汽车电器电磁干扰及防护的探讨

2019-09-10 07:22刘军中
大众汽车·学术版 2019年5期
关键词:汽车电器导线

刘军中

摘 要 本文针对汽车电器电磁干扰的产生原因进行分析,通过研究屏蔽干扰源、进行滤波处理、设置接地线、采取隔离措施、用电容器吸收火花等防护措施,目的在于提高汽车电器运行的稳定性,减少电器故障的发生几率。

关键词 汽车电器;导线;部件连接情况;闭合回路

汽车电器是指辅助汽车稳定运行的电器结构,就带电物体而言,其周围会存在着规律变化的电场,在电场规律性变化过程中,会有磁场的产生,磁场所释放的磁场感应线反作用于电场,也就是人们常说的电磁波。如果电磁波荷载过高,那么很容易对周围环境造成核磁污染,影响到汽车电器的使用情况,通过制定相应措施对汽车电器做好保护工作,对提高汽车电器使用可靠性有着积极的意义。

1 汽车电器电磁干扰的产生原因

1.1 导线

在汽车电器连接系统中,导线属于确保系统电器相互连通的重要媒介。系统在正常运行过程中,会将子系统中的信息反馈至下一个子系统当中,从而实现系统信息的实时传输。在实际应用过程中,为了方便导线管理,一般在安装电器导线时,会对导线束进行捆绑。如果某一电器出现反馈脉冲,那么该脉冲便会通过导线进行传播,如果某一系统抗干扰能力较差,那么在反馈脉冲的影响下,很容易出现运行不稳定,甚至出现运行故障的问题。另外,导线在长期使用过程中,如果某一根导线出现老化的情况,那么在电场干扰下会加快导线老化速度,从而造成部分电器无法工作的情况。

1.2 部件连接情况

在汽车电器正常运行过程中,也会释放出相应的信号脉冲,一般情况下,该信号脉冲的稳定性较强,不会给系统运行带来过多干扰。但是在部件接通和断开的瞬间,会产生较大的信号脉冲,该信号脉冲通过连通回路直接影响到其他电器系统,尤其是当脉冲信号传递给总控制系统后,如果脉冲信号的功率过高,很容易造成系统对信号情况进行误判,并且发出错误的操作指令,从而影响到整个系统运行的稳定性。

1.3 闭合回路

在汽车电器系统中,所有子系统保持相对独立,但是整体上会形成一个闭合回路。对于闭合回路而言,在系统正常运行过程中,会因为系统电容或者电磁感应,形成整体系统的振荡回路。在振荡回路影响下,电器系统在运行过程中非常容易产生电磁火花,同时火花的产生还会加剧振荡频率,高频率的电磁振荡会将电磁信号扩散至周围环境当中,从而形成较强 的电磁干扰,影响其他电器的正常运行。

2 汽车电器电磁干扰的防护措施

2.1 屏蔽干扰源

通过屏蔽干扰源,可以从根源上解决电磁干扰给汽车电器运行带来的干扰。针对汽车电器不同类型结构,需要采用不同的屏蔽方式,例如,对于汽车内部电器结构,考虑到其电源转化线路都会捆扎在一起,因此可以将导线放入铁质管道中,利用铁质管道来抵消电磁信号,从而起到屏蔽电磁信号的作用。需要注意的是,为了提高线路防护的有效性,技术人员在操作之前需要将电源线和信号线进行隔开,同时防止线路交叉操作的情况,从而起到优化线路运行结构,降低电器运行过程中,电磁干扰的情况。

2.2 进行滤波处理

滤波是通过电源线对电源和电机的传导干扰来抑制逆变器的干扰信号。滤波器是用于衰减高频谐波分量。在逆变器的输出端提供一个输出滤波器,以减少其他因素对于电源的干扰。同时也可以在逆变器的输入端可以设置一个输入滤波器,以减少来自电网的干扰。另外还可以将阻尼电阻串入到点火装置的高压电路中,主要目的就是为了实现高频振荡的减弱,大量的实验表明,如果阻尼电阻的电阻值越大,那么抑制效果也会越好,但是如果阻值超出一定范围的话,会对火花塞电极的火花能量产生影响,进而影响到点火,一般来说,应该把电阻的值控制在20kΩ之内。

2.3 设置接地线

在汽车电器运行过程中,通过设置接地线来降低电磁干扰,属于应用非常广泛的抗干扰模式。通过优化接地线布置情况,不仅可以降低外界电磁波对汽车电器运行的干扰,而且还可以提升电器运行稳定性,减少局部发电事故的发生几率。在具体操作过程中,技术人员需要注意以下几方面内容:第一,对于强电类汽车电器,如发电机、发动机等,此类电器系统必须进行可靠接地,必要时需要进行双接地操作。第二,对于重要电器设备需要进行单独接地,如微机控制板,此类结构不能與其他接地线串联,需要安排单独的接地线。第三,对于某些抗干扰能力差的电器设备,可以对其进行单独接地,提高设备运行的稳定性。

2.4 采取隔离措施

通过采取相应的隔离措施,对提升汽车电器运行安全性有着积极的意义。在具体应用过程中,技术人员需要对汽车电器系统中的分结构进行梳理,挑选电器中的重要结构,对其采取相应的隔离措施,从而起到提升隔离效果的作用。例如,电源设备与放大器属于非常重要的使用结构,可以在两者之间的电源线上增设隔离变压器,将两者的信号分隔开来,从而提升汽车电器运行的稳定性。

2.5 用电容器吸收火花

在汽车电器运行过程中,受到局部放电影响,很容易产生火花,针对此类情况,技术人员可以在已经出现火花的位置安装匹配运行功率的电容器。该电容器可以对局部发电所产生的电能进行合理吸收,防止电火花的产生。同时电容器的应用还可以将反馈脉冲信号强度进行适当削弱,从而降低电磁波对电器运行的干扰。相比于其他解决措施,该措施的应用成本较低,并且技术体系相对完善,可以起到相应的抗干扰作用。

3 结束语

综上所述,在汽车电器使用过程中,电磁干扰属于较为常见的电器运行事故。电磁干扰的产生,不仅会影响到系统运行的稳定性,而且还会对周围环境带来较为严重的电磁污染。通过制定相应的解决措施,一方面,可以减少电磁干扰给汽车电器运行所带来的负面影响,而且对于促进行业经济发展有着积极的意义。

参考文献

[1] 陈强.汽车电器电磁干扰及防护分析[J].内燃机与配件,2018(21):101-102.

[2] 王一鸣.汽车电器电磁干扰及防护的相关研究[J].汽车与驾驶维修(维修版),2018(2):126,128.

[3] 范丽.汽车电器电磁干扰及防护的探讨[J].农业开发与装备,2018(1):130.

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