隨著汽車電控技術的不斷發(fā)展,,汽車電子設備數(shù)量大大增加,,電路工作頻率逐漸提高,功率逐漸增大,,使得汽車工作環(huán)境中充斥著電磁波,,導致電磁干擾問題日益突出,輕則影響電子設備的正常工作,,重則損壞相應的電器元件,。
因此,汽車應用電子產(chǎn)品都會涉及到共性問題——汽車電磁兼容技術,。汽車電磁兼容技術關乎汽車特定電子系統(tǒng)及其周圍電子系統(tǒng)運行的安全可靠性,,關乎電子控制功能的運行的安全可靠性,。諸如電子控制汽車制動系統(tǒng)電子控制傳動系統(tǒng)、電子控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng),。乃至影響汽車整車的安全可靠性,。因此,汽車電子設備的電磁兼容性能越來越受重視,,目前迫切要求能廣泛應用針對汽車子設備的電磁改進技術。
國內(nèi)外各個車廠就針對這種環(huán)境制定出一系列的抗擾度測試標準,,同時為了保證良好的電磁兼容環(huán)境,,同時也對產(chǎn)品提出了一系列的電磁騷擾標準。
以下表格為國外汽車電子需要滿足的標準,,國內(nèi)大體上也是根據(jù)國外標準制定,,同時在我們國內(nèi)的合資汽車廠商,以及我們國內(nèi)的相關汽車廠商也是遵循以下標準,,只是在具體要求上略有差異,。
以上標準可以分為兩類,一類是設備對外的無線電騷擾,,一類是外部對我們設備的干擾,,要求我們的設備具有一定的抗干擾特性。這兩方面大部分產(chǎn)品都不能順利的測試通過,,滿足整車廠家的要求,。那么如何提高我們汽車電子產(chǎn)品的自身抗擾度以及降低自身對外的電磁發(fā)射,滿足各類整車制造廠家的要求,?下面我們針對車載DVD產(chǎn)品作一些詳細的分析,。
車載DVD一般帶有FM以及AM功能,同時DVD播放器必須帶顯示系統(tǒng),,所以一般配備一個7寸的LCD屏,。設計技術比較高的廠商為了增加實用性,在DVD上面配備USB Host功能,,以及GPS導航功能,,車載DVD最終變成了車載娛樂導航系統(tǒng)。
由于車載娛樂系統(tǒng)功能復雜,,大多采用高速數(shù)字電路,,大家都知道由于數(shù)字電路上升沿比較陡,諧波分量比較豐富,,最終導致設備對外界的輻射很強,;通常不能滿足CISPR25的要求。如何降低娛樂系統(tǒng)對外的干擾,,我們還需要將對外干擾進行分類,,從干擾的性質(zhì)來講干擾主要分二類:
一,、傳導發(fā)射(沿著設備對外電纜進行發(fā)射)
對于傳導發(fā)射我們一般有幾種方式來解決:
A、源頭抑制:查找發(fā)射的源頭,,精確定位到某個器件,、信號,進行分析處理,,主要針對時鐘,,高速時鐘線進行處理;
B,、在對外電纜接口處進行濾波處理,,針對干擾的頻率,性質(zhì)有針對性的選用器件進行濾波,,常用的器件有電感,,電容等。
二,、空間發(fā)射(通過設備縫隙或本身對外進行發(fā)射)
對于空間發(fā)射我們一般的處理方法如下:
A,、通過源頭抑制對空間發(fā)射是一個很好的方法,主要是通過濾波電路,,接口處理,,PCB布局,布線,,多層板設計解決,;
B、加強設備的屏蔽,,對設備的結(jié)構(gòu)縫隙進行處理,;
以上方法有利有弊;比如降低源頭的后果會導致信號質(zhì)量變差,,我們在降低源頭的時候必須要首先保證功能的正常以及穩(wěn)定,;增加濾波器件,對信號質(zhì)量不會有大的影響(選擇器件的時候要有針對性的選擇并且結(jié)合實際的信號頻率進行濾波選擇),,但是會導致設備成本增加,;所以我們在操作的過程中要結(jié)合自己的情況靈活運用;
如何提高電子設備的抗擾度呢,?我們先介紹車載DVD系統(tǒng)抗擾度實驗常見的現(xiàn)象與解決方法:
1,、音頻輸出喇叭出現(xiàn)嘯叫
對于音頻輸出喇叭嘯叫,我們要分清楚嘯叫的本質(zhì)原因,,常見的喇叭嘯叫多數(shù)是因為干擾信號通過設備接口電纜耦合至內(nèi)部電路(極少數(shù)是因為音頻功放內(nèi)部電路設計不合理所至),,然后通過各種路徑耦合至音頻功放輸入端,導致功放將無用的1KHz干擾載波信號進行放大輸出,從而導致嘯叫,;解決方法一般有以下幾種:
A,、找出并切斷耦合路徑;
尋找耦合路徑是一個復雜的分析過程,,要具體的結(jié)合PCB布局,、布線、原理圖設計等各個因素綜合進行分析,,必要的時候可以借助示波器進行測試,;一般可以用CS(傳導敏感度試驗)進行BCI模擬試驗;
B,、在設備信號口進行濾波,,讓干擾信號無法進入設備內(nèi)部;
在信號口濾波,,一般選用共模濾波方式進行抑制(有時候也會用電容進行濾波);選用共模電感時要有針對性的進行選擇,;如嘯叫發(fā)生在60MHz,,需要選擇針對60MHZ有效濾波器件;
2,、屏幕亂碼,、抖動、系統(tǒng)死機,、復位,;
對于這幾種情況,我們就要重點找出受干擾的具體電路,,比如系統(tǒng)復位,,此時我們就要關注復位電路、電源電路,、控制電路等,;如果屏幕亂碼,我們就要關注視頻處理電路,、視頻處理電路的控制信號,、邏輯信號等;具體可以結(jié)合示波器進行觀察,,最終找出敏感源,,一般按照以下兩類情況進行分析。
一類:從設備信號口注入或者耦合至設備信號口的干擾,;
對于這類干擾,,最節(jié)省成本的辦法是找出我們設備的敏感點,提高此點的抗干擾能力,但是這需要花費大量的時間以及精力,,而且還必須要具備良好的電路,、電磁場理論知識;我們現(xiàn)行的企業(yè),,一般到做EMC試驗的時候,,時間都是非常緊急,根本就沒有足夠的時間對設備進行詳細的分析定位以及試驗,;所以在設備信號接口進行濾波不外是一個不錯的選擇,;由于我們很明確干擾直接從電纜傳導至設備內(nèi)部,我們完全可以運用EMC器件將干擾在接口進行濾除,,避免干擾傳導至單板其他的電路,;只要干擾在信號接口被濾除,我們的設備出現(xiàn)的問題也會隨之消失,;這種方法往往會導致成本有一定的上升,;所以這種方法需要結(jié)合實際的情況進行考慮;
二類:從設備縫隙耦合至設備內(nèi)部的干擾,;
從縫隙耦合的干擾,,直接可以將縫隙“堵住”進行試驗;一般由縫隙引起的抗擾度問題著重處理縫隙即可,,如果需要查找敏感源,,就需要結(jié)合實際試驗現(xiàn)象進行分析;
小結(jié)
對于汽車電子產(chǎn)品來講,,要通過嚴格的汽車電子電磁兼容標準要求,,需要在結(jié)構(gòu),接口,,單板濾波設計,,PCB設計方面進行全方位考慮。
結(jié)束語
EMC問題三要素和了解EMC三個規(guī)律,,會使得EMC問題變的有規(guī)可循,,堅持EMC的規(guī)律使得解決EMC問題省時省力,事半功倍,。