整车控制器的辐射发射问题分析与诊断.pdf

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1、整车控制器的辐射发射问题分析与诊断杨腾飞，张戟，王洪武(同济大学汽车学院，上海201804)AnalysisandDiagnosisonEMIofVMSYANGTeng—fei，ZHANGji，WANGHong—WB(CollegeofAutomotive，TongjiUniversity，Shanghai201804，China)摘要：以往的电路板设计，往往是电路板完成中心，它与众多部件进行通信，工作环境恶劣，因此后，经过电磁兼容标准测试未通过，再返回进行整存在多种复杂噪声和耦合方式。为了保证整

2、个汽车改，实践证明，这种方法效果非常有限，而且要花费的可靠性，要求整车控制器必须要有良好的电磁兼大量时间和精力。介绍基于偶极子模型的共模辐射容性。机理，利用EMSCAN系统对控制器进行扫描，总结电磁兼容按照电磁骚扰耦合方式的不同可以细出了一套辐射发射诊断方法，在电路板设计过程阶分为辐射发射和传导发射，以及辐射抗干扰和传导段即可反复进行电磁兼容预测试，该方法经验证具抗干扰。本文重点讨论控制器的辐射发射问题。有很高的可行性。1辐射发射原理关键词：辐射发射；EMSCAN；整车控制器；电磁兼容辐射发射分为

3、差模辐射和共模辐射．前者由差中图分类号：TN972模电流产生，后者由共模电流产生。共模电流一般文献标识码：A会比差模电流小几个数量级，但是线缆上的辐射发文章编号：1001—2257(2011)07—0047—04射大部分是由共模电流贡献的。研究共模电流产生Abstract：Thepreviousmethodofdesigning的机理对理解共模辐射以及改进电路板的辐射发射thecircuitboardisthat，aftercompletingthecir—性能有重要意义。基于偶极子天线模型，共模

4、噪声cuitboard，andfailedtheEMCstandardtest，then电流在电路板上的产生方式可以分为电压驱动型和returnedtotherectification．Thismethodhasmuch电流驱动型两种，这两个模型为分析研究整车控制limitedeffect．What’Smore，itasksformuchtime器及其线缆的辐射发射问题提供了理论依据lj]。andvigor．ThroughintroducingtheEMItheory1．1电流驱动型basedon

5、electricdipolemodle，andscanningthe电流驱动模型如图1所示，时变的信号电流di／controlerbyutilizingEMSCANsystem，thepaperdt(包括差模噪声电流和共模噪声电流)在电流返summarizedanEMIdiagnosismethod．Then，the回路径的等效电感(L⋯)上产生了电压降，这EMCpretestcanbedonerepeatlywhilethestage个压降驱动如图1所示的两端的导体(即作为辐射ofcircuit

6、boarddesign．Themethodprovedhigh发射天线的偶极子天线)产生共模电流f。如仅feasibility．考虑谐振频率下的电小尺寸天线，有：Keywords：EMI；EMSCAN；VMS；EMC／CM≈一眦0引言整车控制器VMS(vehiclemanagementsys—一+：tem)是整车的关键控制部件，作为汽车的管理指挥——————————————————-_jl-一—————————·———————+jC收稿日期：2011—04—07图1电流驱动型模型《机械与电子}20

7、11(7)·47·控制器的辐射发射问题分其中，叫为角频率；C为共模电流回路杂散电组成，按32×4O的阵列排放，各探头分布在7．6mm容；L⋯为返回路径的等效电感；为信号源电×7．6mm的矩形栅格内，探头的方向按人字形排压；R为信号回路负载。列。事实上，电流驱动型模型给出了PCB产生辐射发射问题最常见的原因。当电路板中的高频信号线没有完整的返回路径时，会导致返回路径的等效电感L⋯非常大，从而带来强烈的共模电流，再经外接线束作为一极的天线结构发射后就会产生超出标准的辐射干扰。CO1．2电压驱动型电压驱

8、动型模型如图2所示，差模电压直接作为驱动源，上导体与其正下面的导体形成差模回路。图3EMSCANNexusPlus系统构成上导体与下导体的延伸部分形成了共模回路。在电由于EMSCAN采用了阵列天线和电子自动切小尺寸下：换天线技术，其测量速度比手工单探头测量快几千IcM≈∞·CcM·VDM倍，能够快速有效地判断电路修改前后的效果。其其中，∞为角频率；CM为共模电流回路杂散电快速扫描技术和先进的幅度保持功能及同步扫描功容；。M为信号源电压。能使得该系统能有效捕捉瞬态事件，大大提高了测量