汽車電器的電磁兼容設(shè)計(jì)方案

汽車電器的電磁兼容設(shè)計(jì)方案汽車電系上的負(fù)載多種多樣，既有小阻抗、大電流的阻性感性負(fù)載，也有小電流、高電壓的脈沖發(fā)生裝置，還有高頻振蕩信號(hào)源，它們不單對(duì)外是潛伏的擾亂發(fā)射源，也是對(duì)車載電子產(chǎn)品的擾亂源。此外，因?yàn)楦哽`活性，汽車也可能會(huì)處于各樣能夠想像獲得的從低頻到高頻的復(fù)雜電磁場(chǎng)中，由此產(chǎn)生的電磁擾亂耦合也會(huì)影響汽車電子電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。汽車電系內(nèi)的電壓能夠概括為以下幾類：正常工作電壓、異樣穩(wěn)態(tài)電壓、無線電擾亂電壓、瞬變過電壓和靜電放電。汽車電器的電磁兼容設(shè)計(jì)汽車電器的電磁兼容環(huán)境應(yīng)是一個(gè)設(shè)施共存、互不擾亂的環(huán)境，這就要求系統(tǒng)具備優(yōu)秀的EMI和EMS特征。造成電器功能降級(jí)或無效的電磁擾亂的發(fā)生一定同時(shí)具備3個(gè)因素：擾亂源、擾亂耦合通路以及敏感設(shè)施。克制擾亂源、阻斷耦合以及提升敏感設(shè)施的抗擾閾值是解決電磁兼容問題的根本舉措。電磁擾亂的傳輸和傳輸門路電磁擾亂的發(fā)生必定存在擾亂能量的流傳和流傳通道。擾亂的傳輸有兩種基本方式：傳導(dǎo)和輻射。輻射耦合細(xì)分為：天線對(duì)天線耦合、場(chǎng)對(duì)線耦合和線對(duì)線耦合。針對(duì)擾亂的流傳和耦合門路，在汽車電器工程實(shí)踐中要采納以下的系統(tǒng)方法來改良EMC特征：濾波、障蔽、搭鐵和布線。擾亂源和敏感設(shè)施的電磁兼容設(shè)計(jì)1在方案已定的功能電路中，查驗(yàn)電磁兼容指標(biāo)能否知足要求；此時(shí)如不知足要求，則可經(jīng)過參數(shù)改正來達(dá)到指標(biāo)，如調(diào)整數(shù)字化控制器的工作頻次、圓整脈沖的上漲率或從頭選擇元件等。其次進(jìn)行防備設(shè)計(jì)，包含濾波、障蔽、搭鐵與搭接設(shè)計(jì)，甚至采納時(shí)空隔絕和頻次回避等改良舉措。最后是做布局調(diào)整性設(shè)計(jì)，包含對(duì)整體布局的查驗(yàn)、障蔽體空隙的查驗(yàn)、組件和印制板布局查驗(yàn)等。電路和分系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計(jì)包含以下的步驟：元件選擇、電路選擇、濾波技術(shù)應(yīng)用、搭鐵設(shè)計(jì)、障蔽設(shè)計(jì)、電路布局和系統(tǒng)布局規(guī)劃。圖1汽車行駛記錄儀硬件構(gòu)造原理圖3ESD防備設(shè)計(jì)為了除去靜電放電的危害，可采納的舉措有：成立完美的障蔽結(jié)構(gòu)，經(jīng)過搭鐵的金屬殼將靜電荷開釋到地；內(nèi)部電路與金屬殼的連結(jié)應(yīng)采納一點(diǎn)搭鐵；增添諸如硅瞬變電壓汲取二極管（STVS）之類的快2速保護(hù)元件，將高壓電荷泄放到地；印制電路板設(shè)計(jì)中增添保護(hù)環(huán)帶，將人手拔插線路板的電荷經(jīng)過最短的路徑泄放到地。圖2開關(guān)電源電路汽車行駛記錄儀的抗擾亂設(shè)計(jì)汽車行駛記錄儀的硬件構(gòu)造圖1為汽車行駛記錄儀硬件構(gòu)造原理。信號(hào)的抗擾亂辦理是經(jīng)過光電隔絕來實(shí)現(xiàn)。車載設(shè)施的電源系統(tǒng)對(duì)設(shè)施的靠譜運(yùn)轉(zhuǎn)影響很大，好的電源電路能夠過濾掉很多經(jīng)過電源線傳入的擾亂信號(hào)。電源部分的抗擾亂設(shè)計(jì)本控制模塊的電源電路如圖2所示。車載蓄電池—發(fā)電機(jī)的電源從24V_1處進(jìn)入，二極管D16主假如防備電源的正負(fù)極被誤接反。電感L1、L2對(duì)電源進(jìn)行濾波，和共模電感L3、電容C8配合，能夠過濾掉電源中的尖峰脈沖。二極管D24P6KE51A是脈沖擾亂克制器（TVS），它能夠迅速汲取超出額定電壓的尖峰脈沖，剎時(shí)經(jīng)過電流很大，最大功率可達(dá)500～1000W。電容E5和C9進(jìn)一步對(duì)電源進(jìn)行濾波。過濾干3凈的電流經(jīng)過開關(guān)電源芯片LM2576變換為系統(tǒng)使用的5V電源。電容E7和C11對(duì)輸出5V電源進(jìn)行濾波，電阻R18和發(fā)光二極管D28指示目前能否有電。圖3DC/DC電源電路在某些對(duì)靠譜性要求更高的電源系統(tǒng)中，能夠考慮采納寬輸入電壓范圍的DC/DC模塊進(jìn)行電源變換，如圖3所示。這類DC/DC模塊的輸入和輸出完整隔絕，輸入范圍很寬。標(biāo)稱輸入電壓為12V的DC/DC電源的同意輸入范圍是9～18V；標(biāo)稱輸入電壓為24V的DC/DC電源模塊的同意輸入范圍是18～36V。這兩種電路都經(jīng)歷了實(shí)質(zhì)應(yīng)用的考驗(yàn)，實(shí)踐證明，不論在汽油車上仍是在柴油車上都穩(wěn)固靠譜。線路板設(shè)計(jì)需注意的抗擾亂問題線路板的布線對(duì)系統(tǒng)的抗擾亂性能影響很大，本系統(tǒng)布線主要從以下幾點(diǎn)進(jìn)行考慮。●盡量加粗電源線和地線，在電源進(jìn)口處盡量使用大儲(chǔ)能電容，在線路板空余處鋪設(shè)覆銅，這樣會(huì)大大加強(qiáng)線路板的抗擾亂性能。4●在芯片的電源和地兩頭增添去耦電容，電容值為0.01～0.1μF，最好用陶瓷電容，每個(gè)芯片處都要加，這特別重要。IO引腳處加上一個(gè)去耦電容，能夠?yàn)V除大批的外面擾亂?！癖M量減少高頻信號(hào)線的布線長度，特別是時(shí)