电磁兼容预测技术 1011002169 集102 佟锦东.ppt

汽车电磁兼容预测技术 1.4 汽车电磁兼容性预测的研究任务 电池兼容性预测主要是研究以下三个方面： a）系统内电磁环境 b）系统内干扰耦合途径 c）系统内干扰控制 a 系统内电磁环境 　　主要由系统各部分产生的信号环境和人 为噪声环境组成。在一个完整的应用系统里，系统的一部分对另一部分来说，很可能是“敌 对”环境。 b 系统内干扰耦合途径 天线─天线耦合途径：干扰源与敏感设备通过空间辐射耦合。 天线─线缆耦合途径：干扰源辐射的电磁波通过敏感器的连接导线感应出电压或电流进入设备电路。 机壳─机壳耦合途径：设备机壳金属面充当电磁边界，用来传播骚扰源电磁场。并通过另一设备的机壳作为感受边界，将骚扰能量感应到敏感设备中。 线─线耦合途径：设备连接导线中的电压或电流在相邻导线中感应耦合，造成与相邻导线相连接的设备被干扰。 共阻抗耦合途径：设备通过公共阻抗（共地阻抗或共源阻抗）产生电磁耦合。 c 系统内干扰控制 　 从系统全局出发，制定分系统和设备EMC规范、天线布局、EMC布线要求、搭接规范、以及制定必要的工艺规程，也就是通过设备功率、频率、时间、空间位置、方向、性能等6个方面的合理协调来取得系统电磁兼容性。 2 国外汽车电磁兼容性预测的发展状况 　　　汽车很早就成为电磁兼容研究的重点对象，早在1932年美国广播工程师协会(IRE)论文集上就登载了一篇关于汽车接收机干扰的文章。到20世纪60年代以后，汽车电气设备大量增加，许多国家和国际性组织都针对汽车推出了产品电磁骚扰发射(EMI)标准和电磁敏感度(EMS)标准。1983年K Blackmore给出了汽车EMC失效的几种模式，分析了汽车EMC测试的重要性。1987年，Michel F．Sultan等提出随着车载电子设备的增多，汽车EMC测试增加，相应的解决成本也增加了。因此，采用系统级EMC预测技术非常重要，它可以帮助解决汽车EMC问题。1992年，I．E．Noble回顾了前40年汽车电子的发展以及汽车EMC工作，总结指出汽车EMC问题主要有四个方面：传导骚扰、传导敏感度、辐射骚扰、辐射敏感度。2000年，Flavio CANAVERO、J．C．KEDZIA、A．Taflove等指出了汽车早期设计阶段EMC预测的重要性，对汽车EMC预测方法进行了探讨，并以汽车EMC实际应用验证了其可行性。 2.1 发达国家的汽车电磁兼容体系 目前，世界上汽车发达国家对汽车电磁兼容研究已经取得了一些成就，形成了一套汽车电磁兼容体系。这主要表现在如下四个方面： a）具有较为完善的汽车电磁兼容测试标准和规范； b）具有有效的对汽车整车和零部件进行电磁兼容检测、管理和认证的机构； c）具有高精度的汽车电磁兼容测试系统； d）研制出了大型的汽车电磁兼容预测、分析和设计软件。 2.2 较为完善的汽车电磁兼容标准规范 　　　国际标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC)、国际无线电干扰特别委员会(CISPR)、美国汽车工业协会(SAE)、德国标准局(DIN)、德国电气工程师协会(VDE)等组织均在其文件中规定了抗干扰检测的干扰类型及严格等级，几乎所有的汽车制造商和汽车电子产品的生产厂家均接受这些标准或把这些标准增补为自己的企业标准。 2.3 众多大型的电磁兼容实验室 　　　德国大众从1965年起，开始建立了露天的汽车防无线电干扰试验台，到7O年代不断改进和完善，1978年引进了较先进的测试设备，1985年大力推进汽车电磁兼容中心体系的筹建工作，1987年全新的汽车电磁兼容中心竣工。法国PSA公司电磁兼容实验室共有三个暗室：一个用于整车，一个用于零部件和车用接收机调整，另外一个专门用于零部件测试。测试整车的暗室尺寸为15.5m×10m×6113，转台直径8.4m，轴距调整范围为2000～3700mm。欧洲各国EMC实验室总计上百个，其它拥有大型汽车EMC实验室的机构有德国宝马汽车公司、奥迪汽车公司、法国U—TAC、英国汽车工业研究会(MIRA)、意大利菲亚特等。 2.4 开展汽车电磁兼容预测技术研究 汽车电磁兼容研究以前基本局限在试验上，但是随着电动汽车和混合驱动汽车的出现，以及汽车电气系统的迅速增加，信号频率的不断提高，汽车电磁兼容问题越来越成为汽车制造商很重的一个负担。为提高解决问题的效率，降低成本，把数字建模和数字仿真技术应用到汽车电磁兼容研究上，正成为汽车电磁兼容研究的一个热点。 3 汽车电磁兼容性预测的工作内容3.1 汽车电磁兼容性预测系统的结构组成 　　　整个汽车电磁兼容性预测系统分为3个组成部分，如下所示： 　a）输入部分：包含数据来源、筛选过程、运算法则这三个部分。 　　　　1）数据来源：是整个预测系统的数据来源，它包含设计数据库、用户自定义、