汽车DCDC芯片EMC设计要点
新能源汽车电源充电机DCDC三合一_技术条件要求(详细标准车规级)
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三合一控制器总成(CDU)技术需求文档项目名称:XX项目整车型号:XXX编制:会签:校对:审核:批准:XXX研究院三电部技术要求一、零部件清单及结构明细所有材料由乙方根据产品的设计、性能要求和寿命要求来决定具体材料的选择。
乙方应标明零部件中所使用的可回收的材料,并标出塑料零件、橡胶零件及热缩性弹性体零件可再循环利用的鉴别标志。
所有材料应该满足国内外报废汽车回收相关法规标准(报废汽车指令2000/53/EC 和车辆再使用、再利用和再回收利用型式认证指令2005/64/EC)、中国国标(GB/T 30512-2014 汽车禁用物质要求)相关要求。
CDU系统所采用的塑料件应不含卤素、其阻燃等级应达到UL94 V0 级。
二、具体要求2.1高压配电模块技术要求2.1.1概述高压配电模块将动力电池的高压直流电,分配给电动压缩机、DCDC、PTC1和PTC2,将车载充电机或充电桩输出的电能输送到动力电池,并且在必要回路提供线路保护,系统架构如下图所示:图1 高配高压系统架构图2.1.2功能要求部分连接器应有防接错措施,其中车载电源总成,要求所有连接器正负极性接线正确无误,具体应用情况由甲、乙双方协商确定;回路保护方面,a)OBC及DCDC回路使用规格为40A的熔断器;b)电动压缩机和空调PTC回路使用规格为80A的熔断器。
如果熔断器的规格需要调整,需由甲、乙双方共同协商确定。
回路开断控制方面,为空调PTC回路提供两个高压继电器,用于控制PTC两档工作,继电器分别位于回路1正极20A(采用SCII EV20)和回路2正极40A(采用SCII EV40)。
如果继电器的规格需要调整,需由甲、乙双方共同协商确定。
为整车高压用电设备及充电设备提供高压接口,同时提供方便高压系统检修的接口。
2.1.3信号接口型号定义(低压信号):图3 信号接口MC3336A850-PP-CT006引脚定义2.1.4高压接口型号定义:表1:接插件型号:位置位置说明插座型号插头型号厂家电池接口BAT+,BAT- / / /PTC接口PTC1+,PTC1-;PTC2+,PTC2-/ / /压缩机接口A/C+,A/C- / / / 交流输入壳体上标注ACDC12+输出壳体上标注DC+低压信号接口壳体上标注SIGNAL接口类型接口形式接口型号图示接口规格DCDC正极极座标准/ M8-16(铜鼻子端子)表3-2:插接件接口定义2.1.5性能要求1、高压配电模块性能要求2、电缆及连接器3、低压接插件要求具体要求如下:1)接插件插合后防护等级为IP67。
车辆电磁兼容EMC方案设计
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车辆电磁兼容EMC方案设计1电磁兼容设计本车集中了N个无线信道,电磁兼容是系统实现的关键。
为了确保系统电磁兼容性满足“车上任一电台满功率发射时,整车系统应能正常工作;车上所有电台满功率发射时,其他设备应能正常工作;车上电源系统工作时,车上所有通信设备应能正常工作”的要求,应重点从以下几方面进行了论证和设计:1)底盘电系统电磁兼容性设计2)车顶天线集合电磁兼容性设计3)车厢电磁屏蔽设计4)车内通信设备电磁兼容性设计5)车内接地系统电磁兼容性设计6)车内电源系统电磁兼容性设计7)防雷设计下面就这七方面的设计分别进行阐述。
1.1底盘电系统电磁兼容性设计汽车电磁干扰源主要有辐射干扰、传导干扰。
辐射干扰有发电机或电动机电刷、开关触点产生的电弧和电火花;电感性装置产生的感应电动势等。
电弧和电火花是产生高频电磁波的干扰源;感应电动势与原电路电流同向叠加,产生电磁脉冲干扰。
传导干扰有开关触点、感性器件通断产生的浪涌;汽车电气配线、电路网络及搭铁阻抗产生的互耦电压等。
由于汽车线缆间经常存在电压和电流梯度、多点搭铁产生电位差,致使导线间产生电感或电容式耦合,瞬变电压高达200V。
这两种干扰源还可能相互作用,所有这些干扰都可能会对通信系统中的某一设备产生危害。
针对上述各种干扰,越野汽车底盘设计了下述方案以对抗电磁干扰:电气系统为24V体制,采用柴油发动机,取消了汽油发动机所需的点火系统,从而避免了发动机高压线圈产生的强烈电磁干扰。
●采用内部模块的电子开关取代了继电器,实现了整车无触点化,模块内采用自修复过载保护,取代了传统的保险丝;模块外设有故障指示灯,便于操作员检修和维护。
整车无触点化,开关电流降为毫安级,大大降低了开关对敏感设备的电磁干扰。
●控制信号采用屏蔽双绞线,具有较强的抗电磁干扰能力。
●采用符合电磁兼容标准的电气设备,合理布线,增加了必要的滤波装置,提高了系统的电磁兼容性。
1.2车顶天线集合电磁兼容性设计1.2.1天线集合的基本概念保证整车系统电磁兼容性必不可少的措施是天线集合的EMC设计,这里采用“天线集合”的提法是因为这些天线之间并没有直接的电气上的联系,它们只是物理位置上集中在一个较狭窄的空间内。
汽车DCDC芯片EMC设计要点资料精
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高频电流环路主要存在于电流切换的支路,开关管和连接在开关端两端的电容组成了高频电流回路。
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开关节点dv/dt的阻抗通常是K 欧姆级,呈现近场电场特性
近场和远场干扰
近场源在距离大于λ/2π,变成远场源
高频开关环路di/dt的阻抗通常是 毫欧至欧姆级,呈现近场磁场特 性
高频电流环路形成的磁场大小取决于环路面积和电流大小
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正确的找出高频电流环路
各种拓扑的高频电流环路
存在于开关回路和滤波电容之间,电感电流是连续的三角波波形,相对而言不是关注的重点
©Christian Kueck &Jens Hedrich
汽车测试标准
OEM标准:GM,Ford, BMW,VW,Daimler 全球性标准:ISO,CISPR 美国标准:SAE 中国标准:GB 欧洲标准:2004/104/EEC
对于汽车零部件来说,电磁兼容测试(EMC)是汽车电子所有测试中很重要的一部分内容
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静电放电实验
ISO 7637-2
7637-2 7637-3 11452-7 11452-4
11452-2 11452-3 11452-5 11452-8
10605
CISPR
CISPR25 CISPR25 CISPR25 CISPR25
SAE J1113-42 J1113-41 J1113-41 J1113-41 J1113-41 J1113-11 J1113-12 J1113-3 J1113-4 J1113-2 J1113-21 J1113-24
车载产品EMC设计指标
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車廠驗證法規標準 及設計初期應注意事項
國際級汽車廠商在車研發設計初期及後端之生產製 造過程都會將全球銷售需求納入考量,因此在電機電 子裝置的設計過程中都會考慮到銷售至全球各地不 同環境下可能會產生的條件效應做一對策。 汽車是屬於一項長距離移動的交通工具相較於一般 資訊產品要來的嚴格許多,因此在產品初期的開發過 程中,設計者首先要了解相關應用環境,事先先規劃 產品可能面臨到的環境及可能之影響,在先期的規劃 須以下列幾項原則為主要考量。
傳導暫態(叢訊)試 驗法 靜電放電試驗法
12V/24V 電力系統電源線電力傳導電暫態試驗法, 12V/24V 系統非電源線電力傳導電暫態試驗法 靜電放電(ESD)試驗法
第三者公信力驗證過程與國際標準主 要發展趨勢
若車輛本體或車上零組件元件對於EMI或EMS的能力太差,一 旦受到車體內部或車外的電磁擾動(disturbance)輕者可 能只會影響到產品性能與耐久性重者則可能直接影響行車安 全致使人員損傷。 因此汽車廠對驗證的定義規定的相當嚴苛要求驗證必須對 某一產品,過程或服務能符合規定要求經由具公信力的第三 者出具書面保證之程序。由此定義可知驗證是第三者行為, 由第三者出具書面保證(統稱為「產品證明書」)產品能符 合規定要求,不同於由零件廠商所提的自我保證方式。 因應國際車輛法規與發展趨勢加上全球汽車發展方向及目 標,車輛驗證及檢測已在汽車產業發展扮演著重要的角色,檢 測機構的品質系統,技術能力及設備是否能夠執行安全檢測, 符合國際組織標準將是未來車輛測試產業中不可忽略的發展 趨勢。
屬性歸納
基於各國法規及車廠間之差異性,車載電機電子產品的EMC/環境 測試等議題,國際標準委員會和車廠各別評估實際狀況後提出規 格要求,並以其標準為主要制訂原則,各車廠分別制定其技術規範 並按屬性歸納為機械,電力,氣候及化學負載等4項問題來討論。 * 機械負載:包括正弦振動,隨機振動及機械衝擊等。 機械 * 電力 電力負載:包括穩態電力,操作電壓,過電壓,啟動電壓等及暫 態電(EMC)2大類。 * 氣候 氣候負載:包括高,低溫,溫度變化,溼度,塵,水及鹽霧等。 * 化學 化學負載:包括機油,煞車油,電頻液,去污劑等。
浅析军用车载DC—DC开关电源EMC设计
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浅析军用车载DC—DC开关电源EMC设计作者:陈霁来源:《海峡科技与产业》2017年第03期摘要:本文分析了军用车载电源电磁兼容(EMC)要求的特点,简要分析了开关电源EMC产生机理,并着重介绍了军用车载DC-DC开关电源的EMC电路设计、元器件选择及PCB设计、机壳结构设计方法。
关键词:电磁兼容、EMC,军用,车载,DC-DC,开关电源随着民用汽车上成熟稳定的电子配置越来越多,功能越来越完善便捷,军用汽车也逐步加入了民车中时尚的电子元素,而作为军用汽车,由于其使用场合与民用汽车有很大差别,并且常会在车上外接一些特殊的军用设备,如军用电台等,因此,军用汽车上会装备一种DC-DC 开关电源,为军用外接设备供电。
电磁兼容(EMC)指标是整车VTS指标中的重要组成部分,为保障整车通过EMC试验,车内各电子电器零部件均需满足相应的EMC性能。
军车作为系统级产品,需通过GJB1389A 中陆军地面系统所规定的EMC试验;而作为车辆来说,军车还需通过国家规定的相关法规要求。
因此,作为军用车载电子电器零部件,既要满足GJB151B中陆军地面分系统所规定的EMC试验,同样也要达到整车厂关于汽车零部件的各项EMC指标。
这就对军用车载电子产品的EMC性能提出了更高的要求。
军用车载DC-DC开关电源的EMC设计要综合考虑“军用”和“车载”两方面因素。
既要满足汽车电磁兼容设计需求,又要满足军用分系统电磁兼容设计需求。
因此,军用车载DC-DC开关电源的EMC设计面临着严峻的考验,在电路设计、PCB设计、元器件选型、机壳设计及线束设计等诸多方面均需要考虑EMC要求,并加入相应设计元素,以满足产品的EMC性能要求。
1 电路设计开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和 MOSFET构成。
开关电源电路中产生干扰源的主要器件是开关管和变压器。
DC-DC的EMC设计
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D C-D C的E M C设计(共6页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--DC-DC转换器的电磁兼容技术引言DC-DC转换器是通信系统的动力之源,已在通信领域中达到广泛应用。
由于具有高频率、宽频带和大功率密度,它自身就是一个强大的电磁干扰(EMI)源,严重时会导致周围的电子设备功能紊乱,使通信系统传输数据错误、出现异常的停机和报警等,造成不可弥补的后果;同时,DC-DC 转换器本身也置身于周围电磁环境中,对周围的电磁干扰也很敏感(EM S),如果没有很好的抗电磁干扰能力,它也就不可能正常工作。
因此,营造一种良好的电磁兼容(EMC)环境,是确保电子设备正常工作的前提,且也成为电子产品设计者的重要考虑因素。
DC-DC转换器EMC特点DC-DC转换器具有体积小、功率密度大、工作频率高等特点,这些特点直接导致电源内部电磁环境复杂,同时也带来了一系列高频EMI的问题,产生的干扰对电源本身和周围电子环境带来很大的影响。
为满足日趋严格的国际电磁兼容法规,DC-DC转换器的EMC设计已经成为电源设计中的首要问题之一。
DC-DC转换器的EMC问题主要有如下几个特点: DC-DC转换器作为工作于开关状态的能量转换装置,产生的干扰强度较大;干扰源主要集中在功率开关器件以及与之相连的铝基板和高频变压器;由于DC-DC转换器与其它电子电路相连紧凑,产生的EMI很容易造成不良影响。
DC-DC转换器的共模干扰信号(CM)和差模干扰信号(DM)的分布图如图1所示。
这是分析干扰信号特性十分有用的列线图。
如果设备在某段频率范围内有传导干扰电平超标,查阅该图可得出是哪一种类型的传导干扰信号占主导地位,从而指导改变EMI滤波器的网络结构及参数等相应措施加以解决。
图1 DC-DC转换器的共模干扰信号和差模干扰信号分布图DC-DC转换器的EMC设计屏蔽和接地屏蔽能有效地抑制通过空间传播的电磁干扰。
车用DC大功率电子器件研发方案(二)
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车用DC/DC大功率电子器件研发方案一、实施背景随着中国汽车工业的飞速发展,对于车用电子器件的需求日益增长。
DC/DC转换器作为汽车电源管理系统中不可或缺的部件,其性能优劣直接影响到汽车电源的稳定性和效率。
目前,国内DC/DC转换器市场主要被国外厂商所占据,国产化率低、进口依赖度高。
因此,开展车用DC/DC大功率电子器件研发,提升国产化率,具有强烈的现实意义和巨大的市场潜力。
二、工作原理DC/DC转换器的主要工作原理是通过电磁转换将一个固定电压等级的直流电源转化为另一个固定电压等级的直流电源。
具体来说,它由输入滤波器、开关管、PWM控制器、输出滤波器和负载组成。
通过控制开关管的通断时间,实现输出电压的稳定控制。
三、实施计划步骤1.研发团队组建:组织一支由电力电子、机械设计、控制算法等专业的研发人员组成的团队。
2.技术调研:收集国内外DC/DC转换器的相关资料,进行深入的技术调研和可行性分析。
3.方案设计:根据调研结果,制定详细的研发方案,包括硬件设计、软件编程、控制策略等。
4.样品制作与测试:按照设计方案制作样品,并进行严格的性能测试,包括效率、温升、电磁兼容性等。
5.优化改进:根据测试结果,对设计方案进行优化改进,提高产品性能。
6.产业化准备:与汽车厂商合作,了解市场需求,进行产业化准备。
四、适用范围本方案适用于汽车电源管理系统中的各类DC/DC转换场景,包括但不限于车载电子设备、发动机控制器、电池管理系统等。
五、创新要点1.高效能:通过优化电路设计和控制策略,提高DC/DC转换器的效率,降低能量损失。
2.高稳定性:采用先进的热设计和材料选择,确保DC/DC转换器在恶劣的汽车环境中稳定工作。
3.高集成度:通过模块化和集成化设计,减少DC/DC转换器的体积和重量,提高其集成度。
4.智能化控制:引入先进的控制算法和传感器技术,实现DC/DC转换器的智能化控制和优化管理。
六、预期效果1.提高国产化率:通过自主研发,降低对进口DC/DC转换器的依赖,提高国内市场的国产化率。
DCDC电源EMC设计
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DCDC电源EMC设计与测试分析1、引言DC-DC变换器是航天器在地面测试和在轨运行的各个阶段将一次电源母线电压变换成各分系统及电子设备所需的电压,供航天器上负载使用的重要装载设备。
我国在1986年制订了国军标GJB-151-86,对电子设备包括DC-DC变换器的EMC(电磁兼容性)做出了规定。
由于航天器上装载有很多电子仪器设备,如通信、遥测与遥控设备等,这些设备对EMI (电磁干扰)很敏感,超标的EMI会使这些设备产生错误信号和指令,严重影响航天器的整体安全、稳定工作。
因此,DC-DC变换器的EMC设计很重要。
2、航天器DC-DC变换器EMC技术要求航天器DC-DC变换器通常要求进行的EMC测试项目见表1,各测试项目的要以GJB151A-97为基础,并参考了我国通信卫星对设备级产品EMC要求。
表1 航天器DC-DC变换器EMC要求测试项目2.1 辐射发射控制要求(RE102)辐射发射是检验设备以电磁辐射的形式向空间发射的干扰强度是否超过限制值,RE102是电场辐射发射试验。
受试设备(EUT)的RE102(10kHz~18GHz)应不超过图1的要求。
EUT工作频率较低,试验频率上限可到1GHz或其最高工作频率的10倍,取较大者。
图1 RE102无意电场辐射发射限制曲线2.2 传导发射控制要求(CE102)电流往往会借助电源线产生电磁辐射,CE102是检验设备以射频传导的方式发射的干扰强度是否超过限制值。
本要求适用于航天器上的所有设备电源导线。
EUT的CE102(10kHz~10MHz)电平应满足图2要求。
图2 CE102电源线传导发射限制曲线2.3 辐射敏感度要求(RS103)辐射敏感度检验设备能否抵抗外界的电磁干扰,RS103是关于电场干扰的。
当按规定的强度对EUT进行RS103(2MHz~18GHz)试验时,EUT工作级和性能级应分别满足相应级别的敏感度判断准则要求,试验频率上限到1GHz或EUT最高工作频率的10倍。
车载DCDC电源EMC测试规范V
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DCDC车载电源EMC标准与测试
传导发射(CE):CISPR 25
EMI测试
辐射发射(RE):CISPR 25 静电放电抗扰(ESD):ISO10605 电瞬变:ISO7637-2
EMS测试
RS:ISO11452-2
BCI:ISO11452-4
静电放电抗扰度测试
■静电放电抗扰度
□电子模块应在带电和不带电两种状态下测试,带电状态模拟车载电子产
□接地平板
接地平板是测试台表面至少0.5mm厚的铜板或者镀锌的钢板。接地平板离 地的高度为(900±100)mm 传导测 试时接地平板的最小尺寸为1000×400 mm 辐射测试时接地平板的最小尺寸为1000×2000 mm 接地平板应该搭接到墙上或者屏蔽室的地板上,搭接阻抗不超过2.5mΩ.搭 接条之间的间隔不超过300 ㎜,搭接条的长宽比不超过7:1.布置图示如下:
■非带电状态:应选择150PF的放电电容,选择的放电电阻应记录在测试方案中
静电放电抗扰度测试
PASS
■如果PEAK高于QP,限值,则需看QP值,如果QP低于QP限值,则
PASS
■否则FAIL
EMI测试一般要求
■远端接地和近端接地
□以电源回线长短为判定
■小于200mm,则认为是近端接地,则电源负极直接接于接地铜板上 ■大于200mm,则认为是远端接地,则电源负极接于另外一个LISN上
■测试仪器
EMI测试一般要求
EMI测试一般要求
□人工电源网络(AN)
发射试验时EUT电源端口应通过AN与电源连接, AN外壳应直接搭接在接地 平板上 试验时AN测量端口如果没有与测试设备相连,则应端接50Ω电阻。AN内部 结构如下:
DCDC车载电源EMC标准与测试
DCDC电路设计的一些技巧和应该如何选择元器件说明
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DCDC电路设计的一些技巧和应该如何选择元器件说明DC-DC指直流转直流电源(DirectCurrent)。
是一种在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值得电能的装置。
如,通过一个转换器能将一个直流电压(5.0V)转换成其他的直流电压(1.5V 或12.0V),我们称这个转换器为DC-DC转换器,或称之为开关电源或开关调整器。
DC-DC转换器一般由控制芯片,电感线圈,二极管,三极管,电容器构成。
在讨论DC-DC转换器的性能时,如果单针对控制芯片,是不能判断其优劣的。
其外围电路的元器件特性,和基板的布线方式等,能改变电源电路的性能,因此,应进行综合判断。
DC-DC转换器的使用有利于简化电源电路设计,缩短研制周期,实现指标等,被广泛用于电力电子、军工、科研、工控设备、通讯设备、仪器仪表、交换设备、接入设备、移动通讯、路由器等通信领域和工业控制、汽车电子、航空航天等领域。
具有可靠性高、系统升级容易等特点,电源模块的应用越来越广泛。
此外,DC-DC转换器还广泛应用于手机、MP3、数码相机、便携式媒体播放器等产品中。
在电路类型分类上属于斩波电路。
2.特点:其主要特点是效率高:与线性稳压器的LDO相比较,效率高是DCDC的显著优势。
通常效率在70%以上,重载下高的可达到95%以上。
其次是适应电压范围宽。
A:调制方式1:PFM(脉冲频率调制方式)开关脉冲宽度一定,通过改变脉冲输出的频率,使输出电压达到稳定。
PFM控制型即使长时间使用,尤其小负载时具有耗电小的优点。
2:PWM(脉冲宽度调制方式)开关脉冲的频率一定,通过改变脉冲输出宽度,使输出电压达到稳定。
PWM控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声。
B:通常情况下,采用PFM和PWM这两种不同调制方式的DC-DC转换器的性能不同点如下。
PWM的频率,PFM的占空比的选择方法。
PWM/PFM转换型小负载时实行PFM控制,且在重负载时自动转换到PWM控制。
dcdcemc设计思路
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dcdcemc设计思路
DCDCEMC设计思路是指在设计和构建直流电动车电磁兼容
性(Electromagnetic Compatibility,EMC)控制系统时所采取
的方法和原则。
主要包括以下几个方面的设计思路:
1. 分析电磁环境:首先需要对直流电动车电磁环境进行详细的分析,包括车载电器设备、电池和电机等对电磁辐射和敏感度的要求,并考虑到外界的电磁干扰来源。
2. 设计电磁屏蔽:根据电磁环境分析结果,采取合适的屏蔽措施,包括屏蔽隔离、引导路线布局以及接地设计等,以减少电磁干扰和提高系统的电磁兼容性。
3. 选择合适的电磁隔离元件:根据电磁环境和要求,选择合适的电磁隔离元件,如滤波器、电磁屏蔽材料等,以降低系统的辐射噪声和提高抗干扰能力。
4. 优化电磁传输路径:通过合理的线缆布局和连接方法,减少电磁噪声的传播路径,防止电磁脉冲和射频信号的串扰,提高系统的电磁兼容性。
5. 进行电磁兼容性测试:在设计完成后,进行电磁兼容性测试,包括辐射测试和敏感度测试,以验证系统在电磁环境下的性能和稳定性。
6. 不断优化改进:根据测试结果和实际应用情况,对电磁兼容
性控制系统进行不断的优化改进,以提高系统的可靠性和稳定性。
汽车电子的EMC设计方案
![汽车电子的EMC设计方案](https://img.taocdn.com/s3/m/52288b10cc7931b765ce1557.png)
汽车电子处于一个充满噪声的环境,因此汽车电子必须具有优秀的电磁兼容(EMC)性能。
而汽车电子的EMC设计中最主要的是微处理器的设计,作者将结合实际设计经验,分析噪声的产生机理并提出消除噪声的方法。
汽车电子常常工作环境很恶劣:环境温度范围为-40oC到125oC;振动和冲击经常发生;有很多噪声源,如刮水器电动机、燃油泵、火花点火线圈、空调起动器、交流发电机线缆连接的间歇切断,以及某些无线电子设备,如手机和寻呼机等。
汽车设计中一般都有一个高度集成的微控制器,该控制器用来完成大量的计算并实现有关车辆运行的控制,包括引擎管理和制动控制等。
汽车电子设计不仅需要在这种噪声环境中实现对MCU的保护,同时也必须规范MCU模块设计,确保MCU 模块发射的噪声满足相关的规范。
在概念上,电磁兼容性(EMC)包含系统本身对噪声的敏感性以及噪声发射两个部分。
噪声可以通过电磁场的方式传播从而产生辐射干扰,也可以通过芯片上或者芯片外的寄生效应传导。
在大多数汽车控制系统设计中,EMC变得越来越重要。
如果设计的系统不干扰其它系统,也不受其它系统发射影响,并且不会干扰系统自身,那么所设计的系统就是电磁兼容的。
在美国出售的任何电子设备和系统都必须符合联邦通讯委员会(FCC)制定的EMC 标准,而美国主要的汽车制造商也都有自己的一套测试规范来制约其供应商。
其它的汽车公司通常也都有各自的要求,如:SAEJ1113(汽车器件电磁敏感性测试程序)给出了汽车器件推荐的测试级别以及测试程序。
SAEJ1338则提供关于整个汽车电磁敏感性如何测试的相关信息。
SAEJ1752/3和IEC61967的第二和第四部分是专用于IC发射测试的两个标准。
欧洲也有自己的标准,欧盟EMC指导规范89/336/EEC于1996年开始生效,从此欧洲汽车工业引入了一个新的EMC指导标准(95/54/EEC)。
检查汽车对于电磁辐射的敏感性,应该确保整个汽车在20到1000MHz的90%带宽范围内参考电平限制在24V/米的均方根值以内,在整个带宽范围以内的均方根值在20V/米以内。
EMC整车设计要求标准
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引言电动汽车车载电器部件要满足相应EMC技术要求,就应考虑其内部元器件和导线的合理布排,并做相应的测试及优化工作.由于整车电气系统为各电器部件及连接线缆的集成体,设备之间的相互影响加剧了电磁环境的复杂性,部件级EMC测试和整车EMC测试关联解析难度大.同时各车型在功能、市场定位、系统架构与布局、零部件电磁特性、集成度等方面可能存在较大差异,很难给出一个或一组统一的定量化指标去适合于所有电动汽车。
在EMC设计、管理等方面,国内电动汽车厂普遍存在以下几方面问题:①EMC工作主要由EMC工程师开展,缺乏系统内协作;②EMC工作主要围绕电器部件及整车的EMC测试展开,EMC设计不足;③电器部件EMC设计和整车EMC设计脱节,EMC问题几乎全部由车载电器部件承担责任;④企业历史短,缺乏专业的EMC设计经验,缺乏规范的EMC研发、管理流程。
本文参考系统级电磁兼容设计思想,并借鉴国外电动汽车的优秀EMC设计方法,提出一种电动汽车系统级EMC开发方法,该方法建立的系统开发流程贯穿实施于车辆开发各流程中,整车一次性通过EMC法规测试,并做到了系统内的良好兼容性。
1、电动汽车系统级EMC设计思想系统电磁兼容问题在分析方法、设计方法、试验方法方面,均为系统工程问题。
电动汽车系统级EMC设计思想:综合考虑电器部件性能及功能完整性、可靠性、技术成本、车身轻量化、产品上市周期等各种因素,确定布局和技术控制状态,选取材料、结构和工艺,在车辆研发的各阶段,以最低的成本、最有效的方式将接地、屏蔽及滤波等设计思想及具体措施实施到产品或系统中,在测试阶段做出详细的EMC测试评价、优化及管理,最终形成一套可行性高的正向开发设计方法或流程。
在产品质量前期策划(advancedproductqualityplanning,简称APQP)过程中,新产品研发过程一般由5个阶段组成:计划定义和项目、产品设计和开发验证、过程设计和开发验证、产品和过程确认,以及反馈、评估和纠正措施,APQP进度图如图1所示.借鉴APQP流程,电动汽车系统级EMC开发流程可包括:EMC规划阶段、EMC 系统架构布局阶段、EMC设计阶段、EMC系统测试及状态冻结阶段以及EMC 评估、评审和优化阶段.上述各阶段需要车型设计总师、项目经理、EMC专家、EMC工程师、电气工程师、线束工程师、总布置工程师、结构工程师、测试工程师以及各电器部件供应商等协作参与,共同完成。
车灯中DCDC芯片的设计要点,车灯中DCDC芯片EMC特性
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150K~108M
18655 18655 GB/T21437 GB/T21437
150K~1G
250K~400M 17619 1M~400M
17619 17619 17619
80M~18G 10Khz~200M 10K~400M 15K~30K
对于汽车零部件来说,因为其中DCDC芯片是最常见的噪声源,DCDC芯片的EMC主要是在处理EMI问题
汽车电子设备的EMC测试内容
零部件测试类别 测试项目
电源线时域传导发射 CE EMI RE 电源线频域传导发射 信号线频域传导发射 辐射发射-天线接收法 辐射发射-TEM小室法 电源线脉冲抗扰度 信号线脉冲抗扰度 EMC CS RF能量直接注入 大电流注入(BCI) EMS 电源线音频耦合抗扰度 辐射抗扰度-天线照射法 RS 辐射抗扰度-TEM小室法 辐射抗扰度-带状线法 辐射抗扰度-磁场环照射法 ESD 静电放电实验 11452-2 11452-3 11452-5 11452-8 10605 J1113-22 J1113-13 19951 7637-2 7637-3 11452-7 11452-4
目录
1.LED车灯的趋势和发展 2.车灯中DCDC芯片EMC特性 3.车灯中DCDC芯片EMC的设计要点 4.MPS的车灯LED驱动方案
EMC三要素
干扰源
耦合路径
敏感设备
在EMI测试中,待测零部件是干扰源,LISN和天线是敏感设备,通过LISN和天线接收信号 来分析零部件的电磁干扰的水平 在EMS测试中, 通过各种天线对零部件发射电磁信号,以及在零部件输入端注入脉冲和噪 声,来评估零部件的抗扰能力
高频电流环路形成的磁场大小取决于环路面积和电流大小
正确的找出高频电流环路
车载电源的电磁兼容性(EMC)设计
![车载电源的电磁兼容性(EMC)设计](https://img.taocdn.com/s3/m/30c6b4dc2f60ddccdb38a092.png)
doi:10.19399/ki.tpt.2020.12.003
Telecom Power Technology
Jun. 25,2020,Vol. 37 No. 12
研制开发
车载电源的电磁兼容性(EMC)设计
张保国 (广州海格通信集团股份有限公司,广东 广州 510000)
电磁兼容性不足的直接体现是电磁干扰。电磁 干扰是指干扰源向空间和其他电子设备释放电磁等有 害能量的过程。在进行车载电源电磁兼容设计时,应 该综合考虑干扰源和电子设备中可能引发干扰的敏感 器件以及传递干扰的耦合途径等。要想提升车载电源 的电磁兼容水平,首先要对干扰源进行必要干涉,尽 可能采取有效手段移出或处理掉干扰源。若干扰源得 不到有效处理,需要优化和处理耦合路径,通过切断 等措施有效实现电磁兼容。电磁兼容设计是为了提高 设备的抗干扰能力,从而提高设备的电磁兼容性能。 车载电源在工作中会受到较为严重的电磁干扰问题, 尤其是车载电源启动、点火或负载突然消失的情况下, 可能瞬间产生较大的电压和电流波动而引发故障。车 载电源的主要干扰源包括车载电源散热器和高频变压 器等,受到的干扰和辐射以传导干扰为主 [4]。 3 车载电源的 EMC 设计 3.1 传导干扰与 EMC 设计
ZHANG Bao-guo (Guangzhou Haige Communication Group Co.,Ltd.,Guangzhou 510000,China)
Abstract:This article mainly analyzes the electromagnetic compatibility design of vehicle power supply,on the basis of a brief introduction of vehicle power supply system and electromagnetic compatibility design,points out the characteristics of electromagnetic compatibility design,points out its characteristics and design principlesdetails.
汽车电子EMC设计培训资料
![汽车电子EMC设计培训资料](https://img.taocdn.com/s3/m/6227260ae87101f69e319575.png)
汽车电子EMC设计培训资料电磁兼容性(EMC-Electromagnetic Compatibility),国家标准中将其定义为设备(系统、分系统)在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共同状态。
即:该设备不会由于受到处于同一电磁环境中其他设备的电磁发射导致或遭受不允许的降级;它也不会使同一电磁环境中其他设备(系统、分系统),因受其电磁发射而导致或遭受不允许的降级。
电磁兼容性(EMC=EMI+EMS),包含两个方面内容,EMI是指干扰别人,EMS是考核自己承受外界干扰的能力。
具体是指电子设备或系统在规定的电磁环境电平下不因电磁干扰而降低性能指标,同时它们本身产生的电磁辐射不大于规定的极限电平,不影响其它电子设备或系统的正常运行,并达到设备与设备、系统与系统之间互不干扰、共同可靠地工作的目的。
干扰源、传播路径和易感设备是EMC的三要素,要提高产品的EMC性能,必须从这三个方面入手。
电磁干扰模型的组成如下图所示。
因此,提高产品的EMC性能,必须从减小干扰源的强度、切断干扰源的传播途径、提高易感设备的抗干扰能力方面入手。
a.汽车电子EMC干扰源如高压点火系统、刮水器电动机、燃油泵、空调起动器、交流发电机、闪光继电器,以及某些无线电子设备,如喇叭、收音机、GPS、手机等,这些部件产生的干扰会在汽车内部造成相互影响。
带有微控制器的系统里,时钟电路通常是最大的宽带噪声发生器,而这个噪声被分散到了整个频谱。
随着大量的高速半导体器件的应用,其边沿跳变速率非常快,这种电路可以产生高达300MHZ的谐波干扰。
b.耦合路径噪声被耦合到电路中最简单的方式是通过导体的传递,如车身线束。
如果一条导线在一个有噪声的环境中经过,这条导线通过感应将接受这个噪声并且将它传递到电路的其余部分。
噪声通过电源线进入仪表,就是这种的耦合的一种情况。
由电源线携带的噪声就被传到了整个仪表电路中。
c.易感设备(受体)所有的电子电路都可以接受传送的电磁干扰。
专用车载DC—DC开关电源电磁兼容性分析与整改
![专用车载DC—DC开关电源电磁兼容性分析与整改](https://img.taocdn.com/s3/m/5ffb9d96a8956bec0975e3d2.png)
专用车载DC—DC开关电源电磁兼容性分析与整改摘要本文分享了专用车载DC-DC开关电源的电磁兼容机理分析、EMC要求,及一款专用DC-DC开关电源的EMC整改案例。
如何降低开关电源的辐射发射量和传导发射量,使开关电源不干扰到其他电子产品,是开关电源EMC性能研究的重点方向。
关键词电磁兼容;EMC;专用;车载;DC-DC;开关电源DC-DC开关电源属于开关电源的一种,是直流-直流转换的开关电源,一般分为升压式的BOOST拓扑结构和降压式的BUCK拓扑结构。
由于12V或24V 是我国规定的车辆系统标称电压,因此,车载DC-DC开关电源一般输入电压为12V或24V,输出则根据负载的供电需求及功率需求进行设计调整。
专用车载DC-DC开关电源的电磁兼容设计要综合考虑“专用”和“车载”两方面因素。
既要满足汽车电磁兼容设计需求,又要满足专用分系统电磁兼容设计需求。
EMI方面,军方要求的全频段范围限值要求比民用汽车的分段要求更加严格;EMS方面,辐射抗扰度的频段范围上限将不仅限于汽车市场的3.1GHz,而要达到军方要求的18GHz;而传导抗扰度也不仅限于满足汽车电源线和信号线的8种波形,还要达到军方要求的另外4种波形的抗扰测试;最后,汽车产品EMC 要求中的静电放电测试,则补充了军方分系统陆军地面EMC要求中的缺口。
1 DC-DC开关电源的EMC分析开关电源是工作于高频开关状态的能量转换装置,在其工作过程中开关管和输出整流二极管的电压、电流在高频工作时的快速切换产生高的di/dt和高的dv/dt,这种电压和电流脉冲具有较宽的频谱和丰富的谐波成分,从而形成了干扰源。
为了减少损耗,提高电源的效率,设计中总是在提高开关管的开关速度,但其速度越快,di/dt、dv/dt的值就越大,噪声电压也越高。
这些干扰源通过线束传播出去,就是传导干扰;通过空间传播出去,就是辐射干扰。
开关电源电路中产生干扰源的主要器件是开关管和变压器。
EMC整车设计要求标准
![EMC整车设计要求标准](https://img.taocdn.com/s3/m/b977d01c4afe04a1b171de2e.png)
EMC整车设计要求标准引言电动汽车车载电器部件要满足相应EMC技术要求,就应考虑其内部元器件和导线的合理布排,并做相应的测试及优化工作。
由于整车电气系统为各电器部件及连接线缆的集成体,设备之间的相互影响加剧了电磁环境的复杂性,部件级EMC测试和整车EMC测试关联解析难度大。
同时各车型在功能、市场定位、系统架构与布局、零部件电磁特性、集成度等方面可能存在较大差异,很难给出一个或一组统一的定量化指标去适合于所有电动汽车。
在EMC设计、管理等方面,国内电动汽车厂普遍存在以下几方面问题:①EMC工作主要由EMC工程师开展,缺乏系统内协作;②EMC工作主要围绕电器部件及整车的EMC测试展开,EMC设计不足;③电器部件EMC设计和整车EMC设计脱节,EMC问题几乎全部由车载电器部件承担责任;④企业历史短,缺乏专业的EMC设计经验,缺乏规范的EMC研发、管理流程。
本文参考系统级电磁兼容设计思想,并借鉴国外电动汽车的优秀EMC 设计方法,提出一种电动汽车系统级EMC开发方法,该方法建立的系统开发流程贯穿实施于车辆开发各流程中,整车一次性通过EMC法规测试,并做到了系统内的良好兼容性。
1、电动汽车系统级EMC设计思想系统电磁兼容问题在分析方法、设计方法、试验方法方面,均为系统工程问题。
电动汽车系统级EMC设计思想:综合考虑电器部件性能及功能完整性、可靠性、技术成本、车身轻量化、产品上市周期等各种因素,确定布局和技术控制状态,选取材料、结构和工艺,在车辆研发的各阶段,以最低的成本、最有效的方式将接地、屏蔽及滤波等设计思想及具体措施实施到产品或系统中,在测试阶段做出详细的EMC测试评价、优化及管理,最终形成一套可行性高的正向开发设计方法或流程。
在产品质量前期策划(advancedproductqualityplanning,简称APQP) 过程中,新产品研发过程一般由5个阶段组成:计划定义和项目、产品设计和开发验证.过程设计和开发验证、产品和过程确认,以及反馈.评估和纠正措施,APQP进度图如图1所示。