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汽车电子电路中的抗干扰技术

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卖家[上传人]：壹****1

文档编号：484560725

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常见问题

1、汽车电子电路中的抗干扰技术湖南交通职业技术学院（易柱安唐传武伍辉虎李主朋冯浩刘峰）F1-516摘要：文章结合实际经验，对汽车电子电路设计中的抗干扰技术作了详细论述，为提高数字电路的抗干扰能力提供参考。关键字：汽车电子电路干扰源硬件抗干扰当前，电子技术在现代汽车得到越来越广泛的应用，汽车的使用效能、自动化及自能化程度越来越高，舒适性、便利性以及安全性能越来越好。但随之而来的抗干扰问题也越来越突出。汽车在工作过程中，高压与低压、数字信号与模拟信号同时存在，很容易造成相互干扰，尤其是对电子控制单元（ECU）的干扰，严重降低了汽车的可靠性，同时，出于汽车的高机动性和工作环境的不确定性；使汽车的抗干扰设计更加困难。总之，抗干扰技术是汽车电子线路设计中一项重要的工作，应引起维修人员的足够重视。1干扰信号的产生和传播任何一种干扰信号都有其发生源，并通过某种回路传入电子线路成为干扰源。干扰信号发生源1信号本身可能成为干扰信号。正常的信号串入其他通路就成为干扰信号，信号的功率越大，其干扰作用也越大。如火花塞等电器设备产生的高压电信号即可形成干扰。2各种电感负载。电感在负载通、断电时产

2、生急变电流和高电压，形成很强的干扰信号。汽车电路中存在许多电感线圈，他们在工作中会产生急变的电流、高电压、从而形成干扰源。3各种共振电路。在汽车电路中，存在大量的电阻、电容元件，它们有可能构成振荡回路，形成共振，产生强电流和高电压，形成干扰源。4反射干扰。不同阻抗引线引起信号反射，反射信号就成为干扰源。干扰信号串入的通路1通过输入、输出引线串入。2t通过电路中各种阻抗串入。3通过电路分布电容串入。4通过电路中的互感串入。通过空间的电磁波干扰串入。抗干扰基本技术从上面分析看出，抗干扰的基本技术一是消除干扰源，二是防止干扰信号的串入。下面介绍几种提高汽车电子设备抗干扰性能基本技术。电路设计模块化，根据电路在汽车上发挥的功能及位置的不同，在电路设计中，将执行器电路，传感器电路，系统控制电路分开设计，形成不同不同的电路模块，使不同模块的电源、地线分开、减少不应有的合，提高绝缘阻抗。汽车在行驶过程中主要是发电机供电，为了避免干扰，应先将电源传输到各个模块，而后分别进行整流、滤波、稳压、供电。模块中的数字地与模块地也就分开了，工作地与安全地一点连接。采用滤波器，滤波器是应用最普遍的的一种抗干扰

3、的方法，它主要是抑制通过电路通路直接进入的干扰，根据信号与干扰信号之间的频率差别，采用不同性能的滤波器，抑制干扰信号，提高模块化。列如，在汽车电路设计中，印制电路板内的各种芯片都是通过共同电源联系，每个数字电路本身可看作是脉冲干扰源，他们之间是通过电源线相互干扰，因此，必须在印制板电源入口上接高频性能较好的陶瓷电容。在爆震传感器信号输入电路中，接入带通滤波器，抑制不同频率的干扰信号的串入，准确的采集传感器信号。采用平衡技术，信号的往复两条线的电性能（包括阻抗、分布电容等）相等时叫平衡。平衡技术是一种消除串音干扰的有效措施。在汽车电路中，检测信号的输入、控制信号的输，特别是在时序信号传输中，通常采用双绞线作为平衡线，双绞线的螺距要小，长度yaoi尽量短。采用屏蔽技术，发电机、起动机、火花塞等电器设备产生的火花，都能产生电磁波，当距离较近时，电磁波会通过分布电容与电感合到信号回路而形成电磁波干扰，当距离较远时，电磁波则以辐射形式构成干扰，屏蔽室抑制电磁波干扰有效的方法，屏蔽场或磁场时，选用铜、铝、钢等导电率高的材料作屏蔽体；当屏蔽低磁场时，选择磁钢、坡莫合金、铁等导磁率高的材料；屏蔽高频磁

4、场则因选择钢、铝等导电率高的材料。为了有效发挥屏蔽体的作用，还应注意屏蔽体的有效接地（车体）。此外，地线也可以起屏蔽作用，列如，为消除串音干扰，在电路板布线时可将信号线之间布设地线，作为屏蔽。提高信号幅值，即提高信噪比，是抗干扰的重要方法。对于微弱的传感器信号（如唯独信号、光电信号等），采用放大电路增大幅值，减小干扰的影响。同时，为避免提高幅值的信号成为干扰源，应采用平衡线传输。采用低阻抗传输线，为避免信号在传输线上的压降直接转化为干扰信号，要降低传输线阻抗，如选用铜、铝质导线截面积。采用波形整形电路，用于某些传感器的信号（如曲轴位置传感器、转速传感器的信号）为较光滑的波形曲线，没有严格的上升“沿”、下降“沿”触发数字电路，从而降低了电路的工作精度，为此，要采用施密特触发器、单稳电路等具有滞后特性的整形电路作为出入电路，把霍尔传感器、光电传感器等元件产生的波形信号整形成方波，以提高输入信号可靠性达到抗干扰的目的。采用隔离电路，在电子控制单元（ECU）控制操作和信号检测中，存在高压信号与低压信号、模拟信号与数字信号相互控制的情况，为了防止对ECU的干扰，应进行绝缘隔离。常用的隔离方法有光电隔离、变压器隔离、继电器隔离，通过这些电路，可达到数字电路对模拟电路的检测，低压电路对高压电路的控制。目前，由于光电耦合器响应速度快（一般不超过几微秒）可有效地完成电平转换和绝缘隔离，无反馈，而被广泛地应用。软件抗干扰对于ECU软件的可靠性设计是极为重要的，它关系到整个汽车电路是否能正常工作。1.在信号检测过程中，为提高检测信号的可靠性，可采用一点多采用取平均值或多次采样排队比较取中间值的方法，防止检测室出现的干扰。2.为防止程序由于外界干扰出现程序“跑飞”可在程序中设置监视程序，在无程序设置退回命令，并设置自检、初始化程序，使系统迅速正常。3.为防止重要参数（如点火提前角）在程序错乱执行期间遭破坏，写入时在不同区域写入多个数据，读取时一一读取，取多数一致的数据执行。4.通过软件简化电路设计、在软件设计中，可加入数字滤波器、模糊控制等程序，提高电路控制效率和反应速度，简化电路设计，增强电路的可靠性。

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