汽車電磁兼容

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      汽車電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)分為標(biāo)準(zhǔn)、地區(qū)、國家標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)上制定電磁兼容方面的標(biāo)準(zhǔn)化組織有標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）、電工委員會（IEC）、電工委員會無線電干擾特別委員會（CISPR）。

      地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)主要是歐洲ECE法規(guī)和EEC指令。國家性標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會有美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（ANSI），美國聯(lián)邦通訊委員會（FCC），美國汽車工程協(xié)會（SAE），德國郵電部（FTZ），德國電氣工程師協(xié)會（VDE），英國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（BSI），日本民間干擾控制委員會（VCCI），上述標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會的作用是與標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)，并且制定各國家自己的標(biāo)準(zhǔn)。

      上各大型汽車公司都有自己的企業(yè)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，如美國福特公司、通用公司，德國大眾、寶馬,意大利的FIAT公司和法國的PSA集團(tuán)等，其企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)比上通用的標(biāo)準(zhǔn)要嚴(yán)格很多。

電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)分類及發(fā)展變化

      盡管汽車電磁兼容的標(biāo)準(zhǔn)種類繁多，但以測試方法可歸結(jié)為傳導(dǎo)發(fā)射、傳導(dǎo)抗擾度、輻射發(fā)射和輻射抗擾度四個方面的標(biāo)準(zhǔn)。

1 傳導(dǎo)發(fā)射

      傳導(dǎo)發(fā)射又分為瞬態(tài)發(fā)射和連續(xù)發(fā)射，瞬態(tài)發(fā)射是指被測設(shè)備在接通或切斷瞬間通過電源線所產(chǎn)生的干擾信號，連續(xù)發(fā)射是被測設(shè)備持續(xù)對電源線所產(chǎn)生的干擾。多數(shù)瞬態(tài)傳導(dǎo)發(fā)射的測量基本上是采用ISO 7637-2 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測試方法，但各個標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的限值有所不同，如福特公司規(guī)定的限值為-150V/＋100V，而FIAT公司規(guī)定的限值為-60V/＋60V。對于連續(xù)型傳導(dǎo)發(fā)射的測量大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)在近年來修訂后基本上采用等同于CISPR25的測量方法。對于連續(xù)傳導(dǎo)發(fā)射CISPR25第三版在其第二版基礎(chǔ)上增加了點(diǎn)火系統(tǒng)測試的試驗(yàn)方法，該方法zui早只是在大眾企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中涵蓋，從這點(diǎn)可以看出標(biāo)準(zhǔn)也在借鑒其它標(biāo)準(zhǔn)中合理的試驗(yàn)方法。

2 傳導(dǎo)抗擾度

      傳導(dǎo)抗擾度測試分為電源線傳導(dǎo)抗擾度和信號線傳導(dǎo)抗擾度。

2.1 電源線的抗擾度

      在電源線的抗擾度測試標(biāo)準(zhǔn)中，部分企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與ISO7637-2相比存在較大差異，如福特傳導(dǎo)抗擾度標(biāo)準(zhǔn)共分為6大類19種波形，而ISO7637-2則分為5大類8種波形，克萊斯勒的分為7類13種波形。ISO的電源線傳導(dǎo)抗擾度標(biāo)準(zhǔn)是模擬車輛運(yùn)行中可能出現(xiàn)的感性負(fù)載切斷、開關(guān)的接通瞬間、電壓跌落和拋負(fù)載的四大類干擾現(xiàn)象，而福特電源線抗擾度標(biāo)準(zhǔn)除在感性負(fù)載切斷和電壓跌落類似與ISO7637外，其余四類干擾現(xiàn)象均不同與ISO7637-2，如模擬車輛充電時的連續(xù)干擾、交流地電壓偏移、供電電壓的短時中斷和電壓過載的干擾現(xiàn)象，福特標(biāo)準(zhǔn)在電源線傳導(dǎo)抗擾度方面提出更加廣泛和嚴(yán)格的要求。

2.2 信號線傳導(dǎo)抗擾度

      2006版的ISO7637-3標(biāo)準(zhǔn)在1995版標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了較大的變更，增加了直接電容器耦合（DCC）方法和感性耦合鉗（ICC）方法，亦即增加了慢速脈沖（ISO7637-2中的脈沖1和脈沖2）的要求，該項(xiàng)要求在2002版的大眾標(biāo)準(zhǔn)中就已經(jīng)體現(xiàn)，增加該要求的目的是要在測試中覆蓋所有可能出現(xiàn)在線路中的電磁干擾現(xiàn)象，以保證車輛電子系統(tǒng)的可靠性。

3 輻射發(fā)射

      對于輻射發(fā)射測量，無論是EEC指令還是企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在測試方法上都是參照CISPR12及CISPR25，這也是汽車EMC標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢。

3.1 整車輻射發(fā)射

      現(xiàn)在EEC指令的整車寬帶輻射發(fā)射測量的限值等同與CISPR12，整車窄帶輻射發(fā)射測量的限值不同與CISPR12，總體上比CISPR12更加嚴(yán)格。CISPR12第6版增加了均值限值線，即在點(diǎn)火鑰匙處于“on”，且發(fā)動機(jī)沒有起動的情況下采用均值檢波方式測量車輛的窄帶干擾信號，而峰值和準(zhǔn)峰值檢波方式是在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下使用。即窄帶測量采用均值檢波，寬帶測量采用峰值和準(zhǔn)峰值檢波方式，這也是窄帶測量從6dB法轉(zhuǎn)變到均值檢波法所發(fā)生的重大變化。

      窄帶測量采用均值檢波器有以下幾個方面的的優(yōu)勢：

• 能夠抑制騷擾信號中的脈沖干擾成分，更加有效的測量窄帶信號成分。
• 抑制幅度調(diào)制成分，測量出幅度調(diào)制信號中的載波電平。
• 對于間歇的、不穩(wěn)定的和漂移的窄帶信號可以檢測出來。

3.2 零部件輻射發(fā)射

      對于零部件輻射發(fā)射測量，EEC所采用的標(biāo)準(zhǔn)限值與CISPR25相比要寬松很多，頻率范圍也不同，EEC頻率范圍是30M-1GHz，而CISPR25頻率范圍為150 kHz～2500 MHz。國外企業(yè)如VOLKWAGEN、BMW、GM、FORD和PSA等都在CISPR25標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上制定了自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在試驗(yàn)方法和樣件布置上基本相同，但在測試頻段、限值和檢波方式都各有所不同。各企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都是依據(jù)其公司生產(chǎn)車輛所使用車載接收機(jī)的特性和使用頻率來制定頻段范圍和限值大小，同時由于各款車型所銷售的國家及用途的不同，所要保護(hù)的頻段范圍不同，一般情況只保護(hù)該車型所涉及的頻段。

      第三版CISPR25的和第二版相比變化較大。第二版的頻率范圍為150 kHz～1000 MHz,而第三版已經(jīng)將頻率范圍的上限提高到2.5GHz，擴(kuò)充的頻段包括DAB、GPS、GSM、3G和Bluetooth，同時子頻段范圍也作了較大的調(diào)整。在測量限值的規(guī)定上也有較大的變化，原限值分寬帶和窄帶限值，檢波方式為峰值和準(zhǔn)峰值；現(xiàn)限值分為峰值/準(zhǔn)峰值限值和均值限值，檢波方式為峰值、準(zhǔn)峰值和均值。

      現(xiàn)在愈來愈多的乘用車上使用窗式天線，窗式天線需要使用放大器，因而天線信號的本底噪聲將隨之增加，為了排除接收機(jī)本底噪聲和天線本底噪聲對測量結(jié)果的影響，第三版增加了有源天線本底噪聲測量方法。

4 輻射抗擾度

4.1 整車輻射抗擾度

      多數(shù)輻射抗擾度標(biāo)準(zhǔn)的測試方法都等效于ISO 11451,如EEC指令和大眾的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的整車抗擾度就分別等效于ISO 11451-2, ISO 11451-3, ISO 11451-4，但EEC指令和大眾標(biāo)準(zhǔn)所采用的抗擾度等級則相差很大，如EEC采用的場強(qiáng)為30V/m,大眾標(biāo)準(zhǔn)采用的場強(qiáng)為150 V/m。EEC指令從2004年版本開始，將抗擾度的頻率上限提高到2GHz，大眾標(biāo)準(zhǔn)則提高到3GHz，同時這兩個標(biāo)準(zhǔn)都依據(jù)ISO 11451-1增加了脈沖調(diào)制的要求，脈沖調(diào)整的頻率為217Hz，但占空比EEC指令為12.5％（等同于ISO），大眾標(biāo)準(zhǔn)占空比為50%。增加脈沖調(diào)制要求，也是為了涵蓋類似雷達(dá)波的這種電磁干擾源。

4.2 零部件輻射抗擾度

      零部件輻射抗擾度的標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢雷同于整車，EEC指令和大眾標(biāo)準(zhǔn)的抗擾度頻率上限也分別提高到2GHz和3GHz，也增加了脈沖調(diào)制。

結(jié)論

適應(yīng)新技術(shù)的發(fā)展

• CISPR25頻率范圍由150 kHz～1000 MHz 提高到150 kHz～ 2.5GHz以適應(yīng)DVB，GPS,GSM,3G和Bluetooth技術(shù)在汽車上的使用。
• 有源天線的使用，其測量結(jié)果的準(zhǔn)確性受到一定程度的質(zhì)疑。有源天線的放大特性、非線性、失真和信噪比都會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響，因此在標(biāo)準(zhǔn)中增加了有源天線本底噪聲測量方法。

涵蓋所有電磁現(xiàn)象

• 輻射抗擾度增加脈沖調(diào)制功能
• 信號線傳導(dǎo)抗擾度增加慢速脈沖

測量方法愈趨合理

• 窄帶測量從6dB法轉(zhuǎn)變到均值檢波法。
• CISPR/D分會正在進(jìn)行對有源天線的進(jìn)一步研究工作。