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汽車電子可靠性設(shè)計(二)

發(fā)布日期:2020-11-23

現(xiàn)代汽車的車載電子裝置越來越多,汽車電系已成為強(qiáng)電與弱電交叉、機(jī)械與電子一體化的典型產(chǎn)物,使得來自汽車內(nèi)、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(nèi)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(jié)特論述車內(nèi)幾個主要的干擾源形成機(jī)理及其特征。 

-來自汽車外部的電磁噪聲源主要有:雷電、雷達(dá)、電臺用無線電發(fā)射機(jī)、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(jī)、艦船發(fā)動機(jī)點(diǎn)火等,這些噪聲源產(chǎn)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(nèi)的電磁噪聲源主要有:發(fā)動機(jī)點(diǎn)火、各類開關(guān)觸點(diǎn)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(chǎn)生的電磁噪聲。-一部分在汽車電系內(nèi)通過導(dǎo)體及器件傳播,對車內(nèi)敏感的電子器件形成傳導(dǎo)干擾,另一部分向空間輻射,對車外的電磁環(huán)境產(chǎn)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(guān)觸點(diǎn)間隙火花放電等電磁干擾源,其中電路瞬變過電壓主要發(fā)生于發(fā)電機(jī)拋負(fù)載和發(fā)電機(jī)磁場突然衰減時。


(2) 發(fā)電機(jī)拋負(fù)載瞬變


-發(fā)電機(jī)在正常工作時,若負(fù)載突然減小或完全無負(fù)載,則發(fā)電機(jī)由于輸出電流急劇下降,在發(fā)電機(jī)電樞繞紅上產(chǎn)生正向瞬變過電壓,其等效電路如圖9-2所示。

圖中發(fā)電機(jī)被等效為一個電感L和電動勢E的串聯(lián)電路,負(fù)載則等效為支路電阻R1和R2并聯(lián),發(fā)電機(jī)輸出電流RL=I1+I2。

?設(shè)R2為被拋的大負(fù)載,即R2<<R1,I2>>I1。

當(dāng)開關(guān)K突然斷開時,電路換路引起電流IL產(chǎn)生瞬變

.?在負(fù)載Rj上產(chǎn)生的過電壓為:

?發(fā)電機(jī)電樞統(tǒng)組上的感應(yīng)電流為:

-顯然,發(fā)電機(jī)拋負(fù)裁瞬變電壓UL,是一個正向指數(shù)脈沖電壓,其前沿較陡(約50—100us),后沿按指數(shù)規(guī)律下降,衰減時間約150—350ms。-拋負(fù)載瞬變電壓的幅值主要決定于拋負(fù)載程度,即R1/R2比值的大小,通常可達(dá)75~125V。-最嚴(yán)重的拋負(fù)載瞬變發(fā)生于發(fā)電機(jī)滿載運(yùn)行時與蓄電池的連接斷開狀態(tài)下拋負(fù)載,此時電樞繞組上產(chǎn)生較大的能量泄放,對R1支路上的電子器件形成較強(qiáng)的沖擊,必須設(shè)法使其安全泄放。

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