本期话题:
车企为了增加车辆的功能性和用户的体验感,会在新车型上增加一些电子设备或信息化装置,殊不知这些装置在车辆行驶的过程中也许会影响到汽车的质量安全:汽车上的电子设备有时会影响车辆自身的正常行驶,车载电话所产生的电磁干扰也会影响汽车的安全系数,甚至影响军用雷达的正常工作。为了汽车各设备间正常运转,这些车载设备又是必不可少的,但如何在车辆设备齐全的前提下避免这些电磁干扰,在市场中占领竞争优势呢?在这期《认检科普》中,中机车辆电磁兼容事业部专家杨洁将带您一同探寻其中的奥秘。
作者介绍:
杨洁,工程师、电磁兼容事业部副部长,从事电磁兼容检测工作13年。
“电磁干扰”危害有多大?
很多人自称“老司机”,对自己的驾驶技术信心满满,但估计敢说自己懂车的,就没几个了。车子突然熄火又莫名其妙地恢复正常,明明人没操作,ABS却自动产生动作,估计很多老司机也会搞不清楚状况吧。以上现象无规律发生,难以察觉,出现问题后很难查找。其实,这些非正常情况下对汽车带来的影响来自于一种看不见、摸不着的“能量”——电磁干扰。
只要有电子元器件,就面临着电磁干扰问题。任何电子电器部件在工作时都有可能对其它电子电器设备产生电磁干扰,如电机、电机控制器、主控机器、辅助电机控制器(含DC/DC)、空调、BMS、充电机、高压配电柜、操控台面板、车载娱乐设备等,电子电器件自身也可能受到周围电磁环境的干扰。同时相应的电缆走线方向和走线形式、接口或接头的不当连接也可能成为局部的EMC干扰源。
汽车电磁干扰有着很大的危害,汽车电子设备和汽车电子产品中产生的电磁干扰(EMI)会向四周发射电磁波,影响其他通讯设备和电子设备的正常工作,还能扰乱军用车辆上携带的导弹系统部分无线电、雷达和计算机电路控制系统的正常工作。此外,汽车产生的电磁干扰不但影响外界的电子设备正常工作,也会影响汽车电气系统本身的正常工作。同时,外界的电磁干扰也会影响汽车上电子设备的工作。
“电磁兼容”专治“电磁干扰” !
复杂的电磁环境会对电子设备间的安全性、可靠性以及电磁兼容提出了更高的要求,因此汽车电磁兼容测试成为了汽车质量系统中的一个重要环节。为了防止电磁环境干扰对汽车电子产品的性能产生不利影响,避免汽车电子产品功能的丧失,保证大量汽车电子设备在同一个电气系统中彼此互无影响并可靠工作,就必须对电磁干扰的程度进行测量,解决汽车电气系统的电磁兼容性的问题。那么,什么是电磁兼容呢?
电磁兼容(EMC)主要分为两种,一种是电磁干扰,指的是设备本身的电磁噪声对其他设备或人体带来的影响(EMI:Electromagnetic Interference, Emission),另一种是电磁敏感性,即设备是否会因来自外部的电磁干扰而发生误动作(EMS:Electromagnetic Susceptibility, Immunity),之所称为“电磁兼容”,是由于为了避免发生故障,这两方面都要兼顾。
中机车辆电磁兼容事业部为您“把脉”
中机车辆电磁兼容事业部,拥有10m法半电波暗室、5m法半电波暗室、电机EMC实验室、屏蔽室及新能源传导充电EMC实验室,涵盖汽车整车及汽车电子检测、新能源汽车及汽车电子检测、驱动电机电磁兼容检测、国军标电磁兼容检测等172个国际国内技术能力标准。
接下来请跟紧我的脚步,一起来看一看:如何在保障车辆功能安全的同时,顺利进行电磁兼容测试呢?
EMI测试项包括:辐射发射,传导发射,谐波,闪烁。
EMS测试项包括:静电,瞬态传导抗搔度,辐射抗扰度,浪涌、雷击,电压跌落、磁场抗扰度。
辐射发射试验(RE):
实验目的:为了测试电子、电气和机电产品及其部件所产生的辐射干扰,包括来自机箱、所有部件、电缆及连接线上的辐射干扰。
试验方法:根据常用普通电子设备的辐射发射测试标准的规定,辐射发射测试主要需要如下设备:①EMI自动测试控制系统;②EMI测量接收机;③ 不同频段的测试天线及天线控制单元等;④ 半电波暗室或开阔场。
试验判据:主要判定其辐射是否符合标准的要求,以至于在正常使用过程中不对在同一环境中的其他设备或系统造成影响。
传导发射(CE):
实验目的:测试被测试设备工作时通过电源线、信号线和互连线向外发射的干扰信号,测试这些能量是否超过标准要求的限值,从而保证在公共电网上工作的其它设备免受干扰,因此测试对象为设备的输入电源线、互连线、以及天线端子传导发射等。
试验方法:根据常用传导干扰测试标准CISPR 11、CISPR 16、CISPR 13、CISPR 15、CISPR 22、EN 55022及汽车传导干扰测试标准CISPR 25的要求,传导干扰测试主要需要如下设备:① EMI自动测试控制系统;② EMI测试接收机;③ 电源线性阻抗模拟网络(LISN)④ 电流探头(Current Probe)。
依据测试的频段和测试对象的不同,传导发射测试一般采用电流探头法、电源阻抗稳定网络法、功率吸收钳法和定向耦合器法。
试验判据:传导发射通常用骚扰电压或骚扰电流的限值来表示,主要测量频率在150KHz到30MHz的范围。与辐射发射类似,通过将试验测量值与限值比较来判断EUT(受试设备)的传导发射是否合格,测量值低于限值则PASS,反之则FAIL,以此保证在公共电网上工作的其他设备免受干扰。
静电测试(ESD):
实验目的:随着电子技术的发展,车辆上搭载的电子电气设备越来越多,设备内部芯片的集成度越来越高,同时工作电压越来越低,这就对电子设备的静电抗扰度提出了更高的要求和考验,为了保证其能够在无处不在的静电环境中稳定可靠地工作。
试验方法:国际标准化组织制定了ISO10605和IEC61000-4-2等标准,规定了车辆电子电气设备在装配、维修过程中及驾乘人员在车内外可能产生的静电放电耐受性能的试验方法,以此来检测电子电气设备在受到静电放电时能否正常工作。
试验判据:静电抗扰度测试设备和各种放电网络,能够满足接触和空气类的放电要求。
随着新能源、车联网和ADAS等技术的发展,汽车电子产品的数量和种类不断增加,在满足安全性和舒适性的同时,汽车面临的电磁环境愈加复杂。因此,从零部件级别开始就应该关注汽车电磁兼容性,便能够更好的保证整车的电磁兼容安全,守护汽车质量,保护行车安全,相关检测事宜欢迎车企致电咨询。
联系人:杨洁
联系电话:18602289503
联系地址:山东省德州市经济开发区袁桥镇崇德五大道1266号
撰稿:杨洁 宋雨萌 周金霖(中机车辆)
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