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未来汽车电磁兼容性设计和测试评价的重要趋势

在汽车电磁环境日益复杂的今天,整车EMC电磁兼容问题已经受到各个国家、相关行业协会和世界各大汽车主机厂商都重视电磁兼容,不断关注汽车EMC研究制定了国家强制性标准、行业推荐标准和整车厂自身工程标准。本文将重点介绍整车EMC后续还将介绍汽车零部件级别的内容EMC如何设计测试整改。


国产电磁兼容仪器设备


EMC概念

EMC(ElectroMagneticCompatibility,电磁兼容性)是指电子、电气设备或系统在预期的电磁环境下,在设计要求下正常工作的能力。主要包括EMI(ElectroMagneticInterference,电磁辐射干扰)和EMS(ElectroMagnetic Susceptibility,电磁抗扰度)评价体系。


整车EMC的重要性

在20世纪早期传统内燃机汽车时代,汽车电子设备较少,主要研究汽车发动机点火系统和传统12世纪V电源系统对汽车周围的无线电设备和电子控制单元的电磁辐射干扰(EMI)的影响。

然而,随着汽车电气化、智能化、网络化的发展和汽车无线通信系统技术的广泛应用,汽车电子系统与外部复杂电磁环境的相容性将成为未来汽车电磁兼容性设计和测试评价的重要趋势,特别是研究外部电磁环境和汽车电磁辐射源对汽车内外电子控制系统的电磁干扰(EMS)解决方案尤为重要。例如,具有高级自动辅助驾驶功能的车型将成为未来几年汽车电磁兼容性发展的重中之重。


整车EMC挑战

1.高压部件的集成将带来更严重的电磁干扰,高压部件的电磁兼容性设计将面临更大的挑战。挑战包括高电磁干扰强度和复杂的耦合路径。

2.高度集成电路带来的挑战,使用SOC芯片的高压部件有许多优点,但开关频率较高(du/dt,di/dt)带来更强的电磁传导和辐射干扰,电磁兼容性面临更大的挑战。

3.扩展汽车智能和网络功能,对各种工况进行全面准确的模拟,探测EMC问题带来了新的挑战,车载通信频率不断扩展到高频领域,如LTE通讯,5G/V2X通信、雷达通信等,都为我们的整车设计、测试提出了更高的要求。

4.EMC测试和整改都涉及到系统级的改进,改进周期长,成本高,给车企带来了很大的成本压力。


整车EMC主要设计预防、测试验证及改进措施

1.软件仿真技术的进步提供了高压高频部件设计的早期引入EMC分析,从“源头”优化电磁兼容设计的新思路。

2.线束布线和接地,信号电缆远离高压网络和强干扰源,屏蔽电缆传输重要控制通信信号,屏蔽层360°搭接处理。

3.良好的结构设计,EMC结构设计应尽量避免共模干扰电流流过敏感电路或高阻抗接地路径,结构设计应避免额外的容性耦合或感性耦合,结构设计应注意良好的低阻干扰排放路径。

4.不断引入新领域的测试仿真设备。在实施测试骚扰或接收车辆部件辐射的前提下,很难使模拟工况刺激车辆的许多传感器更接近真实工况。

5.磁环与滤波器的应用,采用主动电磁兼容技术,如ActiveEMIFilter(AEF),采用电感感应共模噪声,注入电感抑制噪声,降低滤波器的体积、重量和成本。


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