隨著電子技術的飛速發展，越來越多的電器設備應用到汽車上，提升了汽車的整體性能，但同時也帶來了一個新的問題，由于采用大量電子設備而產生的電磁干擾。針對汽車電子電器電磁干擾的產生及解決方案這一問題，本文系統分析了汽車內部的點火系統、電機、電源、線路以及靜電等引起的電磁干擾，并提出一些措施來防止電磁干擾。 只要是帶電的物體都會對周圍產生輻射或受到其它磁場輻射的作用，那么對于應用大量電子設備的車輛而言，電磁輻射干擾對于車輛電氣系統的正常運行就會帶來很大的影響。隨著汽車工業日新月異的發展和汽車電子電器設備的大量應用，汽車電磁干擾的特點及其產生的影響也有了巨大的變化。本文就汽車電子電器電磁干擾的產生及解決方案進行探討。
1 汽車電器電磁干擾概念及分類：
1.1汽車電器電磁干擾：是指任何能中斷、阻礙、降低或限制汽車電氣、電子設備有效性能的電磁能量，對有用電磁信號的接收產生**影響，導致設備、傳輸信道和系統性能劣化的電磁騷擾。根據電磁干擾所產生的特點，將干擾源、傳播途徑和敏感設備稱為電磁干擾三要素，在汽車電磁干擾形成的過程中，電磁干擾源為汽車啟動或運行時電壓瞬時變化較大的設備：如高壓點火系統、各種感性負載(電機類電器部件)、各種開關類部件(如閃光繼電器)、各種電子控制單元以及各種燈具、無線電設備等；電磁干擾途徑主要分為傳導干擾和輻射干擾，如在汽車啟動瞬間點火機構所產生的擾動為傳導干擾，而無線電干擾即為輻射干擾。敏感設備主要為汽車電子設備，如發動機控制單元（ECU）、ABS、**氣囊及各種電子模塊等。
1.2汽車電子設備工作在行駛環境不斷變化的汽車上，由于汽車電子設備形成以蓄電池和交流發電機為核心電源以及車體為公共地的電氣網絡，各部分線束都會通過電源和地線彼此傳導干擾，而不相鄰導線間也因天線效應而輻射干擾，干擾組成較多，環境中電磁能量構成的復雜性和多變性，意味著系統所受到的電磁干擾來源比較廣泛。按照電磁干擾的來源可分為汽車內部電磁干擾、汽車外部電磁干擾、無線電干擾和車體靜電干擾。
2針對不同的干擾源，下面對汽車電磁干擾現象作以分析：
2.1 汽車內部電磁干擾
2.1.1點火系統的電磁干擾
點火系統中的點火線圈、火花塞、分電器、高壓線等都是干擾源，尤其是火花塞是引起高頻電磁干擾的主要部件。當點火線圈初級電路被切斷以后，交流發電機勵磁繞組與蓄電池斷開，但與其它負載仍有電的聯系，這時在勵磁繞組上仍有自感電動勢，為一負向脈沖，脈沖幅度取決于斷開瞬時的負載和調節器的狀態。在初級電路所發生的是一種衰減振蕩，初級電壓的*大振幅值一般為300-500V，此瞬變電壓若無有效的抑制措施，勢必對初級電路中的電子器件構成威脅，甚至通過導線對其它電子裝置產生嚴重的干擾。同時，在次級線圈中所感應的次級電壓*大值一般為20000～30000V，足以擊穿火花塞的電極間隙，產生電火花放電?；鸹ǚ烹妼a生約0．15～1000 MHz的寬帶電磁波向周圍的空間輻射；如果在初級點火電路斷開時打開點火開關，則產生*強的瞬時過電壓，對汽車內部的電子設備產生強烈的輻射干擾。
2.1.2汽車內部過電壓干擾
在汽車電器系統工作過程中，當電器的開關接通或斷開、負載的電流和電壓變化以及磁場發生變化時，都容易產生高頻干擾信號，同時感性負載產生沿電源線傳導的干擾。
2.1.2.1負載突變過電壓
交流發電機與蓄電池是并聯工作的。行駛過程中,若交流發電機處于額定負載下工作,一旦將交流發電機與蓄電池間的連線斷開,將產生負載突變過電壓。所謂負載突變過電壓,即脈沖電壓,其瞬間過電壓時間達100μs,升壓峰值在75～125V之間。這是因為,交流發電機定子繞組中的電流產生突變,其勢必產生自感電動勢,這樣的過電壓將產生大能量釋放,對車輛電器中的電子產品產生大的沖擊。該過電壓平時被蓄電池所吸收,使電路中電壓呈現穩定狀態。而斷開連線后,過電壓極易造成電子元件損壞,尤其是電子調節器中的大功率管一旦被擊穿,將會使充電系統處于不正常狀態。
2.1.2.2互耦式瞬態電壓
汽車的電線遍及全車，而且這些長長的導線往往緊緊扎成線束。無屏蔽的配線及搭鐵阻抗在汽車電系內很自然會產生準靜態感性或容性耦合和阻性耦合。當相鄰導線中的電位有階梯變化時，就會通過線間的電感和電容產生耦合。電源線中的瞬變干擾會耦合到信號線或控制線中，對車內發動機控制單元 (ECU)等電子模塊產生影響。
2.2汽車外部電磁干擾
車外電磁干擾是汽車行駛中經歷各種外部電磁環境時所受的干擾。這類干擾存在于特定的空間或是特定的時間。如高壓輸電線、高壓變電站和大功率無線電發射站的電磁干擾，以及雷電、太陽黑子輻射電磁干擾，等等。環境中其它臨近的電子設備工作時也會產生干擾，例如行駛中相距較近的汽車。
對汽車電子設備的電路來說，任何因素激發出的電路中的振蕩，都會通過導線等以電磁波的形式發射出去，不僅干擾收音機、通信設備，而且對車上具有高頻響應特點的電子系統也會產生電磁干擾。同時由車外收發兩用機之類的無線電設備、雷達、廣播電臺等發射無線電波，會干擾汽車上的儀器，使電子控制裝置失控。
2.3 無線電干擾電壓
汽車上無線電干擾電壓來自兩個方面：車外干擾源和車內干擾源。汽車由于其高機動性導致它可能會處于各種電磁場中，如固定的短波發射站以及移動電話電磁干擾等。
汽車內部的干擾源主要是汽車電氣系統中的各種瞬變電脈沖、電器觸頭和火花塞間隙之間的火花、車輪與地面以及車身與空氣高速摩擦產生的靜電放電。這些電磁自身產生的騷擾既可能對自身的汽車電器造成干擾，也會通過電磁發射對周圍環境中的其它電器造成無線電干擾。如點火系統，其干擾在接收機音頻中表現為有韻律的爆聲或滴答聲，且音調直接與引擎速度有關，當引擎負載增大時干擾幅度也增大。產生干擾的原因在于電氣設備系統的導線、線圈及其他部分的自感和電容形成振蕩回路，當以火花形式放電時，產生高頻振蕩，借高壓電線（或導線）向空中發射電磁波，切割接收機的天線，引起干擾。
2.4、靜電放電干擾
車體靜電干擾與汽車和外部環境都有關。由于汽車行駛時車體與空氣高速摩擦，在車體上形成不均勻分布的靜電。靜電放電會在車體上形成干擾電流，同時產生高頻輻射，對汽車電子設備形成電磁干擾。如一種國內開發生產的**氣囊，在汽車整車裝配線上突然引爆。經查發現該**氣囊的電子引爆控制器不能承受較強的環境輻射電磁場，當有靜電放電發生時，會有誤動作。
3 汽車電器電磁干擾的抑制措施：
根據前面的分析，要綜合提高汽車電子設備的抗電磁干擾性能，可以從三方面考慮，一是減小設備發射電磁干擾的強度；二是抑制電磁干擾的傳輸；三是降低設備電磁敏感部件接收干擾的強度。采用電磁干擾的同時，在汽車電子設備設計的時候就要考慮設備的電磁兼容性能，其中包括兩方面，一是電磁發射，衡量系統產生的電磁干擾的發射水平；二是電磁敏感度，衡量系統在工作時為實現預期技術指標而需要的抵抗電磁干擾的能力。實際設計及生產過程中，汽車生產廠家也是通過多種方法來共同抑制汽車電器設備電磁干擾現象。
3.1加裝阻尼電阻：在點火裝置的高壓電路中，串入阻尼電阻，削弱火花產生的干擾電磁波。阻尼電阻值越大，抑制效果越好。但阻尼電阻太大，又會減少火花塞電極間的火花能量。阻尼電阻一般用碳質材料制成，電阻值約10-20 kΩ。阻尼電阻加在點火線圈端和火花塞接頭端。
3.2加裝電容器：對于電感性負載引起的干擾，抑制方式可以采用并聯一個適當數值的電容器，以消除反向過電壓。在電器元件上加裝吸收和抑制電容，通過加裝不同的電容組合(電容量在幾十至幾百微法之間)吸收和抑制電磁騷擾，使騷擾源通過導線對外界的影響降到*小。如在調節器的“電池”接柱和“搭鐵”之間和發電機“電樞”接柱和“搭鐵”之間并聯0．2～0．8 µF 的電容器；在水溫表和機油壓力表的傳感器觸點間并聯0．1～0．2 µF的電容器；在閃光繼電器和電喇叭的觸點處并聯0．5 F電容器等。
3.3合理布線：合理規劃線束，使大功率干擾電路應盡可能緊靠負載，小功率敏感電路緊靠信號源，盡量分開大功率電路和小功率電路，減小線束間感應干擾和輻射干擾。經過濾波的電源線要盡量遠離各種信號線，以防高頻信號耦合到電源線，造成傳導發射超標。對較長的線束應在線束上增加濾波器，常用的方法是套上鐵氧體磁環，降低傳導和輻射干擾。搭鐵為靜電放電提供一條低阻抗通道，可以釋放積累的電荷，有效防止靜電放電。有一個良好的搭鐵線，甚至將產生干擾的電器裝置限制在一塊公共搭鐵板上，就近接到車體或線束的屏蔽層搭鐵，才能保證濾波、屏蔽*有效。低頻電路的搭鐵，應盡量采用單點并聯搭鐵；高頻電路宜多點串聯搭鐵，搭鐵線短而粗。
3.4采用濾波器：濾波器主要抑制通過電路通路直接進入的干擾，它是應用*普遍的抗干擾方法。根據信號和干擾信號之間的頻率差別，可以采用不同性能的濾波器，抑制干擾信號，提高信噪比。
3.4.1雨刮電機的結構調整和內部濾波：雨刮電機是直流永磁蝸輪減速電動機，為典型的感性負載干擾源，功率較大，采用零部件測試方式對其測量，先對電機的換向器結構做了調整，并在電機內部對電路做了濾波處理。
3.4.2閃光器的電路濾波：閃光器是汽車設備中典型的觸點型器件，工作時通斷頻繁，在線束上產生較大傳導干擾，并由此產生較大輻射干擾。通過在閃光器附近加接0.1mF的電容，并在線束上套鐵氧體磁環，構成低通濾波器，抑制其傳導干擾，同時減小輻射干擾。
3.5消除靜電放電危害措施
3.5.1建立完善的屏蔽結構，通過搭鐵的金屬殼將靜電荷釋放到地；
3.5.2內部電路與金屬殼的連接采用一點搭鐵方式；
3.5.3增加諸如硅變電壓吸收二極管(STVS)之類的快速保護元件，將高壓電荷泄放到地；
3.5.4印刷電路板設計中增加保護環帶，將手拔插線路板的電荷通過*短的路徑泄放到地。
3.6保持良好的接地與屏蔽
3.6.1電器良好的接地，是抑制汽車電磁干擾的主要措施之一。良好的接地包括兩方面內容，一是接地要牢靠，二是接地點要正確。
3.6.2加裝金屬屏蔽，將所有容易發射電磁波的電器及導體，用金屬網或屏蔽罩包起來。這樣當電磁波或高頻電磁振蕩遇到金屬屏壁后，電磁感應在金屬屏壁內產生渦流，使電磁波消耗于渦流的熱效應中，不能向外發射，從而可以避免對無線電波的干擾。但是，要很好地避免干擾，必須遮掩完全，防止漏隙，并使各接頭與車架接觸良好。
結束語：
總之，汽車電磁干擾及其產生的影響是重大的，關系到汽車**可靠性，解決汽車電子設備的電磁干擾問題，我們采取了不同的汽車電子電器電磁干擾的產生及解決方案，其中濾波、屏蔽、優化布線和搭鐵是4項EMC*常規的有效措施。那么在汽車電子設備應用日益普及的時期，采用好的電磁兼容型設計也是一種行之有效的方法。
