電磁兼容設(shè)計在車載電子設(shè)備領(lǐng)域的基本要求及方法

為確保電子產(chǎn)品在復(fù)雜的電磁環(huán)境中不會影響其它設(shè)備，同時也不會受到其它設(shè)備的影響，這就需要在設(shè)備開發(fā)初期，從結(jié)構(gòu)、技術(shù)等方面進(jìn)行嚴(yán)格的電磁兼容設(shè)計。

1.電磁兼容設(shè)計基本要求

電磁式兼容性是電子設(shè)備的關(guān)鍵性能之一，在進(jìn)行設(shè)備功能分析的同時，還應(yīng)進(jìn)行電磁式兼容性設(shè)計。

電磁兼容設(shè)計的目的是使設(shè)計的設(shè)備在復(fù)雜的電磁環(huán)境中實(shí)現(xiàn)電磁兼容。因此，在進(jìn)行電磁兼容設(shè)計時，應(yīng)滿足以下要求:首先確立設(shè)備滿足電磁兼容指標(biāo)，然后明確機(jī)器的敏感器件、干擾源和影響方式，采取有針對性的措施，最后通過實(shí)驗(yàn)掌握設(shè)備是否滿足電磁兼容指標(biāo)的要求。

2.電磁兼容設(shè)計所采用的方法？

對于通信汽車來說，它們通常攜帶大量的機(jī)器，包括變電設(shè)備、通信設(shè)備和終端設(shè)備。干擾信號很容易在每個設(shè)備之間形成，從而影響通信質(zhì)量。因此，設(shè)備在進(jìn)行電磁兼容設(shè)計時，應(yīng)考慮三個因素(干擾源、蓮藕方式和敏感設(shè)備)，采取各種有效措施抑制干擾源，消除或削弱蓮藕的影響，提高敏感設(shè)備的抗干擾能力。

例如，汽車電子設(shè)備由數(shù)字電流表、數(shù)字電壓表、切換開關(guān)、斷路器、操作維護(hù)模塊、互感器、接觸器等模塊和部件組成，其中數(shù)字電流表、數(shù)字電壓表、切換開關(guān)、斷路器布置在前板上，操作維護(hù)模塊、互感器、接觸器等模塊和部件放置在機(jī)箱內(nèi)。該設(shè)備應(yīng)滿足要求GJB151A-97相關(guān)電磁兼容指標(biāo)要求，整體設(shè)計中采取的主要措施有:屏蔽儀表窗；屏蔽機(jī)箱間隙；合理配置和屏蔽每個模塊；電纜敷設(shè)及其電源線過濾。

圖1.屏蔽了儀表窗口

2.2機(jī)箱間隙的屏蔽

屏蔽體內(nèi)的接縫是影響屏蔽完整性的重要因素。該車載電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)由鋁板彎曲焊接而成，焊接光滑持續(xù)，屬于永久接縫。這種接口處的射頻電阻與金屬片本身的射頻電阻幾乎相同，從而保證了屏蔽體接頭處的電氣連續(xù)性。螺釘擰緊法通常用于可拆卸接縫，如機(jī)箱和蓋板的接縫，因?yàn)槁葆斨g的間隔不應(yīng)太小，接縫表面的不平整以及蓋板材料的翹曲變形，這使得接縫表面不可避免地形成間隙，降低了機(jī)箱的屏蔽效率。因此，有兩種方法可以解決這個問題:提高間隙深度。為了提高間隙深度，機(jī)箱的彎曲邊緣總寬度為15。mm，重合規(guī)格越多，屏蔽效率越好；減少間隙長度，因?yàn)殁k金機(jī)箱很難達(dá)到連接面的高精度。為了彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)，采用了經(jīng)濟(jì)易用的方法，在連接面上粘貼有粘合劑的青銅簧片。由于彈簧片具有一定的彈性，安裝后彈簧片變形，接觸面產(chǎn)生一定的壓力，使得連接面具有一定的電氣連續(xù)性。

2.3箱內(nèi)各模塊的布局及屏蔽

有效布局設(shè)備中各種模塊和部件的部件，可以經(jīng)濟(jì)實(shí)用地降低影響水平。首先，干擾源和受感器必須明確。該設(shè)備的干擾源是控制保護(hù)器，敏感設(shè)備是數(shù)字電流表和電流表。為了防止它們相鄰，它們被放置在機(jī)箱的后面和前面，并且相互干擾的信號被空間距離削弱。為了達(dá)到更高效的屏蔽效果，電流表的表體外場蓋有一個屏蔽盒，表頭靠近前面板的屏蔽玻璃。玻璃的絲網(wǎng)毛刺根據(jù)螺旋金屬框架將其與機(jī)箱和屏蔽盒連接在一起，從而使容器底部的電線連接到電線。

2.4采用和鋪設(shè)電纜

由于電纜是一種高效的電磁波接收和輻射天線，是影響傳輸?shù)膬?yōu)良通道。大多數(shù)機(jī)器的電磁兼容關(guān)鍵是電纜。處理電纜問題的重要方法之一是屏蔽電纜。因此，該設(shè)備選擇了質(zhì)量好(阻抗低)的電纜，并保證了電纜屏蔽層和底盤的360。.。低阻抗搭接，使屏蔽層與機(jī)箱形成完整的屏蔽體，可以在一定程度上解決電纜輻射問題。此外，在安裝電線時，電源配電線路和其他線路應(yīng)保持150。mm間距、敏感電路和影響電路分別獨(dú)立鋪設(shè)，不能交叉重疊，并增加線束間隔，防止電纜間藕合。

2.5電源線過濾

為了防止電源輸入端的高頻干擾信號對系統(tǒng)的影響，安裝了EMC電源線過濾器。過濾器不同于其他電子元件，其特性與其安裝方式密切相關(guān)，因此在過濾器的安裝方式上采取了一系列對策。如圖2所示，首先要遠(yuǎn)離過濾器的輸入和輸出線，防止高頻過濾效果因兩側(cè)藕合而下降；其次，過濾器外殼與機(jī)箱的低阻抗接觸，同時要縮短電源端口與過濾器的連接線。當(dāng)電流進(jìn)入機(jī)箱時，過濾器首先流入過濾器進(jìn)行過濾，然后沿著其他過濾器的端口進(jìn)行過濾。最終電源信號也會導(dǎo)致信箱。