汽車電子可靠性設計（1）

汽車電磁兼容性測試

EMC（電磁兼容）＝EMI（電磁干擾）＋ EMS （電磁相容）

為了定量地分析汽車電系電磁干擾強度及汽車電子裝置或器件抗干擾能力，需要科學地測試電磁發射量和敏感度。

-發射量測試是對汽車電系各種電磁干擾源發射電磁能的大小和屬性進行測試，它包括傳導發射測試和輻射發射測試。-敏感度測試是對各汽車電子裝置或器件抵御外來電磁干擾能力進行測試，亦包括對傳導發射敏感度的調試和對輻射發射敏感度的測試。

電磁干擾測試

電磁干擾測試包括傳導干擾測試和輻射干擾測試，這些測試都必須按照某一公認的測試方法進行。

（1）傳導干擾測試

傳導干擾測試即是對可能形成傳導干擾的干擾源電磁發射量的測試。汽車電系內大多數電磁干擾源都可能對車載電子裝置或器件形成傳導干擾，尤其是各種瞬變電壓干擾危害極大。對這些瞬變電壓的測試可參照ISO和CISPR等有關標準進行。

圖9—6中的電阻及用來模擬車上與被測設備并聯的其他設備的直流電阻，ISO7637中給出的推薦值為40Ω。

圖9—8所示的人工電源網絡阻抗特性曲線是在A、B間短路時P、B之間的阻抗。

瞬變電壓調試是在實驗室模擬汽車工況的試驗臺上進行。人工電源網絡(AMN)又叫線路阻抗穩定網絡(LISN)。作用是：

將被測設備與電源隔離，防止來自電源側的干擾進入校測設備，保證干擾測試記錄儀器接收到的干擾只來自被測試設備本身；•人工電源網絡在實驗室條件下代替汽車線束阻抗作為參考標準，使呈現在被測試設備輸入端的阻抗保持規定的特性，即保證在測試時具有統一固定的線路阻抗，從而使測試結果具有可相比較的意義。

人工電源網絡的阻抗參數應適應不同的頻率范圍作相應調整，即在規定的頻率范圍內提供規定的阻抗；人工電源網絡還必須可靠接地；為防止網絡輸出入線間的耦合，布線時應注意兩者隔離，不得交叉走線。

傳導干擾還可以采用電流法進行測試，國標GB和CISPR測量傳導發射量用電壓法，軍標GJB則采用電流法。測量傳導干擾電流時線路阻抗十分重要，此時線路阻抗穩定網絡是采用專用的10uF穿心電容器，此電容器起穩定電源阻抗及隔離電源與被測設備之間相互干擾的作用。

穿心電容器中心電極引線與信號線串聯，其引線電感將穿心電容器轉換為一個低通T形濾波器，如圖9—10所示。穿心電容器非常適用于抑制電磁干擾，常用于非屏蔽與屏蔽或屏蔽與屏蔽的界面處。在傳導干擾及敏感度測試中，常用10uF穿心電容器作為電源線濾波。

（2）輻射干擾測試

-輻射干擾測試是對可能形成輻射干擾的干擾源電磁發射量的測試，這種測試是在屏蔽室或開闊場地(3m、10m、30m)上進行。對輻射干擾測試的目的是在于保護外界環境中的無線電接收機及其它敏感設備，以及保護安裝于同一輛車上的接收機免受車內的輻射發射量的干擾。-按CISPR要求，輻射干擾測試•首先應按被測設備的大小來確定測量距離—從接收天線的中心至被測設備外表的距離。小型被測設備的測量距離選3m和10m，大型被測設備的測量距離選30m乃至100m。•第二步應找出被測設備的最大輻射方向，因為所測的輻射場強必須是該測量距離下的最大輻射場強。為了找出最大輻射方向，對于小型被測設備，可將其置于能轉動的調試平臺上，旋轉平臺，很容易找出最大輻射方向，然后調節接收天線的高度。對于大型被測設備，特別是高頻設備，需靠移動接收天線和測試儀表來尋找最大短射方向。

-室內測試應在電波暗室內進行。電波暗室是內壁布滿電磁波吸收材料的屏蔽密封空間，使入射到壁面上的電磁波不會發生反射而影響測量結果。室外測試應選擇沒有電磁波反射物的空曠露天場地。-被測設備發射出的電磁波通常是寬帶場強，不同頻段場強的有效接收應選配不同的接收天線，故采用多種天線以供選擇，并由切換開關單元根據控制單元的指令加以切換。目前國際上最著名的輻射干擾測試設備生產廠家是德國的Rohde ＆ Sehwarz公司，它能提供各頻段場強調試的全套設備。•世界上有關汽車輻射干擾標準已有很多，但大多源于CISPR出版物。•我國1992年頒布的GB14023-92即源于CISPR的12號出版物《車輛、機動船和火花點火發動機驅動裝置無線電干擾特性的測量方法及允許值》。這是一個整車輻射發射量的測試標準，作為我國的一個強制性國家標準，對汽車向周圍環境輻射的電磁波作了限制，以保護附近的廣播電視接收機的正常工作。•測試的頻率為30~1000MHz，測試用接收天線與車輛之間的距離為10m。CISPR25號出版物是對車上電子電氣設備150K~1000MHz頻段內的寬帶與窄帶無線電干擾的測試方法和允許值作了規定，目的在于防止安裝于車上的收音機、電視機、無線電話等免受同一輛車上的部件產生的輻射干擾的影響。-寬帶干擾源包括點火系、發電機、雨刮馬達、空氣壓縮機、車窗升降馬達等：-窄帶干擾源主要是微處理器、振蕩器和時鐘發生器等。

⑶ 電磁干擾測量儀

-電磁干擾信號波形有多種形式，且大多帶有脈沖性質，用一般的正弦波或調制正弦波測量儀器，很難獲得較精確的測量結果。-目前可用于電磁干擾信號波形的測量儀主要有干擾測量儀、頻譜分析儀、記憶示波器和瞬態記錄儀。除第一種干擾測量儀外，另三種都是通用的測量儀，它們用于干擾測量有各自的特點。