孫華

摘要：隨著信息技術(shù)智能化的迅速發(fā)展，汽車技術(shù)也逐步的在向智能化的方向靠攏，因此加強(qiáng)對(duì)車輛內(nèi)部電子設(shè)備的電磁兼容測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)體系及抗干擾措施的研究顯得十分必要?！?】-【3】但是在我國(guó)目前的現(xiàn)狀來(lái)看，汽車制造技術(shù)仍舊相對(duì)落后，對(duì)汽車電子電磁兼容測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)體系及抗干擾措施等問(wèn)題考慮的不全面。本文就是從汽車電子設(shè)備的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)試著進(jìn)行分析和研究，為汽車電子的抗干擾相應(yīng)措施提供可靠性。

關(guān)鍵詞：汽車電子 電磁兼容 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)體系 抗干擾措施

隨著車貿(mào)行業(yè)以迅雷不及掩耳之勢(shì)的發(fā)展形勢(shì)以及各車商市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)對(duì)于各種類型的車載電器、電子設(shè)備以及車載網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備的普及應(yīng)用起到非常關(guān)鍵的作用，針對(duì)我國(guó)自主研發(fā)的汽車企業(yè)來(lái)說(shuō)，采用智能化的操控技術(shù)對(duì)于提高車輛的技術(shù)水平至關(guān)重要。汽車電磁兼容技術(shù)的含義就是保證汽車的每一個(gè)零件都能在電磁兼容的環(huán)境中達(dá)到令人滿意的工作程度，與此同時(shí)汽車在任何行駛過(guò)程中都不受到任何的電磁干擾。

一、汽車電子設(shè)備電磁干擾原理的分類

車輛行駛的過(guò)程中由于車輛自帶的電子設(shè)備在運(yùn)行負(fù)荷中，其受來(lái)自電子監(jiān)控設(shè)備、移動(dòng)信號(hào)、其他車輛等環(huán)境中的電磁能力的影響。從而導(dǎo)致汽車電子設(shè)備上電磁干擾的來(lái)源寬泛。【4】-【5】電磁干擾原理分為以下三種：第一種，是車外電磁干擾，車外電磁干擾一般是指在特定的空間和時(shí)間里，其最主要的是在汽車行駛的過(guò)程中受外部電磁環(huán)境的干擾，例如：雷電電磁干擾、高壓輸電線、變電站以及大功率無(wú)線電發(fā)射站的電磁干擾等等。汽車環(huán)境外相關(guān)的電子設(shè)備都會(huì)產(chǎn)生一定的干擾，行駛中挨著很近的汽車也是其中之一。第二種，是車體靜電干擾，車體靜電干擾主要是由于汽車在行駛的過(guò)程中汽車的身體與空氣的高速摩擦，從而在汽車的身體上形成了不均勻的靜電。車體靜電干擾同樣與汽車的外部環(huán)境有關(guān)，車輛車身在高速行駛中與空氣產(chǎn)生的流動(dòng)性，會(huì)導(dǎo)致空氣與車輛的摩擦，形成一定的干擾源，對(duì)車輛中的電子設(shè)備造成了或多或少的電磁干擾。第三種，是車輛內(nèi)在的電磁干擾，車輛內(nèi)在電磁干擾主要包含車輛發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)以及散熱風(fēng)扇等等產(chǎn)生的電子雜音，車輛電機(jī)在高速的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)變向電刷導(dǎo)致車輛的內(nèi)在發(fā)生了電磁干擾，同時(shí)車燈、空調(diào)、音箱等開關(guān)也是放電干擾源之一。【6】-【7】車輛內(nèi)部的電磁干擾關(guān)鍵的就是車輛電子設(shè)備運(yùn)行時(shí)的互相干擾，最為重要的是車輛點(diǎn)火瞬間所產(chǎn)生的超強(qiáng)電磁干擾源。

二、汽車電子電磁兼容測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)體系

電磁波過(guò)量的產(chǎn)生能夠阻礙其他設(shè)備的正常運(yùn)作是眾所周知的，汽車企業(yè)正逐漸的從人工操作向人工智能方面發(fā)展?！?-9】而車輛的內(nèi)部電子設(shè)備電磁兼容的測(cè)評(píng)準(zhǔn)則是，車輛電磁兼容和測(cè)試技術(shù)尤為關(guān)鍵的依據(jù)，電子設(shè)備電磁兼容貫通于所有汽車行業(yè)，所涉及的電磁兼容與測(cè)試的全部經(jīng)過(guò)?！?0-11】尤其是在其他國(guó)家，都是十分重視車輛內(nèi)部的電子設(shè)備電磁兼容的問(wèn)題的，其中很多國(guó)家對(duì)汽車電子設(shè)備電子兼容性標(biāo)準(zhǔn)的工作進(jìn)行了制定，都有了屬于自己的汽車企業(yè)的電磁兼容的標(biāo)準(zhǔn)，比如梅塞德斯-奔馳公司，法國(guó)的標(biāo)致-雪鐵龍公司等，已經(jīng)形成了比較完善的汽車電子設(shè)備電子兼容性的標(biāo)準(zhǔn)體系，這些國(guó)家的汽車企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)比國(guó)際上通用的標(biāo)準(zhǔn)要嚴(yán)格非常多，以應(yīng)對(duì)更加嚴(yán)酷的電磁環(huán)境。與此我國(guó)不斷的吸收國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，積極的與國(guó)外的兼容技術(shù)接軌，同時(shí)也制定了汽車電子設(shè)備電磁兼容性的標(biāo)準(zhǔn)，并不斷完善和升級(jí)，對(duì)于汽車電子設(shè)備的電磁兼容的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)量方法及最大干擾的允許值進(jìn)行了明確的規(guī)定。

三、汽車電磁兼容性的含義

新技術(shù)在汽車上的廣泛應(yīng)用，使得人們更加注重汽車電器系統(tǒng)的電磁兼容性，因此也對(duì)汽車電磁的兼容性提出了更高的要求。汽車的電子設(shè)備工作在不斷行駛變化的汽車上，電子設(shè)備的操控技術(shù)和電子裝置必須互相之間能夠更好的適應(yīng)。車輛電子設(shè)備電磁兼容性，首要是指車輛在運(yùn)行的過(guò)程中不受干擾的能力。依據(jù)汽車電磁干擾的特點(diǎn)，汽車電磁干擾的三要素主要包括干擾源、傳播途徑以及敏感設(shè)備。其中在汽車電磁干擾形成的過(guò)程中，電磁干擾源是在汽車啟動(dòng)的過(guò)程中電壓變化相對(duì)來(lái)說(shuō)較大的一種設(shè)備。而電磁干擾傳播途徑主要包括傳導(dǎo)以及輻射干擾，例如：傳導(dǎo)干擾主要說(shuō)的是汽車啟動(dòng)的點(diǎn)火機(jī)構(gòu)，輻射干擾主要說(shuō)的就是無(wú)線電的干擾。汽車電子設(shè)備形成的核心電源主要包括以下三種，首先是車輛電池，其次是車輛的發(fā)電機(jī)，最后是車輛車身為電路網(wǎng)路，通過(guò)傳輸電力與地線相互之間均可形成干擾，同時(shí)因?yàn)樘炀€效應(yīng)的原因不相鄰之間的導(dǎo)線也會(huì)輻射干擾，由于在行駛的過(guò)程中由內(nèi)而外形成的錯(cuò)綜復(fù)雜的電磁能量，使得車輛全部系統(tǒng)遭受較為廣泛的電磁干擾源。

四、汽車電磁兼容的標(biāo)準(zhǔn)分類

車輛內(nèi)部電子設(shè)備的電磁兼容問(wèn)題在國(guó)外已經(jīng)被受到了廣泛的關(guān)注，其已經(jīng)成為國(guó)際上重點(diǎn)研究的一項(xiàng)課題，并且國(guó)外在很早之前就制定了汽車電磁兼容性的標(biāo)準(zhǔn)，而當(dāng)下汽車電磁兼容性的標(biāo)準(zhǔn)體系已經(jīng)逐漸的完善。汽車技術(shù)水平的提升與電子設(shè)備技術(shù)密不可分的，車輛的安全性、舒適性以及穩(wěn)定性離不開車輛內(nèi)部電子設(shè)備的保駕護(hù)航。由于車輛的總數(shù)持續(xù)增長(zhǎng)，從而使車輛電磁內(nèi)部的環(huán)境演變的愈發(fā)嚴(yán)重。同時(shí)車輛電子設(shè)備的門電路對(duì)電磁的干擾相對(duì)來(lái)說(shuō)更為明銳，設(shè)備之間互相干擾的問(wèn)題層出不窮。電子設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，對(duì)汽車的影響是十分嚴(yán)峻的。從輕的方面來(lái)講，電子設(shè)備的功能發(fā)生一定的降級(jí)，叢嚴(yán)重的方面來(lái)講，電子設(shè)備的失效，將會(huì)直接給汽車安全行駛帶來(lái)嚴(yán)重的威脅。

（1）、汽車電磁兼容的標(biāo)準(zhǔn)分類及我國(guó)國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)

車輛電子系統(tǒng)的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)化確定是由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）完成的。我國(guó)車輛內(nèi)部的電子兼容設(shè)備已經(jīng)在逐步的引進(jìn)發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，雖然起步晚，但是發(fā)展較快。隨著汽車電子兼容設(shè)備的不斷發(fā)展，各大檢測(cè)的機(jī)構(gòu)，公司都相繼在建立或者正在建立屬于自己的電磁兼容實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)制訂了汽車電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)。尤其是在我國(guó)汽車電子兼容得到了國(guó)家實(shí)驗(yàn)室委員會(huì)的認(rèn)可，從而使得我國(guó)的車輛電磁兼容的試驗(yàn)出現(xiàn)了長(zhǎng)足的進(jìn)步。我國(guó)現(xiàn)在的汽車電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)主要有GB14023_2006《車輛、機(jī)動(dòng)船和由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的裝置無(wú)線電騷擾特性限值和測(cè)量方法》，GB18655_2002《用于保護(hù)車載接受機(jī)的無(wú)線電騷擾特性的限值和測(cè)量方法》，在這個(gè)過(guò)程中不斷的向更高的等級(jí)發(fā)展，并逐漸做到更好，并確切的對(duì)測(cè)量的方式和干擾源的允許值進(jìn)行了規(guī)定。國(guó)家級(jí)車輛內(nèi)部電子電磁的檢測(cè)中心主要包括上海、天津等汽車檢測(cè)中心，其中某一些比較大的工廠都具備電磁兼容暗室，并給我國(guó)的車輛內(nèi)部電子電磁兼容發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支撐。依據(jù)我國(guó)當(dāng)下的現(xiàn)狀來(lái)看，車輛內(nèi)部電子電磁的兼容性的標(biāo)準(zhǔn)需要進(jìn)一步的完善，并且在當(dāng)下的發(fā)展環(huán)境中，汽車電磁兼容性缺乏統(tǒng)一的制度標(biāo)準(zhǔn)，需要由相關(guān)部門對(duì)此進(jìn)行不斷的改進(jìn)和完善。

（2）、汽車電磁兼容國(guó)際性標(biāo)準(zhǔn)（ISO電磁兼容方面的標(biāo)準(zhǔn)）

ISO 11451《道路車輛一窄帶輻射電磁能量所產(chǎn)生的電氣干擾一整車測(cè)試法》。其中11451標(biāo)準(zhǔn)主要面向的是整個(gè)汽車電磁系統(tǒng)的，主要是針對(duì)抑制窄帶電磁輻射的干擾問(wèn)題，主要內(nèi)容包含了四個(gè)部分，分別為在基礎(chǔ)概念以及定義、外源性的輻射干擾、車體內(nèi)發(fā)射系統(tǒng)防身、大電流輸入（BCI）。而ISO 11452《道路車輛一窄帶輻射電磁能量所產(chǎn)生的電氣干擾一零部件測(cè)試法》，針對(duì)的是具體零部件的電子干擾測(cè)定，而針對(duì)的同樣為抑制窄帶電磁輻射的干擾問(wèn)題，主要內(nèi)容為十一個(gè)部分。見下表：

ISO 10650系列標(biāo)準(zhǔn)。ISO 10650《道路車輛一靜電放電產(chǎn)生的電氣干擾》針對(duì)的是人與車輛在近距離接觸過(guò)程中發(fā)生的靜電放電對(duì)汽車電子系統(tǒng)的干擾問(wèn)題。

五、汽車電子設(shè)備的電磁兼容的抗干擾性措施

（1）、減小汽車電子設(shè)備的電磁干擾的強(qiáng)度

綜合提高汽車電子設(shè)備的電磁性能，其中最關(guān)鍵的一環(huán)就是降低車輛電子設(shè)備的電磁干擾程度。首先是對(duì)車輛電子設(shè)備的電源、啟動(dòng)、燈光、信號(hào)等電氣系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化工作，將汽車電子設(shè)備中的閃光器在觸點(diǎn)前加上電弧的抑制器，閃光器即繼電器觸點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。一方面可以將降低內(nèi)部的濾波電路以此來(lái)降低電流的噪聲。另一方面要優(yōu)化進(jìn)行布線針對(duì)各種電力控制系統(tǒng)的線路板，通過(guò)這種方法來(lái)減少車輛電子設(shè)備的電磁發(fā)射強(qiáng)度。其次針對(duì)汽車上的各種控制開關(guān)，必須選用最為合適的汽車電子元器件，例如較低頻的模塊，利于降低電磁干擾有至關(guān)重要的功效。最后為了有效的滿足車輛內(nèi)部的全部功能的需要，降低車輛內(nèi)部電子設(shè)備的功率勢(shì)在必行，不僅完美的降低車輛電子設(shè)備的電流干擾源，同時(shí)大大降低了電子設(shè)備的電壓干擾源，與此同時(shí)有效的降低了汽車電子設(shè)備干擾強(qiáng)度較強(qiáng)的目標(biāo)。

（2）、抑制干擾的傳輸

綜合提高汽車電子設(shè)備的電磁性能，必須要抑制電磁干擾的傳輸。首先要運(yùn)用屏蔽殼體封裝的方式，在汽車電控系統(tǒng)使用的電控單元來(lái)屏蔽汽車電子干擾源的設(shè)備以及有關(guān)的線束。其次增加線束的濾波，其是防止電磁干擾的一項(xiàng)關(guān)鍵的舉措。因此為了降低汽車電磁的電從一部分傳到另一部分，以及輻射的干擾，針對(duì)較長(zhǎng)的線束，必須要增加線束的濾波。然后對(duì)于線束必須進(jìn)行合理的規(guī)劃，將大小功率的電路合理的拆分，有效的減小線路之間的感應(yīng)降低干擾源。最后改善車輛電子設(shè)備的接地，從而為達(dá)到降低高頻及感應(yīng)加熱技術(shù)以及對(duì)電路中電流所起的阻礙作用，應(yīng)加強(qiáng)良好的接地布置和改進(jìn)的地線搭接。

（3）、降低電子設(shè)備接收干擾的強(qiáng)度

綜合提高汽車電子設(shè)備的電磁性能，最重要的抗干擾措施就是減少車輛電子設(shè)備接收干擾的來(lái)源。將電子線路進(jìn)行壓縮減小占用空間，以此來(lái)阻礙干擾源。以及環(huán)路面積，從而有效的減小設(shè)備接收干擾的面積，最有效的方法就是通過(guò)采用兩根具有絕緣保護(hù)層的銅導(dǎo)線傳輸面積小的方法。在車輛電子設(shè)備全部位置不發(fā)生改變的狀況下，增加車輛電子設(shè)備干擾源的程度，對(duì)敏感部位安裝的具體位置進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，從而有效的實(shí)現(xiàn)汽車電子設(shè)備到干擾源距離的加大。

（4）、漏電耦合干擾的抑制

耦合干擾的形成原因主要是來(lái)源與漏電現(xiàn)象，所以抑制漏電耦合的干擾最關(guān)鍵的就是要進(jìn)行提前的預(yù)防，及時(shí)的針對(duì)汽車的電子設(shè)備的運(yùn)行情況定時(shí)的檢查，清理電子設(shè)備內(nèi)部的灰層，為電子設(shè)備有一個(gè)良好的工作環(huán)境提供保障。汽車電子設(shè)備的干擾因素其實(shí)種類是非常多的，所以選擇科學(xué)合理的抑制措施來(lái)抑制不同的干擾情況是十分有必要的，從而確保車輛內(nèi)部電子設(shè)備能夠正常的工作。

（5）、接地與抗干擾措施

汽車的接地系統(tǒng)在工作的過(guò)程中，主要使用的處理方式使多點(diǎn)接地，這種工作方式的優(yōu)勢(shì)在于可以保持接電的電位不為零。但是這種接地形式會(huì)產(chǎn)生較大的電位差，從而導(dǎo)致汽車電子設(shè)備的輸入電過(guò)程遭受到較大程度的干擾，嚴(yán)重影響了汽車電子設(shè)備的工作效率。為了解決接地系統(tǒng)帶來(lái)的干擾，可以采用單點(diǎn)接地的形式，將全部的地線通過(guò)單一的電源地線進(jìn)行連接，同時(shí)對(duì)地線的寬度進(jìn)行加大處理，從而達(dá)成消除干擾的效果。

（6）、空間干擾與抗干擾措施

汽車電子設(shè)備受到的空間干擾主要來(lái)源于電磁波對(duì)導(dǎo)線以及線路的干擾電動(dòng)勢(shì)，為此，針對(duì)抗干擾工作可以從采用高壓高壓阻尼線以及光電隔離屏蔽技術(shù)來(lái)進(jìn)行處理。高壓高壓阻尼線可以有效提升高壓線的內(nèi)電阻，避免在寄生電容與電感之間形成高壓波，減少空間干擾對(duì)汽車電子設(shè)備的影響。采用光電隔離屏蔽技術(shù)，可以減輕對(duì)車輛內(nèi)部電子電磁設(shè)備的干擾源。

六、結(jié)束語(yǔ)

汽車電子設(shè)備的電磁兼容性已經(jīng)逐漸的受到國(guó)內(nèi)外的重視，是一項(xiàng)非常重要的任務(wù)。汽車的電磁的環(huán)境是非常復(fù)雜的，其干擾主要來(lái)自電源和信號(hào)通道。汽車作為當(dāng)下社會(huì)交通行業(yè)主要的工具，其安全性能受到所有人民的密切關(guān)注。因此提高汽車電子設(shè)備電磁兼容的抗干擾性勢(shì)在必行，同時(shí)對(duì)于提高我國(guó)汽車產(chǎn)品的質(zhì)量以及推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都有非常重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓萌.汽車電子電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)體系和應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（04）：99-100.

[2]李怡菲.淺析汽車電子電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（20）：23-24.

[3]徐靜，趙毅，潘勇，魏磊.汽車電子電磁兼容測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)體系及抗干擾措施[J].電子測(cè)試，2016（05）：31-32.

[4]陳健. 電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)電磁兼容性分析與設(shè)計(jì)[D].吉林大學(xué)，2016.

[5]劉文英. 汽車電子產(chǎn)品電磁兼容性（EMC）分析、仿真及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D].杭州電子科技大學(xué)，2014.

[6]胡睿婉. 汽車電器抗干擾電磁兼容研究[D].吉林大學(xué)，2012.

[7]徐超. 汽車電子的電磁兼容性研究[D].上海交通大學(xué)，2012.

[8]劉祥武. 汽車零部件級(jí)電磁兼容（EMC）測(cè)試技術(shù)研究[D].湖南大學(xué)，2017.

[9]何劍平. 電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)抗干擾性研究[D].南昌大學(xué)，2016.

[10]任國(guó)峰. 汽車電控單元的熱和電磁兼容優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D].上海交通大學(xué)，2015.

[11]郭遠(yuǎn)東，王春霞.ISO 26262對(duì)汽車電子產(chǎn)品EMC的影響[J].電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)，2014，32（02）：51-54.