汽车电气电子系统EMC设计存在的问题及其改进技术

李金龙

（威胜集团有限公司,长沙 410205）

汽车电气电子系统EMC设计存在的问题及其改进技术

李金龙

（威胜集团有限公司,长沙 410205）

自改革开放以来，我国经济得到了迅速发展，各行各业都呈现出繁荣的景象，人们的生活得到了翻天覆地的变化，汽车已经不再是消费不起的奢侈商品，随着产业的发展，汽车走进了千家万户。因此，为了满足庞大的、多样的市场需求，汽车也在扩大产量的过程中对科技核心进行不断的完善。鉴于此，本文对新经济改革下汽车电气电子系统EMC设计进行分析，通过阐述EMC设计存在的问题内容着手，提出了几点改进的建议。此次研究的主要目的是为了更好的提升现今汽车电气电子系统EMC设计的质量献力。

汽车电气电子系统；EMC设计；科技核心；新经济改革

0 前言

可以说汽车电气电子系统的应用为汽车技术发展带来了一次革命，而汽车电磁兼容的处理程度也被看作是衡量现代汽车质量水平的标志之一。现今，世界进入了网络信息时代，人们对汽车有了更高的要求，汽车不仅仅作为代步工具，更希望它能成为人们生活以及工作的一种延伸。随着数字化的发展，汽车也将步入多媒体时代。因此，在汽车领域汽车电气电子系统EMC设计的应用成为现今较热的话题，而如何对其进行改进，成为汽车工程师们应深思的问题。

1 汽车电气电子系统EMC设计的内涵

EMC的全称是电磁兼容性，是指设备和系统在其电磁环境中能正常工作且不对环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力[1]。汽车电气电子系统EMC包含两个方面的内容，首先，该汽车设备应能在一定的电磁环境下正常工作，即该设备应具备一定的电磁抗扰度；其次，该汽车设备自身产生的电磁骚扰不能对其他汽车电子零件产生过大的影响，即电磁骚扰。过去在汽车领域中，对于电磁兼容性的研究并不全面，而且大多数汽车制造生产商并不关心电磁兼容问题。但随着使用更低信号电压的现代数字设备的使用频率不断增高，电磁兼容问题变得越来越重要[2]。

2 EMC设计存在的问题

（1）导线干扰问题。汽车的线束问题可以分一下几点：1）由于大多数汽车线束都是连接在一起的，通电的导线和电缆这类的等效天线会导致汽车内的电子设备的辐射干扰非常严重。2）在线束系统中平行的导线也会容易由于距离的原因，产生电容和电感，最终导致串扰。3）搭铁电位的不同，会导致线束的接连设备可能通过“隔离区”对其他设备的搭铁进行干扰[3]。

（2）车内电磁干扰问题。汽车内部的电磁干扰具体是指电子系统出现电子噪音。主要分为两个方面，一个是点火系统的电磁干扰，点火系统中的点分电器、火花塞、高压线、火线圈等都是干扰源，尤其是火花塞，它是引起高频电磁干扰的主要部件。点火系统的电磁干扰问题也是出现频度最高的干扰系统。另一个则是汽车内部的电压干扰，在汽车电气电子系统工作过程中，当电器的开关连接或断开、电流和电压变化以及磁场发生变化时，都容易产生强烈的干扰信号。

（3）电磁兼容问题。电磁兼容可以定义为在有限的空间、时间和频谱的范围之内，各种电气设备既能共存又不会影响到各自的性能，汽车既要抵抗外来的干扰也要确保自身不外放一定范围的干扰。为了满足消费者日益增长的对于汽车的需求，汽车生产商将很多的新型技术，如：控制、娱乐、通信等技术与汽车相结合，成为汽车的附加值，但是，我国汽车工业整体水平相对落后，对很多汽车兼容问题认识不足。导致了商人只追求利益，不注重汽车电磁兼容不够会导致的质量问题。

3 EMC设计改进技术

（1）减小导线串扰。线束是一组金属线和电缆绑在一起，运载设备之间来往的信号和电源的连接，作为汽车电路中连接各电器设备的接线部件，由接线端子、绝缘护套、导线等材料组成。1）在布线的时，注意区分每个导线的输送信号，例如：在处理输送低电平模拟信号的时候，要考虑到该信号是重点性能输出的信号，在布线时，减小周围导线对其的干扰。2）导线之间的串扰通常发生在平行的导线之间，因此在设计之初要注意电缆弯曲次数、串孔次数等原因，线路也要尽量的减小，两个干扰性强的信号或者重要性能信号要尽量分开排线。3）对关键信号的搭铁和电缆要进行电气隔离和最大程度的空间分离，使串扰的影响达到最小。

（2）抑制车内电磁干扰。汽车内的电磁干扰的影响非常严重，影响到汽车安全性能和可靠性能，为了解决汽车内的电子设备的电磁干扰问题，综合提高汽车电子设备的抗电磁干扰性能，可以从三方面进行入手：1）减小设备发射电磁干扰的强度，2）抑制电磁干扰的传输，3）降低设备电磁敏感部件接收干扰的强度。可以采取了一些几个方案进行解决，例如：加装阻尼电阻，削弱点火时，产生的火花对电磁波的干扰；加装电容器，消除反向电压；使用过滤波抑制电路直接干扰信号；通过合理的布线分减信号干扰；利用搭铁建立屏蔽静电的通道；对负荷较大雨刮电机进行合理的结构系统的调节和升级等。

（3）解决电磁兼容。主要分为两个方面，一是成立国际性或者国家性组织结构，为电磁兼容制定合理的标准范围来确保汽车的质量。另一方面是从技术的层面入手，进行电磁干扰和电磁控制，传统的解决手段主要是利用搭铁、接地、滤波、屏蔽、布线等方法。现代电磁兼容控制上采取更加主动的“预防”方针，并把“对抗”与“疏导”结合起来。采取了空间方位分离、频率划分、电气隔离、电场矢量方向控制等几个方法进行更加科学的进行电磁兼容[4]。

4 结论

在此次研究中，主要阐述了新经济改革下，汽车电气电子系统EMC设计的必要性，并提出了相应的几点改进建议：减小导线串扰、抑制车内电磁干扰、解决电磁兼容，本文研究中提出的几点建议，主要围绕EMC设计，注重对汽车电气电子系统EMC设计的应用才能更好的提升汽车的综合性能，这对新时期汽车发展的改革和创新具有重要的意义,望此次研究的内容能为实际改进提供帮助。

[1]钟钢成.关于电子设备EMC设计难题及其解决方案探究[J].建筑工程技术与设计,2016,5(20):101-102.

[2]杨超.基于电源模块EMC在电子设备结构设计的细节分析[J].信息与电脑：理论版,2015,12(12):0009-0010.

[3]于栋林.汽车整车EMC设计及常见问题解决方案[J].大众汽车,2015,36(4):89-91.

[4]周智华.汽车整车电气EMC问题分析与对策[J].中国科技博览,2015,12(05):104-106.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.109