您的位置 首页 新品

关于车载电子EMC,这里有最好的解决办法

现在,受到EMC(电磁兼容性)问题困扰的技术人员越来越多。这是因为随着产品向多功能化、高功能化和高速化发展,EMC对策的难度也与日俱增。…

现在,遭到EMC(电磁兼容性)问题困扰的技能人员越来越多。这是由于跟着产品向多功用化、高功用化和高速化开展,EMC对策的难度也日积月累。车载电子产品称得上是一个典型的代表。对此,日本Qualtec可靠性测验中心所长前野刚指出:“只需掌握了窍门,就能找到EMC处理办法。”环绕EMC对策其时的课题和对策的要点,前野所长接受了记者采访。(采访人:近冈裕)

——传闻以车载电子产品为代表,关于最近的电子产品,许多电路规划人员都在为EMC对策发愁。首要请您用外行也能了解的言语,简略介绍一下EMC对策。
前野:根本来说,EMC便是指电子产品应当具有的电磁抗搅扰性和耐受性。EMC有EMI(电磁搅扰)和EMS(电磁耐受)两个方面。EMI是指电子产品作业时宣布的电磁噪声(以下简称噪声)影响(搅扰)周围其他电子产品作业的现象。EMS是指电子产品遭到周围其他电子产品宣布的噪声搅扰的现象。
也便是说,EMC对策既要遏止自身宣布的噪声,又要避免在周围噪声的影响下呈现误操作。简略来说,便是避免电子产品成为噪声的“加害者”或是“被害者”。
——EMC范畴现在正在发生哪些改变?
前野:之所以有许多人会遭到EMC对策的困扰,是由于EMC对策的难度添加,呈现的问题越来越多。最常呈现的是关于高频噪声的问题。这是由于高频噪声转化成电波后简单发散,并且,具有高频噪声对策规划经历的数字电路规划人员太少。其实在许多状况下,印刷电路板的铜箔图画(以下简称图画)也不合适按捺高频噪声。
车载电子产品等许多电子产品的数字电路正逐年向高速化开展。高速化是指时钟频率进步,1秒时间里重复的周期缩短,也便是完成了高频化。如此一来,高频噪声会随之添加。并且有必要运用支撑高速化的半导体。但合适高速化的半导体大多对噪声的耐受性比较差。总而言之,数字电路越向高速化、高频化开展,就越简单发生噪声、越简单遭到噪声的搅扰。
曩昔,咱们身边的高频电路只要FM播送、电视机和收发器之类。日本的FM播送的频率是76~90MHz。不过,最近的车载电子产品等内嵌的数字电路的时钟频率要高于FM播送的频率。
也便是说,最近的数字电路开端频频运用曩昔没有设想到的高频信号。但这些改变带来的问题,也是电路规划人员之前很少遇到的。由于不熟悉,所以规划的图画不合适,然后造成了问题。
并且,最近的产品添加了装备的接纳器,而接纳器关于噪声比较灵敏,这也加大了EMC对策的难度。轿车曩昔只装备AM播送和FM播送的接纳器,而现在添加了电视接纳器、ETC接纳器、GPS接纳器和蓝牙接纳器等。接纳器会对十分弱小的信号作出反应,因而,电子产品有必要采纳精细的噪声对策,避免接纳器遭到搅扰。
现在,面向自动驾驶的车车间通讯已经在开发,往后应该会加快进度。到那时,轿车装备的无线通讯媒体还会更多,EMC对策往后也会变得越来越杂乱。
——不只是车载设备,数字产品、家电产品和工业设备等其他电子产品好像也存在数字电路需求采纳高频噪声对策、装备的接纳器越来越多的状况。那么,在车载电子产品特有的EMC对策中,最近有没有特别引人重视的?
前野:有,便是混合动力车(HEV)和纯电动轿车(EV)用电子产品的EMC对策。HEV和EV需求向驱动电机通入大电流,并且经过PWM (脉冲宽度调制)操控来操控电机。PWM信号自身是100A级的大电流,并且是脉冲信号,因而含有很多的谐波。也便是含有很多的高频成分,很或许发生低频到高频的噪声,成为其他电子产品的搅扰源。
并且,HEV的电子产品运用高电压。典型的混动体系运用650V电压。一般的轿车,也便是“12V车”可以选用“-(负极)”端直接与车体接地的“车身接地”。这是由于普通车运用的电压低,没有触电的危险。经过选用这种办法,比较简单下降电源线上的噪声。
可是关于HEV运用的高电压,就很难再直接选用车身接地的办法。由于高电压有或许导致触电。噪声对策的难度也相应进步了。并且,随同多功用化和高功用化的开展,很多的电子产品密布地装备在一起,这也添加了EMC对策的难度。现在的轿车装备50多个电子产品。内置的MCU动辄超越100个。这些电子产品都鳞次栉比地挤在狭小的空间里。
其实,电路板小型化关于EMC对策是有利的。由于小型化意味着天线变小,不简单接纳到噪声。但电路板缩小后,相同的空间会挤进更多的电子产品。然后导致EMC环境恶化。
——有读者点评您的讲座“功率电子等车载电子产品的EMC兼容规划”赋有实践性。为什么能做到这样呢?
前野:或许是由于我在讲课的时分,为了便利实践运用,会留意介绍电子产品发生的详细现象,并且回到根底理论的层面解说现象。也便是尽或许将实践产品与理论结合起来,这应该是我讲课的一个特色。
学术性讲座大多是以解说根底理论为主,尽管可以广泛地进行学习,但运用到规划现场还存在必定难度。而具有实务经历的讲师在讲课时会结合很多实例,尽管通俗易懂,但不具有普遍性,听众很难在实践作业中活学活用。
并且,大大都的学术性讲座没有必定根底很难听懂。而具有实务经历的讲师教授大多是“杂学”,尽管能令听众“茅塞顿开”、“点头称是”,但不深化解说根底理论。无论是哪一种,都很难直接应用于实践作业。
因而,我的讲座归纳了以实务为根底的讲座和学术性讲座。希望可以为听众正在应战的EMC对策供给一点参阅。
——这应该是实务经历丰富,并且取得了博士学位的前野教师独有的视角。请您经过详细比如,更详细地介绍一下。
前野:例如制造印刷电路板图画的“底片”。在制造进程中有“不能做的作业”和“有必要做的作业”。不能做的作业之一是“不能在通用接地层上设置狭缝(去掉细长铜箔的部分)”。这是大大都电路规划人员都知道的“常识”。
比如说,有1块多层印刷电路板上设置了模仿电路、数字电路和电源电路。假定第2层是接地层,经过在图画上设置狭缝,使各条电路的接地别离(成3个)。关于这种状况,一般的讲座给出的阐明是“狭缝会导致流出噪声添加。因而应当去掉狭缝,削减流出噪声”。关于狭缝的好坏,大都讲座只会讲到这儿,然后就进入下一个论题。
但在我看来,正确办法应该是解说清楚为什么狭缝欠好。确实,依照功用电路别离接地层也有起到杰出效果的比如。但带来负面影响的状况要多得多。假如囫囵吞枣,条件反射式地记住“狭缝欠好”,而不了解其间的原理,在规划现场就会被支撑狭缝的上司和客户批驳。在实践作业中,在不能设置狭缝的当地参加狭缝的状况也时有发生。
为了让我们了解原理,我讲课时首要会解说狭缝有哪些类型,然后解说哪些狭缝好,哪些欠好。然后回到根底理论的层面阐明原因,让我们“服气”。
依据实践数据实践性地解说,最终连同电磁动力的传输在内,对现象进行阐明,让我们听懂。
——您现在尽管是EMC对策的专业人士,但年轻时也或许经历过失利。请问您在电装的时分,在EMC对策上吃过哪些苦头?
前野:进入电装的第3年,我作为一名技能人员,职业生涯才刚刚开端。我其时受命规划车用收发器。由于是第一次自动参加规划,在规划的进程中,我很用心地学习。以长辈规划的取得了杰出效果的接纳器为根底,经过对高频扩大部、频率转换部和部分振荡器进行调整,沿袭中频扩大器及其后续部件,总算是完成了接纳器的规划。
我兴致勃勃地制造出试制品,立刻安装到轿车上进行测验。但没想到,试制品在独自作业时接纳信号的灵敏度很高,但发动机发动后,接纳灵敏度骤降。
原因说起来有点专业,是由于我为了避免大带宽的接纳信号失真,在规划中频扩大级时,选用了过错的参差调谐电路。因而,在经过调制后,轿车的焚烧噪声超越了途中的扩大器接纳到的信号。由于太想在接纳灵敏度方面超越竞争对手厂商的产品,所以我忘了要充分考虑发动机的焚烧噪声的影响,真是很难为情。
有了这次失利,我第一次认识到了EMC的重要性。切身了解到了噪声有多可怕、在轿车中装备电子产品有多可怕。
——请介绍一下学习EMC对策时的要点。
前野:需求具有电磁学的思想形式。许多人以为EMC的问题可以经过高频电路技能处理,我曩昔也是这样想。但实践上,从电磁学视点掌握能深化了解,是通往处理的一条近路。
比如说,许多人以为电流只在电路的布线(图画)中活动。但在实践的电子产品中,电路之间存在“空间耦合”。这用电磁炉的机制来解说应该比较简单了解。在电磁感应的效果下,线圈互相别离,但可以经过空间传导高频功率。
印刷电路板中也是如此。仔细观察图画,就像是极薄的一匝线圈。这样的一匝线圈在印刷电路板内很多存在,其间就会发生空间耦合。详细包含电磁感应耦合和电容耦合。也便是说,电介质中有很多的噪声流转。了解这个现象需求必定的电磁学常识。

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/xinpin/238564.html

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部