現代汽車的車載電子裝置越來越多,汽車電系已成為強電與弱電交叉、機械與電子一體化的典型產物,使得來自汽車內、外的電磁噪聲對車載電子裝置形成電磁干擾。來自汽車外部的電子噪聲源主要有雷電(雷電間接效應測試系統、雷擊直接效應測試系統、
防雷測試系統)、雷達、電臺用無線電發射機、高壓輸電線的電暈放電、熒光燈的輝光放電、探照燈的弧光放電及其它車輛、飛機、艦船發動機電火等,這些噪聲源產生的電磁噪聲以電磁波的形式對汽車電系形成輻射干擾。來自汽車內的電磁噪聲源(信號發生器)主要有發動機點火、各類開關觸點之間的間隙放電、電路瞬變、電磁耦合及靜電放電等,這些噪聲源所產生的電磁噪聲。一部分在汽車電系內通過導體及器件傳播,對車內敏感的電子器件形成傳導干擾;另一部分向空間輻射,對車外的電磁環境產生污染。相對而言,車內的電磁干擾源對車載電子裝置工作的可靠性影響較大。
一、供電系電磁干擾源
汽車供電存在著電源異常電壓,電路瞬變過電壓及開關觸點間隙火花放電等電磁干擾源,其中電路瞬變過電壓主要發生于發電機拋負載(
拋負載脈沖模擬器)和發電機磁場突然衰減時。
1、發電機拋負載瞬變
發電機在正常工作時,若負載突然減小或完全無負載,會引起發電機輸出電流急劇下降,在發電機電樞繞組上產生正向瞬變過電壓。最嚴重的拋負載瞬變發生于發電機滿載運行時與蓄電池的連接斷開狀態下拋負載,此時電樞繞組上產生較大的能量泄放,對R1支路中的電子器件形成較強的沖擊,必須設法使其安全泄放。
2、激磁衰減瞬變
當發電機激磁繞組電路故障開路、或因點火開關斷開切斷激磁電流回路時,在激磁繞組上將產生磁場衰減瞬變過電壓。此瞬變過電壓為一負向指數脈沖,脈沖幅度取決于換路瞬間的電路及調節器狀態。
二、點火系電磁干擾源
汽車電系內最強的電磁干擾源是點火系。汽車發動機點火時,點火線圈初、次級瞬變電壓很高,對車載電子裝置產生很強的傳導干擾;同時,由于火花塞電極放電強烈,因此對周圍的空間形成很強的電磁輻射。
三、感性負載瞬變干擾源
汽車電系內存在著大量的感性負載,如各種電動機和電磁閥等,其線圈在開路瞬間,都會成為一種寬頻譜、大能量的瞬變干擾源。
四、觸點放電干擾源
汽車電系內分布有各種觸點,如開關觸點、繼電器觸點、整流子電機的電刷與整流子間觸點等。這些觸點都是用來通斷電流的,但在其要開未開、或要閉未閉瞬間,都會產生程度不同的火花放電現象。這種觸點間放電能量雖然比火花塞電極放電能量小得多,但其放電瞬間的能量密度通常可達到造成危害的程度。
五、靜電干擾源
靜電(
靜電放電發生器)產生的機理是兩種不同物質相互摩擦時,會在兩物體間引起電子的移動,其結果使得兩物體的表面分別帶上正電荷和負電荷,稱其為靜電。
六、電磁耦合干擾源
汽車電系內存在著大量的成束包扎的導線及多點搭鐵的地回路,較長的無屏蔽配線及搭鐵阻抗在汽車電系內產生磁感應耦合和電容耦合。同時由于多點搭鐵形成共同的阻抗通道,當一條導線上產生共阻抗耦合干擾。
上述這些耦合噪聲電壓最高幅度可達200V以上,持續時間可達300ms,對部分電子裝置工作的可靠性產生干擾,尤其對車載電子儀器和儀表的正常工作影響較大。