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汽車電子可靠性設計(二)

發布日期:2020-11-23

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。

相對而言,車內的電磁干擾源對車載電子裝置工作的可取性影響較大,本節特論述車內幾個主要的干擾源形成機理及其特征。 

-來自汽車外部的電磁噪聲源主要有:雷電、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、艦船發動機點火等,這些噪聲源產生的電磁躁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。

⑴ 供電系電磁干擾源

汽車供電系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和發電機磁場突然衰減時。


(2) 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,則發電機由于輸出電流急劇下降,在發電機電樞繞紅上產生正向瞬變過電壓,其等效電路如圖9-2所示。

圖中發電機被等效為一個電感L和電動勢E的串聯電路,負載則等效為支路電阻R1和R2并聯,發電機輸出電流RL=I1+I2。

?設R2為被拋的大負載,即R2<<R1,I2>>I1。

當開關K突然斷開時,電路換路引起電流IL產生瞬變

.?在負載Rj上產生的過電壓為:

?發電機電樞統組上的感應電流為:

-顯然,發電機拋負裁瞬變電壓UL,是一個正向指數脈沖電壓,其前沿較陡(約50—100us),后沿按指數規律下降,衰減時間約150—350ms。-拋負載瞬變電壓的幅值主要決定于拋負載程度,即R1/R2比值的大小,通常可達75~125V。-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支路上的電子器件形成較強的沖擊,必須設法使其安全泄放。

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