《電子技術(shù)應(yīng)用》
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汽車電磁噪聲抑制干擾電波的設(shè)計
摘要: 一般來說電磁噪聲是難以消除的,但可采取各種措施,把電磁噪聲抑制到不致產(chǎn)生電磁干擾的程度,。通常單用一種簡單的辦法來解決電磁噪聲問題往往難以奏效,,所以最好采用幾種不同的組合方法
關(guān)鍵詞: EMC|EMI 噪聲抑制 電磁干擾
Abstract:
Key words :

一般來說電磁噪聲是難以消除的,但可采取各種措施,,把電磁噪聲抑制到不致產(chǎn)生電磁干擾的程度,。通常單用一種簡單的辦法來解決電磁噪聲問題往往難以奏效,,所以最好采用幾種不同的組合方法,。

一,、一般要求

汽車電磁噪聲的抑制,可以在接受器方面進行,,但由于接受頻率,、干擾電波的傳播方式及其它種種實際情況,在接受器端采取措施是較為困難的,。由于汽車電器設(shè)備的電磁噪聲能干擾其他通訊設(shè)備和各種電子設(shè)備,,所以應(yīng)考慮抑制汽車電器設(shè)備本身產(chǎn)生的電磁噪聲。汽車上各種電器產(chǎn)生的電磁干擾電波特性與電平是各不相同的,,所以干擾的抑制辦法也應(yīng)符合其特性和電平,。抑制干擾電波設(shè)計可采用阻尼、屏蔽,、濾波和連接等基本措施,,且必須滿足4個條件:①有良好的抑制效果。②不妨礙汽車電器設(shè)備本身的性能,。③可靠性高,,使用方便。④價格合理,。

二,、電磁噪聲抑制器

目前國內(nèi)外汽車使用的抑制器基本是由電阻體、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(dǎo)線、電容器,、抑制干擾電感線圈及抑制干擾濾波器等,。

三、方法

屏蔽

屏蔽是在兩個區(qū)域之間建立電磁屏障保護系統(tǒng)中的電路不受電磁環(huán)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(guān),,而且與材料的厚度,、應(yīng)用頻率,、輻射源到屏蔽層的距離以及屏蔽層不連續(xù)的形狀和數(shù)量有關(guān)。

屏蔽有兩個主要目的:一是使輻射電磁能限制在特定區(qū)域之內(nèi)(稱主動屏蔽),。主動屏蔽是指干擾源處于內(nèi)部,,并防止干擾波泄漏到外部空間的結(jié)構(gòu),必須進行接地,,且接地電阻越小越好,。二是防止輻射電磁能進入特定區(qū)域(稱被動屏蔽)。被動屏蔽是指干擾源處于外部,,并防止干擾波進入屏蔽空間的結(jié)構(gòu),。

屏蔽設(shè)計的步驟是:①確定待屏蔽的干擾電平和能量密度;②估算屏蔽層另一側(cè)的允許信號電平;③結(jié)合產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和外殼設(shè)計,選擇詳細的屏蔽設(shè)計方案,。屏蔽的設(shè)計原則是:①高頻電場屏蔽應(yīng)用銅,、鋁和鎂等良導(dǎo)電材料,以得到最大的反射效率,。②低頻磁場屏蔽應(yīng)用磁性材料,如鐵和鎳鐵高導(dǎo)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(jié)合面必須清潔,,不能有不導(dǎo)電的涂層,。⑥為了保持外殼的屏蔽效能,對必不可少的穿線孔應(yīng)加導(dǎo)電襯層,、彈簧墊圈,、波導(dǎo)衰減器和柵網(wǎng)等。

連接

連接是在兩個金屬面之間建立低阻抗通路,。這個通路可在接地基準與元件,、電路、屏蔽物和結(jié)構(gòu)件之間建立,。連接的目的在于建立均勻的電氣結(jié)構(gòu),,即在結(jié)構(gòu)上設(shè)法使射頻電流的通路均勻,避免在金屬件間產(chǎn)生電位,,從而造成干擾,。

接地

接地就是在兩點之間建立導(dǎo)電通路,其中的一點通常是系統(tǒng)的電氣元件,,而另一點則是參考點,。

一個接地系統(tǒng)的有效性取決于在多大程度上減小接地系統(tǒng)的電位差和減小地電流,。

濾波

屏蔽主要是為了解決輻射干擾,而濾波則主要是解決通過傳導(dǎo)途徑造成的干擾,。兩者均涉及連接和接地技術(shù),、電磁干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,、 抗電磁干擾設(shè)計的技術(shù)措施

有許多技術(shù)措施可以用來減小電子系統(tǒng)對電磁干擾的敏感性,,如屏蔽、連接,、濾波,、接地、線路設(shè)計和元器件選擇等,。屏蔽,、連接、濾波,、接地在前面已敘述,,下面重點論述元器件選擇和電路設(shè)計。

元器件選擇和電路設(shè)計是抗電磁干擾和電磁兼容性設(shè)計的重點之一,,通過選擇元件及抗擾篩選,,以得到高抗干擾門限值的元件。這項措施可使系統(tǒng)的抗干擾性增加10-3dB,。

使設(shè)計的電路具有高信號電平和低阻抗特性,,可大大降低對干擾的靈敏度。一般采取的辦法是縮短元件和電路的連線,,采用屏蔽的雙絞線作連線,。

對電路來說,數(shù)字電路比線性,、模擬電路抗擾性強,,低速數(shù)字電路比高速數(shù)字電路有更低的電磁靈敏度。

在確定元件和電路時,,除要注意其電磁干擾靈敏度之外,,還應(yīng)注意一些會產(chǎn)生電磁干擾的元件和電路。它們也匯兌系統(tǒng)早晨股應(yīng)有的影響,,或使信號發(fā)生畸變,,或產(chǎn)生干擾電壓、干擾電流,,或使系統(tǒng)造成工作失誤,。在設(shè)計與測試時都應(yīng)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(yīng)遠離于擾源,。

2. 布線要合理。不同用途不同電平的導(dǎo)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,截面要盡量大,。

3. 關(guān)鍵元件,、電路和走線都要加屏蔽,屏蔽要合理接地,。

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