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重型汽車如何抑制干擾源?
發(fā)布時(shí)間:2017-01-09 責(zé)任編輯:sherry
【導(dǎo)讀】汽車電磁噪聲的抑制,可以在接受器方面進(jìn)行,但由于接受頻率、干擾電波的傳播方式及其它種種實(shí)際情況,在接受器端采取措施是較為困難的。由于汽車電器設(shè)備的電磁噪聲能干擾其他通訊設(shè)備和各種電子設(shè)備,所以應(yīng)考慮抑制汽車電器設(shè)備本身產(chǎn)生的電磁噪聲。
一般來說電磁噪聲是難以消除的,但可采取各種措施,把電磁噪聲抑制到不致產(chǎn)生電磁干擾的程度。通常單用一種簡單的辦法來解決電磁噪聲問題往往難以奏效,所以最好采用幾種不同的組合方法。
一、一般要求
汽車電磁噪聲的抑制,可以在接受器方面進(jìn)行,但由于接受頻率、干擾電波的傳播方式及其它種種實(shí)際情況,在接受器端采取措施是較為困難的。由于汽車電器設(shè)備的電磁噪聲能干擾其他通訊設(shè)備和各種電子設(shè)備,所以應(yīng)考慮抑制汽車電器設(shè)備本身產(chǎn)生的電磁噪聲。汽車上各種電器產(chǎn)生的電磁干擾電波特性與電平是各不相同的,所以干擾的抑制辦法也應(yīng)符合其特性和電平。抑制干擾電波設(shè)計(jì)可采用阻尼、屏蔽、濾波和連接等基本措施,且必須滿足4個(gè)條件:
?、儆辛己玫囊种菩Ч?。
②不妨礙汽車電器設(shè)備本身的性能。
③可靠性高,使用方便。
④價(jià)格合理。
二、電磁噪聲抑制器
目前國內(nèi)外汽車使用的抑制器基本是由電阻體、電感、電容即所謂R、I、C單個(gè)或組裝而成,例如電阻體、屏蔽導(dǎo)線、電容器、抑制干擾電感線圈及抑制干擾濾波器等。
三、方法
屏蔽
屏蔽是在兩個(gè)區(qū)域之間建立電磁屏障保護(hù)系統(tǒng)中的電路不受電磁環(huán)境損壞的最直接方法。
屏蔽的形式多種多樣,可以是隔板、盒式封閉體,也可以是電纜或連接器式的屏蔽。屏蔽的效能用屏蔽有效度表示,它不僅與屏蔽材料有關(guān),而且與材料的厚度、應(yīng)用頻率、輻射源到屏蔽層的距離以及屏蔽層不連續(xù)的形狀和數(shù)量有關(guān)。
屏蔽有兩個(gè)主要目的:
一是使輻射電磁能限制在特定區(qū)域之內(nèi)(稱主動(dòng)屏蔽)。主動(dòng)屏蔽是指干擾源處于內(nèi)部,并防止干擾波泄漏到外部空間的結(jié)構(gòu),必須進(jìn)行接地,且接地電阻越小越好。
二是防止輻射電磁能進(jìn)入特定區(qū)域(稱被動(dòng)屏蔽)。被動(dòng)屏蔽是指干擾源處于外部,并防止干擾波進(jìn)入屏蔽空間的結(jié)構(gòu)。
屏蔽設(shè)計(jì)的步驟是:
?、俅_定待屏蔽的干擾電平和能量密度;
②估算屏蔽層另一側(cè)的允許信號(hào)電平;
?、劢Y(jié)合產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和外殼設(shè)計(jì),選擇詳細(xì)的屏蔽設(shè)計(jì)方案。
屏蔽的設(shè)計(jì)原則是:
?、俑哳l電場屏蔽應(yīng)用銅、鋁和鎂等良導(dǎo)電材料,以得到最大的反射效率。
?、诘皖l磁場屏蔽應(yīng)用磁性材料,如鐵和鎳鐵高導(dǎo)磁合金,以得到最大的吸收效率。
③足夠厚度的屏蔽層可屏蔽任何頻率的電場,且有很高的屏蔽效能。
?、芏鄬悠帘危òC(jī)殼與電纜)能在寬頻帶上提供高屏蔽有效度,但需考慮成本和其他性能要求(如電纜可撓度)。
⑤用來密封縫隙的各種結(jié)合面必須清潔,不能有不導(dǎo)電的涂層。
?、逓榱吮3滞鈿さ钠帘涡?,對(duì)必不可少的穿線孔應(yīng)加導(dǎo)電襯層、彈簧墊圈、波導(dǎo)衰減器和柵網(wǎng)等。
連接
連接是在兩個(gè)金屬面之間建立低阻抗通路。這個(gè)通路可在接地基準(zhǔn)與元件、電路、屏蔽物和結(jié)構(gòu)件之間建立。連接的目的在于建立均勻的電氣結(jié)構(gòu),即在結(jié)構(gòu)上設(shè)法使射頻電流的通路均勻,避免在金屬件間產(chǎn)生電位,從而造成干擾。
接地
接地就是在兩點(diǎn)之間建立導(dǎo)電通路,其中的一點(diǎn)通常是系統(tǒng)的電氣元件,而另一點(diǎn)則是參考點(diǎn)。
一個(gè)接地系統(tǒng)的有效性取決于在多大程度上減小接地系統(tǒng)的電位差和減小地電流。
濾波
屏蔽主要是為了解決輻射干擾,而濾波則主要是解決通過傳導(dǎo)途徑造成的干擾。兩者均涉及連接和接地技術(shù)、電磁干擾濾波器的有效性在很大程度上受源阻抗和負(fù)載阻抗的影響。
四、 抗電磁干擾設(shè)計(jì)的技術(shù)措施
有許多技術(shù)措施可以用來減小電子系統(tǒng)對(duì)電磁干擾的敏感性,如屏蔽、連接、濾波、接地、線路設(shè)計(jì)和元器件選擇等。屏蔽、連接、濾波、接地在前面已敘述,下面重點(diǎn)論述元器件選擇和電路設(shè)計(jì)。
元器件選擇和電路設(shè)計(jì)是抗電磁干擾和電磁兼容性設(shè)計(jì)的重點(diǎn)之一,通過選擇元件及抗擾篩選,以得到高抗干擾門限值的元件。這項(xiàng)措施可使系統(tǒng)的抗干擾性增加10-3dB。
使設(shè)計(jì)的電路具有高信號(hào)電平和低阻抗特性,可大大降低對(duì)干擾的靈敏度。一般采取的辦法是縮短元件和電路的連線,采用屏蔽的雙絞線作連線。
對(duì)電路來說,數(shù)字電路比線性、模擬電路抗擾性強(qiáng),低速數(shù)字電路比高速數(shù)字電路有更低的電磁靈敏度。
在確定元件和電路時(shí),除要注意其電磁干擾靈敏度之外,還應(yīng)注意一些會(huì)產(chǎn)生電磁干擾的元件和電路。它們也匯兌系統(tǒng)早晨股應(yīng)有的影響,或使信號(hào)發(fā)生畸變,或產(chǎn)生干擾電壓、干擾電流,或使系統(tǒng)造成工作失誤。在設(shè)計(jì)與測試時(shí)都應(yīng)給予注意。
五、 電路布局原則
1. 正確布置元件的位置和方向。最敏感元件應(yīng)遠(yuǎn)離于擾源。
2. 布線要合理。不同用途不同電平的導(dǎo)線如輸入與輸出線、弱電與強(qiáng)電要遠(yuǎn)離,且不能平行;接地線長度要盡量短,截面要盡量大。
3. 關(guān)鍵元件、電路和走線都要加屏蔽,屏蔽要合理接地。
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