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汽车电子可靠性设计(一)

发布日期:2020-11-13

电磁物理环境是对汽车电子装置最具威胁的工作环境,其主要原因是汽车电系存在着不稳定的电源电压、各种形式的电路瞬变过电压及强辐射的电磁波等,对工态下的汽车电子装置产生干扰。

  1. ⑴ 电源电压异常

工态下,汽车足靠蓄电池与发电机并联供电,以标称电压为12V的汽车电系为例,正常电压一般为10~16V,但是电源常出现超过此电压范围的异常电压。•当部分亏电的蓄电池在低温下起动时,其端电压可能降到7V左右。•当发电机调节器发生故障,激磁电流不经过调节器而直接加到激磁绕组上时,可使发电机输出电压上升至18V。若此18V电压对蓄电池充电,可能导致蓄电池电解液沸腾,蓄电池端电压可能上升到70V以上。•汽车在修理过程中,若误将蓄电池极性接反,致使电路承受-12V电压等。
对于上述这些异常电压的出现,要求汽车电子装置不至被损坏,工作的可靠性不至受到严重影响。•为此一方面要在电路设计上采取相应措施,减少异常电压出现,并限制其电压波动幅度;•另一方面要提高电子装置耐异常电压能力,并在汽车电子装置装车前应作异常电压试验。

电路瞬变过电压汽车电系内由于存在大量的电感元件,在换路瞬间,这种储能元件所产生的电磁感应现象会在部分电路中出现瞬时高电压。
•这种瞬时电压都具有脉冲性质,且能量较大,可能导致部分电路功能失常,甚至使某些元器件永久性损坏。
-电路瞬变过电压的类型很多,但可规范为发电机抛负载、电感负载断路、激磁衰减及电磁耦合等四种方式,它们对电路形成的电压冲击亦具有式(9-2)所示的逆幂律性质。-表9-7是SAE推荐的汽车电子产品耐这类瞬变过电压的试验条件。

电磁干扰(EMI)-汽车电子装置工态下除受上述异常电压和瞬变电压的干扰之外,还面看来自车内外的各种电磁波的辐射干扰,它们也在不同程度地影响着电子装置的正常工作。

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