汽車暖風(fēng)電動機的無線電騷擾抑制技術(shù)研究

1、汽車暖風(fēng)電動機的無線電騷擾抑制技術(shù)研究 隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和社會的進步，人們安全環(huán)保意識的增強，對汽車產(chǎn)品的電磁兼容性越來越重視。我國已將汽車的電磁兼容性要求納入汽車公告和國家強制性產(chǎn)品認證范圍。    GB186552002用于保護車載接收機的無線電騷擾特性的限值和測量方法的實施，對整車電磁環(huán)境進行了限定，以保護車載接收機的正常運行。    由于我國在汽車電器零部件無線電騷擾的抑制剛剛起步，許多廠家還未在汽車電器零部件的設(shè)計階段考慮無線電騷擾的抑制措施。如何采取一些騷擾抑制措施，使汽車電器零部件的無線電騷擾達到1級峰值限值

2、以上的水平，是擺在汽車電器零部件生產(chǎn)廠家面前的一項緊迫的任務(wù)。    一、汽車暖風(fēng)電動機無線電騷擾產(chǎn)生機理    汽車暖風(fēng)電動機由永久磁鐵的定子、轉(zhuǎn)子繞組和電刷組成。電流經(jīng)過電刷至繞組，在定子磁場中產(chǎn)生電磁力而使電動機旋轉(zhuǎn)起來。    暖風(fēng)電動機屬于感性負載，當(dāng)感性負載的供電被突然切斷時，會產(chǎn)生反向瞬變電壓Uc。線圈初始儲能越大，切斷速度越快，瞬變電壓就越高。實測結(jié)果，一般Uc為-100-300V，瞬變時間tc為0.20.5s，如圖1所示。這種類型騷擾的瞬變電壓的幅值相當(dāng)大，會對汽車電子模塊造成嚴重影響，

3、甚至損壞。它可以通過電源線傳導(dǎo)騷擾的形式干擾其他汽車電子裝置，且當(dāng)這種無線電騷擾的頻率高于一定頻率時，這些線路將通過天線向外發(fā)射無線電騷擾，而影響車內(nèi)及車外的電子電器正常工作。    暖風(fēng)電動機的無線電騷擾輻射的另一來源是電刷在運轉(zhuǎn)中觸點間產(chǎn)生電弧，電弧可以在5200MHz的頻率內(nèi)產(chǎn)生強烈的射頻輻射，向外發(fā)射無線電騷擾。    為了進一步研究無線電騷擾產(chǎn)生機理，特地選擇一只未進行電磁兼容設(shè)計的暖風(fēng)電動機，進行預(yù)測試。測試場地為5m法半電波暗室，選用美國HP公司生產(chǎn)的8542EEMI測試接收機，按GB18655用于保護車載接收機的無線電

4、騷擾特性的限值和測量方法第三部分:車輛零部件和模塊的測量方法進行。    圖2為暖風(fēng)電動機電源線的傳導(dǎo)無線電騷擾（峰值檢波器）測試結(jié)果，圖2中限值為GB18655所規(guī)定的1級無線電騷擾限值（峰值檢波器）。從測試結(jié)果分析可知:電源輸入端寬帶傳導(dǎo)騷擾特性的70108MHz內(nèi)的無線電騷擾接近或超過電源輸入端寬帶傳導(dǎo)騷擾1級峰值限值。    圖3為暖風(fēng)電動機寬帶輻射無線電騷擾測試結(jié)果，其中圖3a為0.156.2MHz內(nèi)單極垂直極化峰值輻射騷擾特性，圖3b為301000MHz內(nèi)水平極化峰值輻射騷擾特性，圖3c為301000MHz內(nèi)垂直極化峰值輻

5、射騷擾特性，可以看出該暖風(fēng)電動機輻射騷擾特性在5.96.2MHz、3054MHz、70108MHz、420512MHz頻段內(nèi)均超出GB18655所規(guī)定的零部件寬帶輻射無線電騷擾1級限值（峰值檢波器）。    二、無線電騷擾抑制原理    騷擾抑制措施的方式有很多種，可歸納為:屏蔽、濾波、接地、阻尼。其中濾波器已成為抑制電磁騷擾的重要方法之一，這是因為濾波器可以把不需要的無線電騷擾減少到滿意的工作電平上，因此，濾波器是防護傳導(dǎo)無線電騷擾和輻射無線電騷擾的主要措施。本文主要探討在原電動機的電源端加入濾波器進行無線電騷擾抑制，使其產(chǎn)生的無線

6、電騷擾低于標準所規(guī)定的限值，從而達到標準要求。 常用的低通濾波器是由電感和電容組合而成，電容并聯(lián)在信號線與地線之間或信號線與機殼或大地之間。    （一）電感濾波器    電感濾波器原理圖如圖4所示。電感的感抗與頻率有關(guān)，其頻率特性為:    A（j）=UL（j）/IL（j）=jL    式中:UL電感兩端的電壓；IL電感的電流；L電感。    顯然，隨著頻率=2f，電感兩端電壓逐步增加。由于電感串聯(lián)在電路中，因此濾波器的輸出將衰減，起

7、到了低通濾波器的作用。    （二）電容濾波器    電容濾波器原理圖如圖5所示。電容C的容抗與頻率有關(guān)，其頻率特性為:    A（j）=UO（j）/IC（j）=1/（jC）    式中:UO輸出電壓；IC電流；C電容。    顯然，隨著頻率=2f，濾波器的輸出電壓衰減逐步增加，起到了低通濾波器的作用。    （三）X2YEMI濾波器    X2YEMI濾波器是一種新型的集成電磁騷擾濾波

8、器（其廠家所在地為SyferTechnologyLimitedOldStokeRoad，ArminghallNorwich，NR148SQ，UK），自從1999年問世以來，現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于通訊、網(wǎng)絡(luò)等的電磁兼容設(shè)計中。其電路由兩個Y電容和一個X電容組成，如圖6所示。具有如下特點:具備標準旁路電容的一切功能、同軸線結(jié)構(gòu)方式、最低寄生電阻和電感以及X2Y平衡組件。因此，X2YEMI濾波器具有串音抑制性能，不受電流的限制，對共模和差模噪聲具有抑制功能。    三、無線電騷擾抑制方案及試驗    （一）2種方案  

9、0; 通過對暖風(fēng)電動機的無線電騷擾的預(yù)測，可知其屬于寬帶連續(xù)型騷擾?，F(xiàn)選用2種方案進行對比分析。    方案1X2YEMI濾波器在暖風(fēng)電動機的電源端接入一只X2YEMI濾波器，如圖7所示。    方案2X2YEMI濾波器+電感濾波器在方案1的基礎(chǔ)上增加一組電感濾波器，如圖8所示。    （二）試驗結(jié)果    按前述測量方法對其進行測試，測試結(jié)果如下。    1X2YEMI濾波器的暖風(fēng)電動機的傳導(dǎo)無線電騷擾試驗結(jié)果（峰值檢波器） 

10、0;  從圖9可看出，在暖風(fēng)電動機的電源端接入一只X2YEMI濾波器后，與圖2相比較，在MW0.532.0MHz降低了10dBV，在SW5.96.2MHz降低了20dBV，但在VHF70108MHz內(nèi)抑制效果不理想，其騷擾特性仍超過GB18655零部件傳導(dǎo)無線電騷擾1級峰值限值。    2X2YEMI濾波器+電感濾波器的暖風(fēng)電動機的傳導(dǎo)無線電騷擾試驗結(jié)果（峰值檢波器）  從圖10可看出，在暖風(fēng)電動機的電源端接入一只X2YEMI濾波器和電感濾波器后，與圖2相比較，抑制效果相當(dāng)理想，在MW0.532.0MHz降低了10dBV，在SW5.96.2MH

11、z降低了25dBV，在VHF3054MHz降低了30dBV，在VHF70108MHz降低了35dBV，其騷擾特性完全滿足GB18655零部件傳導(dǎo)無線電騷擾1級峰值限值的要求。    3X2YEMI濾波器的暖風(fēng)電動機的輻射無線電騷擾試驗結(jié)果（峰值檢波器）    從圖11可看出，在暖風(fēng)電動機的電源端接入一只X2YEMI濾波器后，與圖3相比較，在MW0.532.0MHz略有改善，在SW5.96.2MHz降低了15dB（V/m），但在VHF301000MHz內(nèi)抑制效果不理想，其騷擾仍超過GB18655零部件寬帶輻射無線電騷擾1級標準限值。&#

12、160;   4X2YEMI濾波器+電感濾波器的暖風(fēng)電動機的輻射無線電騷擾試驗結(jié)果（峰值檢波器）    從圖12可看出，在暖風(fēng)電動機的電源端接入一只X2YEMI濾波器和電感濾波器后，與圖3相比較，抑制效果相當(dāng)理想，騷擾完全滿足GB18655零部件寬帶輻射無線電騷擾1級標準限值的要求。    四、結(jié)論    對比上述試驗結(jié)果，得出表1暖風(fēng)電動機電源線的傳導(dǎo)無線電騷擾（峰值檢波器）對比結(jié)果和表2暖風(fēng)電動機寬帶輻射無線電騷擾（峰值檢波器）對比結(jié)果。從中看出，在暖風(fēng)電動機電源端接入X2YEMI濾波器后，對暖風(fēng)電動機的輻射無線電騷擾和傳導(dǎo)無線電騷擾有一定的抑制效果，但不太理想，仍超出GB18655所規(guī)定的1級輻射無線電騷擾限值（峰值檢波器）。而在暖風(fēng)電動機電源端接入X2YEMI濾波器和電感濾波器后，較好地抑制了暖風(fēng)電動機的輻射無線電騷擾，使其低于GB18655所規(guī)定的零部件輻射無線電騷擾1級限值（峰值檢波器），且大大地降低了對暖風(fēng)電動機的傳導(dǎo)無線電騷擾，最大電壓衰減為35dBV，完全滿足GB18655中零部件電源線的傳導(dǎo)騷擾限值（峰值檢波器）1級的要求，甚至可達到4級的要求，較好地解決了暖風(fēng)電動機的電磁兼容問題。在線文檔：精品資料網(wǎng)（http:/）成立于20