随着汽车电子技术的快速发展,车辆中集成了越来越多的无线技术、雷达系统以及高速数据总线。这些新兴技术的广泛应用,也对车辆的电磁兼容性(EMC)提出了更高的要求。在EMC领域,EMI(电磁干扰)的管理是确保汽车电子可靠性的重要关切点,其中基于CISPR12标准的EMI发射测试是关键环节之一。
什么是EMI及其来源
EMI,全称为电磁干扰,是电子设备在运行过程中产生并可能干扰其他设备正常工作的电磁能量。它主要由快速切换的电压和电流引发,并能以传导或辐射形式传播到周围环境。由于现代汽车中电子元件的种类和数量显著增加,特别是采用了更高频率和更高开关速度的技术如氮化镓(GaN)开关器件,这加剧了EMI的产生和传播风险。
EMI主要表现为传导发射和辐射发射两种形式:传导发射是设备通过电源线或信号线传播干扰能量到其他设备的现象,而辐射发射指设备通过空间传播射频能量的过程。在汽车电子设计中,CISPR12标准正是用于规范辐射发射的评价和限值。
CISPR 12标准简介
CISPR12是国际电工委员会(IEC)制定的一项针对电动车辆和内燃发动机驱动车辆的通用辐射发射测试标准。本标准主要适用于对公共环境中电磁干扰辐射的评估。根据CISPR12的要求,汽车在其正常运行情况下,其辐射发射不得超过一定的限值,以保证周围电子设备的正常工作。
CISPR 12标准的核心测试内容包括:
测量车辆各电子系统可能产生的辐射发射。
规范具体的测试频率范围,一般为30 MHz至1000 MHz。
设置辐射发射的安全限值,以确保外部环境中的无线通信设备或其他接收设备不受干扰。
测试环境严格控制在抗干扰能力较高的专业暗室中,不仅要重视被测试车辆的直接辐射,还需考虑其对其他设备共模干扰的贡献。
EMI发射的测试与挑战
在进行EMI测试时,guojibiaozhun通常要求采用电压法或电流法,由EMI接收机、电流探头和专业测试环境组成的系统完成。测试步骤需要模拟车辆实际运行状态,并jingque记录在30MHz至1000 MHz范围内的辐射发射数据。
传统测试方法和测试环境在面对高速信号、复杂电缆布局以及多种无线技术的综合干扰时,往往存在挑战。例如,车辆内部信号传输中,由于特征阻抗的不匹配或传输线终端的不适合,可能产生信号反射,从而导致辐射发射增多。电路设计中的时钟频率过高,信号变化过快,也会显著增加辐射发射。
应对策略与未来趋势
为抑制EMI发射,汽车电子领域已经采用了一些行之有效的措施。其中,高效的滤波器设计和屏蔽技术被广泛应用于减少传导和辐射路径上的干扰传播。对PCB板设计进行优化,如采用门控时钟的方法减少高频信号的切换频率,能够从根本上降低电磁干扰。
在器件选择方面,宽带隙器件如氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)正逐渐成为功率转换的重要选择,它们能在高频率下工作,确保低输出电容和低开关损耗,从而在一定程度上减轻EMI问题。
展望未来,随着电动汽车、智能网联汽车的普及,汽车电子领域对EMI发射测试的要求只会更加严格。技术升级和标准完善将继续推动汽车电子系统的抗干扰能力提升,从而为提供一个更稳定、更高效的交通环境做出贡献。
结语
汽车电子领域的EMI发射测试,是保障车辆电磁兼容性的重要组成部分。而CISPR12标准作为国际认可的关键规范,为汽车行业提供了科学的指导依据。随着技术的不断进步和检测手段的完善,我们有理由相信未来的汽车电子系统将在电磁兼容性方面表现得更加优异,也为构建一个和谐的电磁环境奠定了坚实基础。