汽車產(chǎn)生電磁干擾的源,,不單純是點(diǎn)火系統(tǒng),應(yīng)用于車輛上的各種電子電器設(shè)備也同樣產(chǎn)生電磁干擾,。干擾不但對車輛外界的無線電設(shè)備造成影響,,而且也會對車輛內(nèi)部的各種電子部件造成不良影響。
1.汽車內(nèi)電磁干擾現(xiàn)象
汽車產(chǎn)生的電磁干擾會在汽車內(nèi)部造成相互影響,,舉例如下:例1,,某種中高檔轎車,具有高性能ABS系統(tǒng),,樣車在一次實(shí)況測試中遇到了雨天,,啟動雨刮器,在 某一車速運(yùn)行時(shí),,ABS突然失去了作用。例2,,國內(nèi)生產(chǎn)的某一型號微型汽車,,其發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器經(jīng)常出現(xiàn)易被擊穿損壞現(xiàn)象,經(jīng)查,,當(dāng)雨刮器工作時(shí),,這種損壞現(xiàn) 象就容易發(fā)生。造成這種現(xiàn)象的主要原因?yàn)橛旯纹黩?qū)動電機(jī)是感性負(fù)載,,在切斷電源時(shí)會產(chǎn)生反向電流并通過電源線傳輸?shù)焦╇娤到y(tǒng)中,,從而在電源系統(tǒng)中產(chǎn)生干擾 脈沖,使一些電子部件不能正常工作,,甚至損壞,。例3,一種國內(nèi)開發(fā)生產(chǎn)的安全氣囊,,在汽車整車裝配線上突然引爆,。經(jīng)查發(fā)現(xiàn)該安全氣囊的電子引爆控制器不能 承受較強(qiáng)的環(huán)境輻射電磁場,當(dāng)有靜電放電發(fā)生時(shí),,會有誤動作,。
工業(yè)發(fā)展不僅給人們生存環(huán)境帶來一些憑感官就可識別的有形污染,諸如水、空氣及噪聲污染,。然而,,伴隨電子技術(shù)的發(fā)展尤其是數(shù)字電路、移動通信和開關(guān)電源的普及應(yīng)用,,又多了一種憑感官無法感覺到的無形污染,,這就是電磁干擾(EMI),或叫電磁噪聲,。
電子設(shè)備輻射,、泄漏的電磁波不僅對電子設(shè)備本身造成嚴(yán)重干擾,而且也威脅著人類的健康與安全,。
現(xiàn)代汽車上的各個(gè)電器工作方式不同,,它們之間會以不同的方式彼此侵?jǐn)_。通常所有汽車電器具有相容性,,即能在車上共同工作而不干擾其他電器的正常工作,,同時(shí)也有抵抗其他電器干擾的能力。
對汽車電子設(shè)備的電路來說,,任何因素激發(fā)出的電路中的振蕩,,都會通過導(dǎo)線等以電磁波的形式發(fā)射出去,不僅干擾收音機(jī),、通信設(shè)備,,而且對車上具有高頻響應(yīng)特 點(diǎn)的電子系統(tǒng)也會產(chǎn)生電磁干擾。同時(shí)由車外收發(fā)兩用機(jī)之類的無線電設(shè)備,、雷達(dá),、廣播電臺等發(fā)射無線電波,會干擾汽車上的儀器,,使電子控制裝置失控,。因此, 汽車上應(yīng)用計(jì)算機(jī)(控制器)等,,都應(yīng)具有良好的電磁屏蔽措施,,一旦屏蔽損壞,也會導(dǎo)致工作異常,。
車內(nèi)電磁干擾傳播方式特點(diǎn):
(1)感性負(fù)載產(chǎn)生沿電源線傳導(dǎo)的干擾,。汽車內(nèi)使用的各種感性負(fù)載,如:雨刮器驅(qū)動電機(jī),、汽車啟動電機(jī),、暖風(fēng)電機(jī)等。當(dāng)供電被突然切斷時(shí),,會產(chǎn)生反向瞬變 電壓U c,,線圈初始儲能越大,,關(guān)斷速度越快,瞬變過電壓就越高,。一般U c為一100~300V,;t s為0.2~0.5s。這類于擾雖然不具有連續(xù)性,,但是它的瞬變電壓的幅值相當(dāng)大,,會對電子模塊造成嚴(yán)重影響,甚至損壞,。發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器擊穿損壞就是因這種 反向瞬變電壓造成的嚴(yán)重后果,。
(2)靜電放電對車內(nèi)電子部件的干擾。遇到導(dǎo)體就會釋放出來,。當(dāng)靜電儲存到一定程度后,,會通過空氣放電,甚至?xí)谢鸹óa(chǎn)生,,人們就會有強(qiáng)烈的放電感覺在使 用汽車時(shí),,這種靜電放電現(xiàn)象不可避免地會產(chǎn)生靜電放電的干擾特點(diǎn)是:高電壓、短時(shí)間,、微小電流,。其干擾影響程度是巨大的,會使一些電子控制單元產(chǎn)生誤動 作,,嚴(yán)重的會損壞電子單元,。
(3)部件或線纜間的相互耦合干擾。汽車中經(jīng)常將各種線纜捆綁成一束沿汽車內(nèi)側(cè)布置,,電源線中的瞬變干擾會禍合到信號線或控制線中,,形成差模信號,會對車內(nèi)ECU等電子模塊產(chǎn)生影響,。
(4)輻射干擾。干擾能量的電磁波輻射形式,,頻率范圍是150kHz~1000MHz,。 汽車電子設(shè)備的EMI干擾源有:①點(diǎn)火系統(tǒng),其十?dāng)_在接收機(jī)音頻中表現(xiàn)為有韻律的爆聲或滴答聲,,且音調(diào)直接與引擎速度有關(guān),,當(dāng)引擎負(fù)載增大時(shí)干擾幅度也增 大。通常解決點(diǎn)火噪聲的方法是安裝電阻火花塞和線,。目前,,大多數(shù)汽車都標(biāo)配電阻火花塞和線。通常更換新的火花塞和線將有助于減小噪聲,,因?yàn)楹芏嘣肼暥荚从?點(diǎn)火系統(tǒng)元件故障,。②充電系統(tǒng),,包括交流發(fā)電機(jī),由固態(tài)穩(wěn)壓器控制,。由于交流電在交流發(fā)電機(jī)中僅被整流,,未被濾波,輸出存在紋波,。充電系統(tǒng)噪聲通過汽車布 線傳到設(shè)備,,影響接收機(jī)和發(fā)射機(jī)的音頻部分。該噪聲可以從接收機(jī)音頻或者發(fā)射信號中的嗚嗚聲來辨別,,更準(zhǔn)確的方法是將充電系統(tǒng)暫時(shí)斷開,。充電系統(tǒng)噪聲的音 調(diào)、強(qiáng)度與引擎速度和充電系統(tǒng)負(fù)載有關(guān),。當(dāng)開燈時(shí)充電系統(tǒng)負(fù)載增大,,可以發(fā)現(xiàn)嗚嗚聲更大。這時(shí)應(yīng)檢查交流發(fā)電機(jī)與電池的連線是否腐蝕或者接觸不良,,及固態(tài) 穩(wěn)壓器是否良好如都正常,,則用0.47μF和0.01μF電容并聯(lián),接到輸出與地線間進(jìn)行濾波,。
由于汽車使用了多個(gè)不同的電動機(jī),,這些電動機(jī)有可能產(chǎn)生EMI,很難從干擾聲中判斷出是哪個(gè)的問題,。一般表現(xiàn)為劈啪聲,,也有類似于充電系統(tǒng)的嗚嗚聲。電動機(jī)干擾的診斷要借助于專門的儀器,。干擾不僅可以傳導(dǎo),,而且還可能輻射,所以,,要在干擾源附近就近濾波處理,。
汽車中使用的微處理器(單片機(jī))需要由時(shí)鐘驅(qū)動。時(shí)鐘產(chǎn)生電路是一個(gè)振蕩電路,,由于振蕩波形為方波,,其諧頻豐富,可以延展到很高的頻率,,所以接收機(jī)很可能 被等頻率間隔的干擾信號所影響,,或者可以在整個(gè)波段聽到寬帶的數(shù)字噪聲??梢允褂媒邮諜C(jī)調(diào)到干擾頻率,,去探測是哪塊控制板出現(xiàn)了問題,然后采取增加屏蔽罩 或?qū)⑵帘握滞咨平拥氐姆椒p輕干擾,,另外,,在導(dǎo)線上套上磁環(huán)也有助于減輕干擾,。汽車的電子設(shè)備會影響無線電設(shè)備,發(fā)射設(shè)備也會影響到汽車的電子設(shè)備,。需確 保電源線,、天線饋線與汽車的布線和電子系統(tǒng)越遠(yuǎn)越好。正確安裝天線,,最好在車頂上或車的后部,。盡量使大線系統(tǒng)的駐波比(SWR)最低。檢查天線饋線屏蔽是 否良好,,屏蔽網(wǎng)是否足夠密,。
3.無線電干擾的分類及成因
無線電干擾指在射頻(9kHz~3000GHz)頻段內(nèi),無線電干擾按干擾源的性質(zhì)分為自然于擾(來自自然現(xiàn)象,,是無法控制的)和人為干擾(來源于機(jī)器或其他人下裝置,,是可控制的)。人為干擾又可區(qū)分為無線電設(shè)備干擾和非無線電設(shè)備干擾兩類,。
非無線電設(shè)備干擾包括工業(yè),、科研、醫(yī)療等電器設(shè)備干擾,,電力線干擾等無線電設(shè)備干擾主要有:
(1)同頻干擾,。凡由其他信號源發(fā)送出來,與有一用信號的頻率相同并以同樣的方法進(jìn)入收信機(jī)中頻通帶的干擾,,都稱為同頻干擾,。當(dāng)兩個(gè)信號出現(xiàn)載頻差時(shí),會 造成差拍干擾,;當(dāng)兩個(gè)信號的調(diào)制度不大或存在相位差時(shí)也會引起失真干擾,。干擾信號越大,接收機(jī)的輸出信噪比越小,。當(dāng)干擾信號足夠大些,,可造成接收機(jī)的阻塞 干。擾這種干擾,,大都是由于同頻復(fù)用距離太小造成的,。
(2)令頻干擾。凡是在收信機(jī)射頻通帶內(nèi)或通帶附近的信號,,經(jīng)變頻后落入中頻通帶內(nèi)所造成的干擾,稱為鄰頻干擾,。這種干擾會使收信機(jī)信噪比下降,,靈敏度降低;強(qiáng)干擾信號可使收信機(jī)出現(xiàn)阻塞干擾,。這種干擾,,大部分是由于無線電設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)不符合國家標(biāo)準(zhǔn)造成的,。
(3)帶外干擾。發(fā)信機(jī)的雜散輻射和接收機(jī)的雜散響應(yīng)產(chǎn)生的干擾,,稱