由于各设备工作电压为

汽车电子设备的电磁兼容性设计

因此任意一个设备电流变化都会导致其它设备电压变化,产生干扰。要降低设备间的相互影响,需要减小R、Z和I值。

感应干扰

感应干扰分为电感应干扰和磁感应干扰两种,其基本电路图如图2和图3。U1为导线1的电压,I1为导线1上电流,U2为导线2上的干扰电压,C12为两导线间的电容,C1g和C2g为导线1、导线2与地的电容,M12为两回路间互感,R为各电路的电阻。

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对电感应电路,

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,要减小U2可以减小C12、U1和R,或增大C2g;首要措施是减小C12,方法是增大导线距离或改变导线间介电参数。对磁感应电路,,要减小U2,可以减小M12或减小I1变化率,基本措施是减小M12,对典型的两回路,,L1、L2为两回路长度,m0为真空磁导率,r为两回路导线段距离。因此增大r和减小回路面积都能减小M12。

辐射干扰

辐射干扰由天线发射,由于通电的导线和电缆可视为等效天线,因此汽车电子设备的线束辐射干扰非常严重。根据Maxwell方程,典型单极天线的辐射电磁场为

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为球坐标,I为天线电流,l为天线长度,r为天线至场点的距离,w为角频率,e0为空气介电常数,l为电磁波长。要减小H和E,可以减小I、l,或增大r。

综上所述,车外电磁干扰随作用距离增大而减小,只有当其本身能量非常大,才能对相距较远的汽车电子设备产生影响。多年研究结果表明,大能量的电磁效应对人体健康存在危害,目前已经制定各种相应的电磁标准来限制这类干扰,使得汽车电子设备受其的影响减小。

车体静电干扰和车内电磁干扰,因为干扰作用距离近,干扰时间长,干扰强度相对较大。由于汽车电子设备形成以蓄电池和交流发电机为核心电源以及车体为公共地的电气网络,各部分线束都会通过电源和地线彼此传导干扰,相邻导线间又有感应干扰,而不相邻导线间也因天线效应而辐射干扰,这就使得车内干扰综合了三种途径,干扰组成较多,覆盖的干扰频率较广,是汽车电子设备受到的主要电磁干扰。解决这两种电磁干扰问题,能同时提高汽车电子设备对车外电磁干扰的抗干扰能力,从而降低设备工作失常或是损坏的可能性。

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