汽車電子設備的電磁兼容設計八項注意

無論是汽車內部還是外部的電磁干擾對車用電子設備尤其是車用ECU（電控單元）干擾都很大，這些電磁干擾會嚴重干擾汽車電子設備的工作性能。半導體元件對脈動電壓非常敏感，當瞬變電壓值超過其電壓值時，半導體元件會被擊穿而損壞，而脈沖信號一旦被ECU（電控單元）誤認為輸入信號便會使電子設備做出錯誤的判斷，以至產生故障。因此，為了防止異常現象發生且允許汽車電子設備在這種環境下正常工作，在現代汽車上采用一些防干擾方法，以保證車用電子設備的正常工作。

抗干擾的基本技術一是消除干擾源，二是防止干擾信號的串入。以下是多種提高汽車電子設備抗干擾性能和抑制其產生電磁干擾的基本技術。

1）電路設計模塊化

在電路板設計中，根據電路在汽車上發揮的功能及位置的不同，將執行器電路、傳感器電路、系統控制電路分開設計，形成不同的電路模塊，使不同模塊的電源、搭鐵（金屬車體）線分開，減少不應有的耦合，提高絕緣阻抗。為避免干擾，應先將電源（汽車在行駛過程中主要由發電機供電）傳輸到各個模塊，而后分別進行整流、濾波、穩壓、供電。模塊中的數字搭鐵和模擬搭鐵分開，工作搭鐵和**搭鐵一點連接。 

2）阻尼電阻

在點火裝置的高壓電路中，串入阻尼電阻，削弱火花產生的干擾電磁波。阻尼電阻值越大，抑制效果越好。但阻尼電阻太大，又會減少火花塞電極間的火花能量。阻尼電阻一般用碳質材料制成，電阻值約10-20 kll。阻尼電阻加在點火線圈端和火花塞接頭端。

3）并聯電容器 

在可能產生火花處并聯電容器，如在調節器的“電池”接柱和“搭鐵”之間和發電機“電樞”接柱和“搭鐵”之間并聯0.2～0.8 的電容器；在水溫表和機油壓力表的傳感器觸點間并聯0.1～0.2 的電容器；在閃光繼電器和電喇叭的觸點處并聯0.5 F電容器等。

4）金屬屏蔽

發電機、起動機、火花塞等電器設備產生的火花，都能產生電磁波。屏蔽是抑制電磁波干擾的有效方法。屏蔽電場或磁場時，可選用銅、鋁、鋼等導電率高的材料作屏蔽體。當屏蔽高頻磁場時應選購導電率高的鋼、鋁等材料；屏蔽低頻磁場時，選購導磁率高的磁鋼、鈹莫合金、鐵等材料。為了有效發揮屏蔽體的屏蔽作用，還應注意屏蔽體的有效搭鐵。汽車電器中的導線也用密織的金屬網或金屬導管套起來，并將其搭鐵。這樣就使這些電器因工作火花而發射的電磁波，在金屬屏蔽內感應寄生電流，產生焦耳熱而耗散，從而起到防干擾的作用。這種方法有較好的防干擾效果，但裝置復雜，成本高，并且會增大高壓電路的分布電容，干擾點火性能。因此，一般只用在特殊需要的汽車上。

5）感抗型高壓阻尼線

目前國內外多采用高壓阻尼線，其線心是用牽0．1 rnlTl的鎳鉻鉬絲繞成，相當于電感、電容及電阻三者的復合體，抑制效果比集中電阻的效果更好。

6）采用濾波器

濾波器主要抑制通過電路通路直接進入的干擾，根據信號和干擾信號之間的頻率差別，可以采用不同性能的濾波器，抑制干擾信號，提高信噪比。

7）采用平衡技術

平衡技術是消除串音干擾的有效方法。信號的往復兩條線的電性（包括阻抗，分布電容等）相等時叫平衡。在汽車電路中，檢測信號的輸入、控制信號的輸出，特別是在時序信號傳輸中，通常采用雙絞線作為平衡線，雙絞線的螺距要小，長度要盡量短。

8）提高信號幅值

即提高信噪比，是抗干擾的重要方法。對于微弱的傳感器信號（如溫度信號、光電信號等），采用放大電路增大幅值，減小干擾。同時，為避免提高幅值的信號成為干擾源，應采用平衡線傳輸。