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淺析汽車電子電磁兼容測試標準體系及抗干擾措施論文
1 汽車電子電磁兼容測試標準
1.1 汽車電磁兼容測試標準組織
汽車電子電磁兼容測試標準是汽車電磁兼容設(shè)計、仿真和測試的重要依據(jù)和基礎(chǔ)，貫穿于整個汽車電磁兼容設(shè)計和測試過程中。汽車電磁兼容標準分為國際標準、地區(qū)標準、國家標準和企業(yè)標準。國際上制定電磁兼容方面的標準化組織有國際標準組織(ISO)、國際電工委員會(IEC)、國際電工委員會無線電干擾特別委員會(CISPR)，他們從事電磁兼容的協(xié)調(diào)、管理和技術(shù)標準的制定。IEC 下屬的TC77 組織主要負責(zé)制訂和維護電磁環(huán)境標準、電磁兼容基礎(chǔ)標準、較低頻率范圍和電磁脈沖的電磁兼容標準，而CISPR 主要負責(zé)制訂和維護有關(guān)電磁兼容的產(chǎn)品標準及較高頻率范圍的電磁兼容標準。
地區(qū)標準主要是歐洲ECE 法規(guī)和EEC 指令。歐盟標準即EN標準，歐洲電工標準化委員會(CENELEC)與IEC/CISPR 關(guān)系密切，其過去頒布的標準經(jīng)常是引用IEC/CISPR 標準。
但現(xiàn)在也出現(xiàn)這種情況，即其新制訂或修訂的EN 標準影響IEC/CISPR 標準。當然兩者一般基本上能達到同步。由此可見，歐洲電磁兼容標準在國際上具有較高的地位及影響力。
國家性標準協(xié)會有美國國家標準協(xié)會(ANSI)，美國聯(lián)邦通訊委員會(FCC)，美國汽車工程協(xié)會(SAE)，德國郵電部(FTZ)，德國電氣工程師協(xié)會(VDE)，英國標準協(xié)會(BSI)，日本民間干擾控制委員會(VCCI)，上述標準協(xié)會的作用是與國際標準協(xié)調(diào)，并且制定各國家自己的標準。
我國的標準化工作正在積極與國際接軌，包括標準接軌、規(guī)范程序協(xié)調(diào)、承擔(dān)國際義務(wù)和國際互認。近些年我國制訂或修訂的電磁兼容標準一般都等同或等效于IEC/CISPR 標準�，F(xiàn)已發(fā)布實施的電磁兼容國家標準有三類：字頭為GB 的強制性標準，GB/T 推薦性標準，GB/Z 指導(dǎo)性專業(yè)標準。
汽車電子電磁兼容企業(yè)標準方面，國際上的各大汽車公司也正在不斷建立并且更新現(xiàn)有的電磁兼容測試標準，如美國福特公司、通用公司，德國大眾、寶馬、梅塞德斯- 奔馳公司，法國的標致- 雪鐵龍公司等，以應(yīng)對更加嚴酷的電磁環(huán)境，其標準要求也大多比國際現(xiàn)行標準嚴酷的多。
1.2 汽車電子電磁兼容國際標準
(1)ISO 標準：ISO 11451《道路車輛—窄帶輻射電磁能量所產(chǎn)生的電氣干擾—整車測試法》。該標準為抗窄帶電磁輻射源產(chǎn)生的電磁干擾的整車測試方法。ISO 11451 包括4 部分擾—零部件測試法》，該標準為抗窄帶電磁輻射源產(chǎn)生的電磁干擾零部件測試方法。ISO 11452 包括11 部分，
ISO 7637 系列標準，ISO 7637《道路車輛—由傳導(dǎo)和耦合產(chǎn)生的電騷擾》，本標準描述的是汽車上電氣設(shè)備所經(jīng)常產(chǎn)生的一些常見瞬態(tài)干擾信號，通過導(dǎo)和耦合方式對被測設(shè)備造成干擾的測試及評價方法。
ISO 10650《道路車輛—靜電放電產(chǎn)生的電氣干擾》，該標準涉及的是人體與車輛接觸時所產(chǎn)生的靜電放電對車輛電子器件所造成的影響。
(2)CISPR 標準：CISPR 12《車輛、機動船和內(nèi)燃發(fā)動機驅(qū)動裝置的無線電騷擾特性的限值和測方法》本標準是保護建筑物內(nèi)廣播電視設(shè)備免受來自車輛、船和內(nèi)燃發(fā)動機驅(qū)動裝置所產(chǎn)生的電磁騷擾。
CISPR 25《用于保護用在車輛、機動船和裝置上車載接收機的無線電騷擾特性的限值和測量方法》本標準是保護用在車上、船上和裝置上的接收機免受無線電騷擾，規(guī)定了限值和測試方法。
1.3 國家標準
我國吸收了發(fā)達工業(yè)國家的經(jīng)驗，制訂了汽車電磁兼容性標準，并使之逐步升級、不斷完善, 明確規(guī)定了測量方法及最大干擾的允許值。目前，國內(nèi)汽車電磁兼容性標準還很不健全，有待進一步研究完善。
2 干擾來源及相關(guān)措施
2.1 電磁干擾的來源
汽車電子設(shè)備工作在行駛環(huán)境不斷變化的汽車上，由于環(huán)境中電磁能量構(gòu)成的復(fù)雜性和多變性，意味著系統(tǒng)所受到的電磁干擾來源比較廣泛。按照電磁干擾的來源分類，可分為車外電磁干擾、車體靜電干擾和車內(nèi)電磁干擾。
車外電磁干擾是汽車行駛中經(jīng)歷各種外部電磁環(huán)境時所受的干擾。這類干擾存在于特定的空間或是特定的時間。如高壓輸電線、高壓變電站和大功率無線電發(fā)射站的電磁干擾，以及雷電、太陽黑子輻射電磁干擾等等。環(huán)境中其它臨近的電子設(shè)備工作時也會產(chǎn)生干擾，例如行駛中相距較近的汽車。
車體靜電干擾與汽車和外部環(huán)境都有關(guān)。由于汽車行駛時車體與空氣高速摩擦，在車體上形成不均勻分布的靜電。靜電放電會在車體上形成干擾電流，同時產(chǎn)生高頻輻射，對汽車電子設(shè)備形成電磁干擾。
車內(nèi)電磁干擾是汽車電子設(shè)備工作時內(nèi)部的相互干擾，包括電子元器件產(chǎn)生的電子噪聲，電機運行中換向電刷產(chǎn)生的電磁干擾以及各種開關(guān)工作時的放電干擾，最嚴重的是汽車點火系統(tǒng)產(chǎn)生的高頻輻射，其干擾能量最大。
車外電磁干擾隨作用距離增大而減小，只有當其本身能量非常大，才能對相距較遠的汽車電子設(shè)備產(chǎn)生影響。多年研究結(jié)果表明，大能量的電磁效應(yīng)對人體健康存在危害，目前已經(jīng)制定各種相應(yīng)的電磁標準來限制這類干擾，使得汽車電子設(shè)備受其的影響減小。車體靜電干擾和車內(nèi)電磁干擾，因為干擾作用距離近，干擾時間長，干擾強度相對較大。由于汽車電子設(shè)備形成以蓄電池和交流發(fā)電機為核心電源以及車體為公共地的電氣網(wǎng)絡(luò)，各部分線束都會通過電源和地線彼此傳導(dǎo)干擾，相鄰導(dǎo)線間又有感應(yīng)干擾，而不相鄰導(dǎo)線間也因天線效應(yīng)而輻射干擾，這就使得車內(nèi)干擾綜合了三種途徑，干擾組成較多，覆蓋的干擾頻率較廣，是汽車電子設(shè)備受到的主要電磁干擾。解決這兩種電磁干擾問題，能同時提高汽車電子設(shè)備對車外電磁干擾的抗干擾能力，從而降低設(shè)備工作失常或是損壞的可能性。
2.2 提高電子設(shè)備電磁兼容性能的措施
汽車電子設(shè)備的電磁兼容性能包括兩方面，一是電磁發(fā)射，衡量系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁干擾的發(fā)射水平;二是電磁敏感度，衡量系統(tǒng)在工作時為實現(xiàn)預(yù)期技術(shù)指標而需要的抵抗電磁干擾的能力。為綜合提高汽車電子設(shè)備的電磁兼容性能，從三方面分析，一是減小設(shè)備發(fā)射電磁干擾的強度;二是抑制電磁干擾的傳輸;三是降低設(shè)備電磁敏感部件接收干擾的強度。
(1)減小設(shè)備的電磁干擾強度。優(yōu)化設(shè)備的電氣結(jié)構(gòu)：汽車電子設(shè)備中閃光器是繼電器觸點結(jié)構(gòu)，可以在觸點前加電弧抑制器;電機為感性負載，可通過內(nèi)部濾波電路降低電流噪聲;各種電控單元的印刷電路板，要優(yōu)化布線，降低電磁發(fā)射水平。選用合適的電子元器件：汽車上的各種控制單元，采用較低頻的芯片有利于減少輻射干擾。
降低設(shè)備的功率：在滿足功能需求的情況下，降低設(shè)備的功率，可以減小干擾電壓和電流，從而減小干擾強度。
(2)抑制干擾的傳輸。屏蔽干擾源設(shè)備和相關(guān)線束：汽車中主要的電控系統(tǒng)使用的電控單元，應(yīng)該采用屏蔽殼體封裝。增加線束濾波：對較長的線束，為減小傳導(dǎo)和輻射干擾，應(yīng)在線束上增加濾波，比較方便的是套接合適的鐵氧體磁環(huán)。合理規(guī)劃線束：線束布置上使小功率敏感電路緊靠信號源，大功率干擾電路緊靠負載，盡可能分開小功率電路和大功率電路，減小線束間的感應(yīng)干擾和輻射干擾。
改進設(shè)備的接地：良好的接地布置和改進的地線搭接可以降低高頻阻抗。汽車電子設(shè)備接地主要是就近接到車體以及線束屏蔽層接地。
(3)降低設(shè)備接收干擾的強度。減小設(shè)備接收干擾的面積：線束應(yīng)設(shè)計成最小長度、最小阻抗和最小環(huán)路面積，最好采用雙絞線等回路面積小的供電方式。增大設(shè)備到干擾源的距離：在干擾設(shè)備布置不變的情況下，改造敏感部件的安裝位置，增大到干擾源的距離。
3 結(jié)束語
本文主要對汽車電磁兼容相關(guān)標準進行了闡述，以及現(xiàn)行的國際標準和國家標準，分析了汽車電子設(shè)備電磁干擾的來源，從減小設(shè)備發(fā)射電磁干擾的強度、抑制電磁干擾的傳輸、降低設(shè)備電磁敏感部件接收干擾的強度三個方面介紹了提高汽車電子設(shè)備電磁兼容性能的措施。隨著汽車電子技術(shù)的飛速發(fā)展，汽車電子電磁兼容性越來越被關(guān)注，本文對汽車電子設(shè)備電磁兼容性的提高有一定的參考意義。
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