ke)大(da)大(da)降(jiang)低(di)對(dui)幹(gan)擾(rao)的(de)靈(ling)敏(min)度(du)。一(yi)般(ban)采(cai)取(qu)的(de)辦(ban)法(fa)是(shi)縮(suo)短(duan)元(yuan)件(jian)和(he)電(dian)路(lu)的(de)連(lian)線(xian),采(cai)用(yong)屏(ping)蔽(bi)的(de)雙(shuang)絞(jiao)線(xian)作(zuo)連(lian)線(xian)。
對電路來說,數字電路比線性、模擬電路抗擾性強,低速數字電路比高速數字電路有更低的電磁靈敏度。
在zai確que定ding元yuan件jian和he電dian路lu時shi,除chu要yao注zhu意yi其qi電dian磁ci幹gan擾rao靈ling敏min度du之zhi外wai,還hai應ying注zhu意yi一yi些xie會hui產chan生sheng電dian磁ci幹gan擾rao的de元yuan件jian和he電dian路lu。它ta們men也ye彙hui兌dui係xi統tong早zao晨chen股gu應ying有you的de影ying響xiang,或huo使shi信xin號hao發fa生sheng畸ji變bian,或huo產chan生sheng幹gan擾rao電dian壓ya、幹擾電流,或使係統造成工作失誤。在設計與測試時都應給予注意。
五、電路布局原則
1.正確布置元件的位置和方向。最敏感元件應遠離於擾源。
2.布線要合理。不同用途不同電平的導線如輸入與輸出線、弱電與強電要遠離,且不能平行;接地線長度要盡量短,截麵要盡量大。
3.關鍵元件、電路和走線都要加屏蔽,屏蔽要合理接地。
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