屏蔽材料在汽车电子EMC中的应用研究

襄阳汽车职业技术学院　崔　景



屏蔽材料在汽车电子EMC中的应用研究

襄阳汽车职业技术学院崔景

【摘要】在当前的汽车当中，电子EMC是一项十分重要的参数。在汽车的运行当中，EMC也是具有不容忽视的作用。针对汽车当中存在的电子EMC问题，应当采用有效的屏蔽材料加以解决，例如软磁胶带、屏蔽套管、导电胶带等。基于此，本文首先分析了汽车电子EMC的环境，然后对车载电子设备、以及设备连接线束的电磁屏蔽解决方案进行分析。

【关键词】屏蔽材料；汽车电子EMC；应用研究

0　前言

随着汽车工业的发展，汽车电控技术得到了极大的进步，在汽车当中，也出现了越来越多的电子设备。随着电子设备功率的增加和频率的提升，汽车在运行过程中所处的电磁环境也日益复杂，因而产生了更为严重的电磁干扰现象。对于汽车当中的电子设备，以及设备之间的连接线束，都应当采用屏蔽材料进行处理，从而更好的解决汽车电子EMC存在的问题，确保汽车良好的运行状态。

1　汽车电子EMC环境

在汽车行驶的过程中，电子设备所处的工作环境是不断变化的，因此其中具有多变性、复杂性的电磁辐射。所以，汽车电子系统会受到很多不同来源的电磁干扰，例如车体内电磁干扰、车体静电干扰、车外电磁干扰等。具体来说，车体内电磁干扰主要是车载电子设备在工作过程中，相互之间产生的影响，例如音频和视频电子设备的电子噪声、牵引力稳定系统线束辐射、开关工作放电干扰、电磁敏感器件运行、电机和连接汽车电子设备、电子控制单元电磁干扰等[1]。车载电子设备之间的电磁干扰，会对汽车的性能产生影响，甚至对人体造成电磁辐射危害，或是引发行车安全事故。

车体静电干扰主要是来源于汽车的外部环境。例如在汽车高速行驶的过程当中，汽车和空气发生高速摩擦，在车体上，将会有不均匀的静电产生。静电在车体上进行放电，因而会有干扰电流形成，并且还会有高频辐射产生，从而对汽车电子设备产生电磁干扰。车外电磁干扰也与汽车行驶中外部环境的变化有关，汽车的外部电磁环境会对汽车电子设备产生电磁干扰。例如大功率无线电发射站的电磁干扰、高压输电线电磁干扰等，或是来自于相邻行驶车辆中的电磁环境影响。

2　车载电子设备电磁屏蔽

2.1脚踏板地板电磁屏蔽

在汽车当中，主驾驶位置的脚踏板地板当中，有很多连接线束经过，因此会产生很多的电磁干扰信号。对这一位置如果没有进行有效的屏蔽，会辐射出大量的电磁信号，从而对附近的电子设备和电磁装置产生影响，产生电磁干扰的情况。因此，可以在汽车主驾驶位置的地板上，对一层铜箔胶进行粘帖，从而对干扰进行隔离。通过这种方式，能够有效的降低车载电子设备、车底走线之间的电磁干扰[2]。在实际应用当中，要确保铜箔胶带具有良好的耐潮性能和粘性。这样，通过胶带的表面处理降低外部环境中的潮气对胶带使用性能的影响，确保胶带能够牢固的粘帖在脚踏板地板上，保证良好的电磁干扰屏蔽效果。

2.2电子控制单元ECU传感器屏蔽

在汽车当中，电子控制单元ECU是专用的微机控制器。在实际应用中，电子控制单元ECU主要应用在汽车的防抱死制动系统、电控自动变速器、多向可调电控座椅、主动悬架系统、四轮驱动系统、汽车发动机等位置。在汽车的电子EMC环境当中，电子控制单元ECU是重要的电磁敏感源和电磁干扰源，因此应当重点防控这部分的电磁干扰。对此，可以利用超薄导电胶粘剂的铜箔胶带，对汽车VSC系统电子控制单元传感器，以及其间的连接线束进行包绕，从而屏蔽电磁干扰。在实际应用中，此种铜箔胶带的导电性和柔软性较为良好，具有屏蔽效能好、使用方便、粘结可靠等优势。对于电子控制单元、传感器等，都能够进行有效保护，防止其受到电磁信号的干扰而发生误动作，从而确保汽车VSC的良好的运行状态。

2.3电子控制单元金属外壳衬垫屏蔽

在汽车的电子控制单元当中，采用的保护外壳大多是金属材料，以避免电磁干扰的影响。将导电磁衬垫应用在电子控制单元的金属盖、金属外壳之间，能够对电磁干扰情况进行有效的抑制和屏蔽[3]。不过，由于常规的导电衬垫不具备足够的尺寸，因此在这种情况下并不能单独使用，需要对压纹箔胶带进行应用。在压纹胶带当中，采用了经过特殊压纹工艺处理的金属带基，因而能够发挥出良好的电磁干扰屏蔽效果。由于胶带经过了压纹处理，因此胶带在受理过程中，会在压纹的凹陷和凸起的方向上形成一个形变量。而胶带在该方向上发生的形变量范围，是由压纹的深度所决定的。同时，压痕必须将胶层刺穿，以确保在这一方向上具有充足的贯穿电阻。这样，能够确保较小的接触电阻。通过这种设计和处理，能够确保胶带良好的使用性能，在应用中形成的法拉第笼结构较为理想，因而电磁屏蔽效果十分良好。

2.4安全气囊激发器的EMI干扰保护

在汽车安全气囊的激发器当中，有一圈结构圆孔存在于其金属外壳之上。通过这些小孔，外部环境中的电磁干扰可能进入到激发器当中，从而对其中的电磁敏感器件产生影响。在这种情况下，如果汽车发生撞击事故，安全气囊有可能会由于受到电磁干扰而无法及时弹出，从而失去了对汽车驾驶员的保护作用。对于这种情况，可以在激发器上应用黑色PET铝箔胶带，其中的黑色聚酯膜和铝箔背基具有十分良好的表层绝缘性和屏蔽效能，通过导电胶可以无缝式粘结固定EMI[4]。在实际应用中，首先根据相应的尺寸对胶带进行模切，然后在激发器侧面对胶带进行粘帖，盖住上面的小孔，从而有效的屏蔽电磁干扰。

3　车载电子设备连接线束电磁屏蔽

3.1牵引力稳定系统线束屏蔽

在车载电子设备的连接线束方面，EPS牵引力稳定系统电子控制单元之间，连接线束会形成电磁辐射干扰源。另外，通过这些连接线束，外界的电磁干扰也容易造成EPS的失效。因此，可采用阻燃、轻质、耐高温的线束屏蔽套管进行处理。例如，可采用DS编制屏蔽套管来屏蔽电子设备连接线束的电磁干扰。此外，在汽车当中的马达、电机、蓄电池、以及连接控制系统等敏感器件或干扰源之间，也可采用DS屏蔽套管对连接线束进行屏蔽处理。

3.2HID疝气大灯镇流器线束屏蔽

汽车HID疝气大灯具有高压放电的特点。在发光过程中，对疝气进行正负电刺激，和稀有金属化学反应发光[5]。其中应用的镇流器能够对汽车电源加以利用，产生23kv的触发电压，以启动疝气大灯。但是，镇流器高压脉冲辐射也会产生较大的电磁干扰情况。因此，也可采用DC编制屏蔽套管来包裹其连接线束，从而防止电流在流经线束的时候对外界产生电磁干扰。

4　结论

随着社会经济的不断发展，私家车的数量越来越多，汽车技术不断发展，车辆内部结构也越来越复杂。在汽车当中，存在着很多的电子设备。这些电子设备在运行当中，会形成汽车特有的电子EMC环境。在这一环境中，很容易发生电磁干扰的情况，从而对车载电子设备的运行产生影响。因此，应当正确的应用屏蔽材料，对电子设备及其连接线束进行屏蔽处理，从而避免电磁干扰对汽车整体性能的影响。

参考文献

[1]蓝波,孙谊,张琦.汽车电磁兼容研究发展现状[J].信息技术,2010,08:210-212+215.

[2]刘伟德.屏蔽材料在汽车电子EMC中的应用[J].安全与电磁兼容,2010,03:44-48.

[3]管登高,孙传敏,孙遥,林金辉,陈善华,龙剑平,王自友,卢长寿.一种新研制的电磁屏蔽涂料及其在EMC中的应用[J].电讯技术,2009,12:43-46.

[4]吴海峰,雷启明.浅谈汽车EMC实验室规划与建设[J].汽车实用技术,2012,06:64-66.

[5]高新杰,李国珍,李燕侠,李兴华,张弛,朱光福.电动汽车EMC措施不当示例分析[J].安全与电磁兼容,2015,03: 21-24+31.