本文要點

汽車 EMC 問題是僅次于尾氣排放和交通噪音的第三大車輛污染形式。

汽車 EMC 問題會造成無預警的汽車系統(tǒng)操作變更。

這類問題可能是輻射，也可能是易于受到外部 EMI 來源的不利影響。

傳統(tǒng)汽車中包含電氣系統(tǒng)、電子電路，以及內燃機。工程技術的進步讓汽車擁有了更多工具，但這一切也帶來了電磁兼容性 (EMC) 問題。

汽車 EMC 問題要么來自車內電子組件的輻射，要么是因為電子元件非常容易受到外部 EMI 來源的不利影響。在這兩種情況下，汽車 EMC 問題都會讓汽車系統(tǒng)運行發(fā)生意外變化。車載無線技術的應用，以及汽車外部廣泛的通信連接能力，進一步加劇了這一問題。

本文將深入探討汽車面臨的一些 EMC 問題以及 EMC 的來源。

常見的汽車 EMC 問題

1. 車輛驅動系統(tǒng)

在電動汽車中，車輛驅動系統(tǒng)容易受到 EMC 問題的影響。大多數(shù)情況下，車輛驅動系統(tǒng)會受到大量傳導共模干擾。系統(tǒng)接地不當和電路板布局設計不當是車輛驅動系統(tǒng)中 EMI 的潛在來源。

汽車驅動系統(tǒng)中配備有諸如 DC-AC 逆變器和 DC-DC 轉換器的電源轉換器，這些轉換器會產(chǎn)生干擾汽車電子系統(tǒng)的雜散信號。另外，產(chǎn)生的 PWM 信號也會產(chǎn)生車輛電磁干擾。

2. 車輛點火系統(tǒng)

在誘發(fā)內部以及外部的電磁干擾方面，車輛點火系統(tǒng)中的高壓瞬態(tài)電磁脈沖起著重要作用。點火啟動期間的電磁輻射是影響車輛電子裝置的最強電磁干擾源之一。

3. 車輛雨刮器電機系統(tǒng)

傳統(tǒng)汽車中用于雨刮器和車窗控制的直流電機在電機運行時產(chǎn)生反向瞬態(tài)電壓，并在電刷和換向器段之間引起火花放電。

這種放電造成的傳導和輻射 EMI 會在汽車系統(tǒng)中產(chǎn)生干擾問題。除此以外，雨刮器電機在運行時會在電機繞組之間產(chǎn)生傳導干擾，并引發(fā)干擾。

哪些原因導致了汽車 EMC 問題？

汽車 EMC 問題會影響內部集成電路以及車輛附近的電子系統(tǒng)。在汽車中，EMC 領域可以分為以下幾類：

輻射抗擾性

輻射發(fā)射

傳導抗擾性

傳導發(fā)射

靜電放電 (ESD)

元件放置、電子組件、天線系統(tǒng)和接線都是產(chǎn)生汽車 EMC 問題的潛在原因。汽車電子組件中的電磁耦合通常通過印刷電路板走線或接線實現(xiàn)，它們?yōu)閭鲗Оl(fā)射提供了一條路徑。車輛中的接線和內部互連也可以用作天線，將電磁場轉換為輻射發(fā)射。

除了硬件，控制某些汽車操作的軟件中存在微處理器時鐘頻率和周期性時序回路，它們也可能導致車輛出現(xiàn) EMC 問題。如果微處理器頻率與車輛中使用的無線電頻帶相匹配，則可能導致 EMC 問題。

汽車系統(tǒng)中的 EMI 來源

上文提到的車輛系統(tǒng)是產(chǎn)生電磁干擾的車載來源。汽車 EMC 問題可能由車載和車外 EMI 來源引起。除了這些來源之外，還有一些內部接收器會使汽車電子元件容易受到 EMI 的影響。下表列出了一些影響汽車 EMC 的內部和外部 EMI 來源。

汽車 EMC 問題是僅次于尾氣排放和交通噪音的第三大車輛污染形式。與傳統(tǒng)的內燃機汽車相比，電動或混合動力汽車更容易受到汽車 EMC 問題的困擾。

文章來源： Cadence楷登PCB及封裝資源中心

審核編輯 黃宇