中心議題：

• 汽車電器的電磁兼容設計
• 汽車行駛記錄儀的抗幹擾設計
• 線路板設計需注意的抗幹擾問題

• 汽車行駛記錄儀的硬件結構
• 電源部分的抗幹擾設計

汽車上的幹擾源

汽車電係上的負載多種多樣，既有小阻抗
、大電流的阻性感性負載，也有小電流、gaodianyademaichongfashengzhuangzhi

，haiyougaopinzhendangxinhaoyuan，tamenbujinduiwaishiqianzaideganraofasheyuan
，yeshiduichezaidianzichanpindeganraoyuan。lingwai，youyugaojidongxing

，qicheyekenenghuichuyugezhongkeyixiangxiangdedaodecongdipindaogaopindefuzadiancichangzhong，youcichanshengdedianciganraoouheyehuiyingxiangqichedianzidianqixitongdezhengchangyunxing。qichedianxineidedianyakeyiguinaweiyixiajilei：正常工作電壓
、異常穩態電壓、無線電幹擾電壓
、瞬變過電壓和靜電放電。

汽車電器的電磁兼容設計

汽車電器的電磁兼容環境應是一個設備共存

、互不幹擾的環境，這就要求係統具備良好的EMI和EMS特性。造成電器功能降級或失效的電磁幹擾的發生必須同時具備3個要素：幹擾源、幹擾耦合通路以及敏感設備。抑製幹擾源、阻斷耦合以及提高敏感設備的抗擾閾值是解決電磁兼容問題的根本措施。

1電磁幹擾的傳輸和傳輸途徑

電磁幹擾的發生必然存在幹擾能量的傳播和傳播通道。幹擾的傳輸有兩種基本方式：傳導和輻射。輻射耦合細分為：天線對天線耦合

、場對線耦合和線對線耦合。針對幹擾的傳播和耦合途徑，在汽車電器工程實踐中要采取如下的係統方法來改善EMC特性：濾波、屏蔽、搭鐵和布線。

2幹擾源和敏感設備的電磁兼容設計

在方案已定的功能電路中，檢驗電磁兼容指標是否滿足要求；此時如不滿足要求，則可通過參數修改來達到指標
，如調整數字化控製器的工作頻率、圓整脈衝的上升率或重新選擇元件等。其次進行防護設計，包括濾波、屏蔽
、搭鐵與搭接設計，甚至采用時空隔離和頻率回避等改進措施。最後是做布局調整性設計，包括對總體布局的檢驗
、屏蔽體縫隙的檢驗
、組件和印製板布局檢驗等。電路和分係統的電磁兼容設計包括如下的步驟：元件選擇、電路選擇
、濾波技術應用
、搭鐵設計
、屏蔽設計、電路布局和係統布局規劃。
 

圖1汽車行駛記錄儀硬件結構原理圖

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3ESD防護設計

為了消除靜電放電的危害，可采取的措施有：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；內部電路與金屬殼的連接應采用一點搭鐵；增加諸如矽瞬變電壓吸收二極管（STVS）之類的快速保護元件，將高壓電荷泄放到地；印製電路板設計中增加保護環帶
，將人手拔插線路板的電荷通過最短的路徑泄放到地。
 

圖2開關電源電路

汽車行駛記錄儀的抗幹擾設計

1汽車行駛記錄儀的硬件結構

圖1為(wei)汽(qi)車(che)行(xing)駛(shi)記(ji)錄(lu)儀(yi)硬(ying)件(jian)結(jie)構(gou)原(yuan)理(li)。信(xin)號(hao)的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)處(chu)理(li)是(shi)通(tong)過(guo)光(guang)電(dian)隔(ge)離(li)來(lai)實(shi)現(xian)。車(che)載(zai)設(she)備(bei)的(de)電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)對(dui)設(she)備(bei)的(de)可(ke)靠(kao)運(yun)行(xing)影(ying)響(xiang)很(hen)大(da)
，好(hao)的(de)電(dian)源(yuan)電(dian)路(lu)能(neng)夠(gou)過(guo)濾(lv)掉(diao)許(xu)多(duo)通(tong)過(guo)電(dian)源(yuan)線(xian)傳(chuan)入(ru)的(de)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)。

2電源部分的抗幹擾設計

本控製模塊的電源電路如圖2所示。車載蓄電池—發電機的電源從24V_1處進入，二極管D16主要是防止電源的正負極被誤接反。電感L1、L2對電源進行濾波
，和共模電感L3、電容C8配合，可以過濾掉電源中的尖峰脈衝。二極管D24P6KE51A是脈衝幹擾抑製器（TVS），它可以快速吸收超過額定電壓的尖峰脈衝，瞬時通過電流很大，最大功率可達500～1000W。電容E5和C9進一步對電源進行濾波。過濾幹淨的電流通過開關電源芯片LM2576變換為係統使用的5V電源。電容E7和C11對輸出5V電源進行濾波

，電阻R18和發光二極管D28指示當前是否有電。
 

圖3DC/DC電源電路

在某些對可靠性要求更高的電源係統中，可以考慮采用寬輸入電壓範圍的DC/DC模塊進行電源變換，如圖3所示。這種DC/DC模塊的輸入和輸出完全隔離，輸入範圍很寬。標稱輸入電壓為12V的DC/DC電源的允許輸入範圍是9～18V；標稱輸入電壓為24V的DC/DC電源模塊的允許輸入範圍是18～36V。

這兩種電路都經曆了實際應用的考驗，實踐證明，不管在汽油車上還是在柴油車上都穩定可靠。

線路板設計需注意的抗幹擾問題

線路板的布線對係統的抗幹擾性能影響很大，本係統布線主要從以下幾點進行考慮。

●盡量加粗電源線和地線，在電源入口處盡量使用大儲能電容，在線路板空餘處鋪設覆銅
，這樣會大大增強線路板的抗幹擾性能。

●在芯片的電源和地兩端增加去耦電容，電容值為0.01～0.1μF，最好用陶瓷電容，每個芯片處都要加

，這非常重要。

●IO引腳處加上一個去耦電容
，可以濾除大量的外部幹擾。

●盡jin量liang減jian少shao高gao頻pin信xin號hao線xian的de布bu線xian長chang度du，特te別bie是shi時shi鍾zhong信xin號hao線xian
，由you於yu頻pin率lv很hen高gao
，布bu線xian越yue長chang發fa出chu的de電dian磁ci幹gan擾rao就jiu越yue強qiang烈lie。同tong時shi，也ye要yao盡jin量liang減jian小xiao其qi他ta信xin號hao線xian的de長chang度du。

●盡量使用表麵貼裝芯片，這樣不僅可以縮短電路長度，還不會發生因振動、衝擊而鬆動的情況。