為確保電子產(chǎn)品在復(fù)雜的電磁環(huán)境中不會(huì)影響其它設(shè)備,同時(shí)也不會(huì)受到其它設(shè)備的影響,這就需要在設(shè)備開發(fā)初期,從結(jié)構(gòu)、技術(shù)等方面進(jìn)行嚴(yán)格的電磁兼容設(shè)計(jì)。
1.電磁兼容設(shè)計(jì)基本要求
電磁式兼容性是電子設(shè)備的關(guān)鍵性能之一,在進(jìn)行設(shè)備功能分析的同時(shí),還應(yīng)進(jìn)行電磁式兼容性設(shè)計(jì)。
電磁兼容設(shè)計(jì)的目的是使設(shè)計(jì)的設(shè)備在復(fù)雜的電磁環(huán)境中實(shí)現(xiàn)電磁兼容。因此,在進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)滿足以下要求:首先確立設(shè)備滿足電磁兼容指標(biāo),然后明確機(jī)器的敏感器件、干擾源和影響方式,采取有針對(duì)性的措施,最后通過實(shí)驗(yàn)掌握設(shè)備是否滿足電磁兼容指標(biāo)的要求。
2.電磁兼容設(shè)計(jì)所采用的方法?
對(duì)于通信汽車來說,它們通常攜帶大量的機(jī)器,包括變電設(shè)備、通信設(shè)備和終端設(shè)備。干擾信號(hào)很容易在每個(gè)設(shè)備之間形成,從而影響通信質(zhì)量。因此,設(shè)備在進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮三個(gè)因素(干擾源、蓮藕方式和敏感設(shè)備),采取各種有效措施抑制干擾源,消除或削弱蓮藕的影響,提高敏感設(shè)備的抗干擾能力。
例如,汽車電子設(shè)備由數(shù)字電流表、數(shù)字電壓表、切換開關(guān)、斷路器、操作維護(hù)模塊、互感器、接觸器等模塊和部件組成,其中數(shù)字電流表、數(shù)字電壓表、切換開關(guān)、斷路器布置在前板上,操作維護(hù)模塊、互感器、接觸器等模塊和部件放置在機(jī)箱內(nèi)。該設(shè)備應(yīng)滿足要求GJB151A-97相關(guān)電磁兼容指標(biāo)要求,整體設(shè)計(jì)中采取的主要措施有:屏蔽儀表窗;屏蔽機(jī)箱間隙;合理配置和屏蔽每個(gè)模塊;電纜敷設(shè)及其電源線過濾。
圖1.屏蔽了儀表窗口
2.2機(jī)箱間隙的屏蔽
屏蔽體內(nèi)的接縫是影響屏蔽完整性的重要因素。該車載電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)由鋁板彎曲焊接而成,焊接光滑持續(xù),屬于永久接縫。這種接口處的射頻電阻與金屬片本身的射頻電阻幾乎相同,從而保證了屏蔽體接頭處的電氣連續(xù)性。螺釘擰緊法通常用于可拆卸接縫,如機(jī)箱和蓋板的接縫,因?yàn)槁葆斨g的間隔不應(yīng)太小,接縫表面的不平整以及蓋板材料的翹曲變形,這使得接縫表面不可避免地形成間隙,降低了機(jī)箱的屏蔽效率。因此,有兩種方法可以解決這個(gè)問題:提高間隙深度。為了提高間隙深度,機(jī)箱的彎曲邊緣總寬度為15。mm,重合規(guī)格越多,屏蔽效率越好;減少間隙長度,因?yàn)殁k金機(jī)箱很難達(dá)到連接面的高精度。為了彌補(bǔ)這一缺點(diǎn),采用了經(jīng)濟(jì)易用的方法,在連接面上粘貼有粘合劑的青銅簧片。由于彈簧片具有一定的彈性,安裝后彈簧片變形,接觸面產(chǎn)生一定的壓力,使得連接面具有一定的電氣連續(xù)性。
2.3箱內(nèi)各模塊的布局及屏蔽
有效布局設(shè)備中各種模塊和部件的部件,可以經(jīng)濟(jì)實(shí)用地降低影響水平。首先,干擾源和受感器必須明確。該設(shè)備的干擾源是控制保護(hù)器,敏感設(shè)備是數(shù)字電流表和電流表。為了防止它們相鄰,它們被放置在機(jī)箱的后面和前面,并且相互干擾的信號(hào)被空間距離削弱。為了達(dá)到更高效的屏蔽效果,電流表的表體外場(chǎng)蓋有一個(gè)屏蔽盒,表頭靠近前面板的屏蔽玻璃。玻璃的絲網(wǎng)毛刺根據(jù)螺旋金屬框架將其與機(jī)箱和屏蔽盒連接在一起,從而使容器底部的電線連接到電線。
2.4采用和鋪設(shè)電纜
由于電纜是一種高效的電磁波接收和輻射天線,是影響傳輸?shù)膬?yōu)良通道。大多數(shù)機(jī)器的電磁兼容關(guān)鍵是電纜。處理電纜問題的重要方法之一是屏蔽電纜。因此,該設(shè)備選擇了質(zhì)量好(阻抗低)的電纜,并保證了電纜屏蔽層和底盤的360。.。低阻抗搭接,使屏蔽層與機(jī)箱形成完整的屏蔽體,可以在一定程度上解決電纜輻射問題。此外,在安裝電線時(shí),電源配電線路和其他線路應(yīng)保持150。mm間距、敏感電路和影響電路分別獨(dú)立鋪設(shè),不能交叉重疊,并增加線束間隔,防止電纜間藕合。
2.5電源線過濾
為了防止電源輸入端的高頻干擾信號(hào)對(duì)系統(tǒng)的影響,安裝了EMC電源線過濾器。過濾器不同于其他電子元件,其特性與其安裝方式密切相關(guān),因此在過濾器的安裝方式上采取了一系列對(duì)策。如圖2所示,首先要遠(yuǎn)離過濾器的輸入和輸出線,防止高頻過濾效果因兩側(cè)藕合而下降;其次,過濾器外殼與機(jī)箱的低阻抗接觸,同時(shí)要縮短電源端口與過濾器的連接線。當(dāng)電流進(jìn)入機(jī)箱時(shí),過濾器首先流入過濾器進(jìn)行過濾,然后沿著其他過濾器的端口進(jìn)行過濾。最終電源信號(hào)也會(huì)導(dǎo)致信箱。
圖2.電源濾波器安裝方法
3.是檢測(cè)結(jié)果及改進(jìn)措施
圖3.檢測(cè)結(jié)果圖