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汽車電磁干擾的影響與抑制

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隨著汽車電子化程度不斷提高，汽車在運(yùn)行中產(chǎn)生的電磁干擾影響車內(nèi)及其附近的移動通信和其他無線電裝置，使其無法正常工作。因此，采取必要的措施抑制汽車電磁干擾是汽車使用時(shí)需要努力解決的問題。

汽車；電磁干擾；抑制方法

抑制汽車電磁干擾是汽車使用時(shí)需要努力解決的問題，汽車在運(yùn)動中的電磁干擾是對接收設(shè)備的最主要干擾形式，通常電磁干擾對接收設(shè)備的影響流程如圖1所示。

圖1 電磁干擾對接收設(shè)備的影響流程圖

一、汽車電磁干擾的影響及危害

隨著汽車電子化程度不斷提高，電磁干擾的影響也越來越嚴(yán)重，汽車本身產(chǎn)生的電磁干擾頻率范圍較寬，約為0.15～1000MHz，輻射范圍為周圍數(shù)百米遠(yuǎn)，而移動通信的頻率恰在此頻率范圍內(nèi)。因此，汽車電磁干擾能夠影響車內(nèi)及其附近的移動通信和其他無線電裝置，使其無法正常工作。

二、汽車電磁干擾的產(chǎn)生

為了抑制干擾，首先應(yīng)對干擾源進(jìn)行分析。汽車電磁干擾主要來源于汽車電器設(shè)備，它以傳導(dǎo)和輻射的形式向車內(nèi)外傳播，主要干擾源有：電路網(wǎng)絡(luò)干擾、電磁輻射干擾、靜電放電等形式。

（一）電路網(wǎng)絡(luò)干擾

此類干擾主要來源于汽車本身的電器設(shè)備。由于各種電壓高低不同、電流大小不等的導(dǎo)線捆扎在一起，加之線路走向不合適或敏感部件的電路設(shè)計(jì)不合理等，這些都將產(chǎn)生干擾脈沖信號。這些信號均可在網(wǎng)絡(luò)周圍以電磁波的形式傳播，干擾附近無線電接收設(shè)備的正常接收。

（二）電磁輻射干擾

電磁輻射干擾是由電路斷開或接通產(chǎn)生電壓或電流的突變(脈沖)而造成的干擾，尤其是電感性和電容性負(fù)載在開關(guān)(觸點(diǎn))開閉瞬間電壓較高，輻射頻率快。此類干擾不僅影響車載無線電接收設(shè)備，而且對車上電器設(shè)備也有一定危害。造成此類干擾的情況通常有以下三種。

1．電感負(fù)載過電壓。電感性負(fù)載(如發(fā)電機(jī)、點(diǎn)火線圈、電磁繼電器、電動機(jī)、電喇叭等)在電路突然斷開時(shí)，產(chǎn)生自感電動勢，形成電磁干擾脈沖，造成電感過電壓，同時(shí)可能引起電子元器件的損壞。

2．激磁衰減過電壓。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)斷開時(shí)，點(diǎn)火停止，發(fā)動機(jī)熄火，激磁繞組與蓄電池脫離連接，但與其它負(fù)載有電的聯(lián)系，這一瞬間激磁繞組上亦產(chǎn)生自感電動勢，不僅產(chǎn)生電磁干擾，同時(shí)會沖擊儀表電路，造成元器件的損壞。

3．互耦式過電壓?；ヱ钍竭^電壓是由于汽車電氣線路較長、無屏蔽的配線及搭鐵阻抗在汽車電氣系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生磁感應(yīng)耦合、電容性耦合和傳導(dǎo)性耦合。這些耦合若發(fā)生在多點(diǎn)搭鐵產(chǎn)生的電路電位差處，則耦合產(chǎn)生的瞬變電壓可高達(dá)200多伏，其結(jié)果將帶來與電感負(fù)載過電壓同樣的危害。另外，在電路通斷瞬間，斷電器觸點(diǎn)之間、分火頭和分電器蓋上電極之間、火花塞間隙之間、發(fā)電機(jī)電刷和整流子之間都會產(chǎn)生火花和電弧。電火花和電弧是發(fā)射高頻電磁波的干擾源。

三、汽車電磁干擾的抑制方法

（一）汽車電路網(wǎng)絡(luò)干擾的抑制

汽車電氣設(shè)備的連接導(dǎo)線應(yīng)盡量縮短，并避免互相平行、靠近。合理布置導(dǎo)線是抑制電路網(wǎng)絡(luò)干擾的有效途徑。

1．對干擾敏感部件的供電采用獨(dú)立電源分列用線，并在其輸入端加抗干擾衰減濾波器。

2．合理布置地線。地線應(yīng)避免構(gòu)成閉合回路，采用一點(diǎn)接地法，將強(qiáng)弱信號和大小不同電流的地線分隔布置，防止干擾信號通過地線竄入各級，以降低電磁干擾和輻射。

3．增大電源濾波電容，加設(shè)RC去耦電路，以減少電路耦合。

（二）汽車電磁輻射干擾的抑制

1．加裝R-C-D網(wǎng)絡(luò)保護(hù)。在干擾源處采取有效的瞬態(tài)抑制措施，不僅可減小感性負(fù)載的電磁輻射，同時(shí)也保護(hù)和控制感性負(fù)載的觸點(diǎn)。圖2列出了感性負(fù)載的幾種保護(hù)網(wǎng)絡(luò)，它可以使電流中斷時(shí)電感上產(chǎn)生的瞬態(tài)電壓減小到最低值。

圖2 感性負(fù)載的幾種保護(hù)網(wǎng)絡(luò)

另外，在高頻振蕩電路中串入阻尼電阻，使高頻振蕩受到削弱，也可有效抑制電磁輻射的生成，如在調(diào)節(jié)器電池接線柱與搭鐵接線柱之間并聯(lián)0.2～0.8μF的電容，在水溫表、機(jī)油壓力表傳感器觸點(diǎn)間并聯(lián)0.1～0.2μF的電容，在閃光器和喇叭的觸點(diǎn)間并聯(lián)大于0.5μF的電容，可吸收火花能量減輕干擾。

2．采用金屬屏蔽。凡是場的干擾都可以采用屏蔽的方法來抑制。在容易產(chǎn)生火花的電器裝置處，如點(diǎn)火線圈、發(fā)電機(jī)、調(diào)節(jié)器和儀表及傳感器等位置，用金屬罩遮蓋，將高頻電流通過的導(dǎo)線用密織金屬網(wǎng)或金屬管罩屏蔽，并使之搭鐵，可有效防治電磁波的輻射和傳播。在移動通信接收頻段內(nèi)，一般選擇鋁材料進(jìn)行電磁屏蔽，由于高頻集膚效應(yīng)，電磁屏蔽體無需做得很厚。

3．采用電子控制部件。利用電子控制，可降低觸點(diǎn)電流。電喇叭工作時(shí)觸點(diǎn)閉合電流為3A，當(dāng)觸點(diǎn)開閉時(shí)會產(chǎn)生電火花和噪聲，如果設(shè)置一個(gè)三極管開關(guān)電路，取三極管的基極電流為觸點(diǎn)電流，則觸點(diǎn)閉合電流僅為幾十毫安，從而減少了電火花，同時(shí)也消除了噪聲。采用無觸點(diǎn)點(diǎn)火裝置或無分電器點(diǎn)火系統(tǒng)也可消除干擾源，降低電磁輻射。

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