5 tips voor het ontwerpen van autocircuits om EMI te verslaan

Elektrische producten worden geboren met EMI (elektromagnetische interferentie). Multifunctionele elektronische producten voldoen aan de verschillende verwachtingen van mensen, wat ook leidt tot het ontstaan ​​van een reeks EMI-problemen die een directe bedreiging vormen voor de gezondheid van mensen en de veiligheid van het milieu. Het effect van EMI op auto's is zo groot dat het de prestaties van externe radioapparatuur beïnvloedt en tot op zekere hoogte interferentie veroorzaakt met elektronische apparaten in voertuigen. Daarom is het voor ons van groot belang om EMI te begrijpen en ons te concentreren op enkele tips voor het ontwerpen van autocircuits als preventieve maatregelen.

Analyse van EMI in autocircuits

EMI-problemen komen meestal voor bij elektronische producten. Het is overal te zien in elektronische producten, tussen elektronische apparaten, componenten en systemen. EMI is het gevolg van zoveel redenen waaronder er alleen een kern is, dat wil zeggen, elektrostatische ontlading (ESD) interferentie. Elementen die ervoor zorgen dat elektronische circuits worden gestoord door statische elektriciteit, hebben twee aspecten:onredelijk ontworpen distributieparameters in elektronische circuits en omgevingselementen die de stabiliteit van circuits verminderen en uiteindelijk interferentie veroorzaken.

EMI-weerstand door automotive komt voornamelijk voort uit elektrische apparaten in auto's. De transmissiemodi bevatten geleiding en straling, terwijl interferentiebronnen bestaan ​​uit circuitnetwerkinterferentie, elektrostatische ontladingsinterferentie en elektromagnetische stralingsinterferentie enz.

• Storing in het circuitnetwerk wordt voornamelijk veroorzaakt door elektrische apparaten in voertuigen. Deze apparaten creëren interferentiepulssignalen die vervolgens worden verzonden in een modus van elektromagnetische golven rond het netwerk, waardoor radio-ontvangstapparatuur in de omgeving niet meer normaal werkt.
• Elektromagnetische stralingsinterferentie verwijst naar de interferentie die het gevolg is van een plotselinge verandering (puls) die veroorzaakt wanneer het circuit wordt in- of uitgeschakeld. Het komt vooral voor bij inductieve en capacitieve dragers wanneer een plotseling hoge spanning wordt gegenereerd op het tijdelijke moment van in- en uitschakelen, waardoor de stralingsfrequentie ook hoog is. Dit type interferentie is niet alleen van invloed op het ingebouwde stralingsontvangende apparaat, maar beschadigt ook elektrische apparaten in auto's in verschillende mate.

Allerlei elektronische regeleenheden die door voertuigen worden toegepast, werken normaal gesproken niet tenzij er een stabiele stroomvoorziening is. Zodra er een spanningsfluctuatie optreedt in het voedingssysteem, kunnen elektronische modules niet in een normale toestand werken.

Tips voor het ontwerpen van autocircuits

Tips bij het ontwerpen van autocircuits Om te voorkomen dat voertuigen abnormaal worden als gevolg van EMI, moeten enkele preventieve maatregelen worden genomen om EMI te verbieden of te verminderen, zodat auto's en elektronische auto-apparaten probleemloos kunnen werken.

Tip 1:Elektromagnetische geleidingsinterferentie moet worden verminderd.

Gedetailleerde maatregelen in het ontwerp van autocircuits kunnen als volgt worden samengevat:

• Het effectieve oppervlak van elke circuitlus moet worden geminimaliseerd.
• Als het gaat om EMI als gevolg van lekinductantie op de transformator, moet magnetische afscherming op de transformator worden geïmplementeerd. Bovendien moet het effectieve oppervlak van elke lus worden geminimaliseerd.
• Voor circuits die lijden aan ernstige EMI, kunnen dubbele lijnen worden toegepast om signalen te verzenden om EMI te verminderen.

Tip 2:Interferentie op het netwerk van autocircuits moet worden verboden.

• Kabels die elektrische apparaten in auto's verbinden, moeten worden ingekort en mogen NIET parallel of dicht bij elkaar zijn.
• Rationele kabelgeleiding speelt een essentiële rol bij het voorkomen van interferentie met circuitnetwerken.
• De capaciteit van de stroomfiltering moet worden vergroot met RC-ontkoppelingscircuit toegevoegd om circuitkoppeling te verminderen.

Tip 3:Interferentie door elektromagnetische straling van auto's moet worden verboden.

• R-C-D-netwerkbeveiliging moet worden geïmplementeerd.
• Er moeten effectieve tijdelijke verbodsmaatregelen worden genomen bij de interferentiebron, die niet alleen de elektromagnetische straling van capacitieve belasting vermindert, maar ook de contactpunten van capacitieve belasting beschermt en controleert.
• Metaal schild moet worden aangebracht.

Elke interferentie op het veld kan worden verboden in afschermingsmethoden.

• Binnen de ontvangstfrequentie van mobiele communicatie wordt meestal aluminium gekozen voor elektromagnetische afscherming. Vanwege het hoogfrequente skin-effect hoeft het elektromagnetische schild niet te dik te zijn.
• Contactloze motor of verdelerloos ontstekingssysteem kan worden toegepast om storingsbronnen te elimineren en elektromagnetische straling te verminderen.

Tip 4:Er moet worden afgeschermd.

Afscherming speelt een effectieve rol bij het stoppen van elektromagnetische interferentie. Meestal worden materialen met een hoge geleidbaarheid als afscherming gekozen. Er is getuigd dat uitstekende prestaties van hoogfrequente veldafscherming afhankelijk zijn van hooggeleidende materialen zoals staal of aluminium, terwijl die van laagfrequente veldafscherming afhankelijk is van materialen met een hoge magnetogeleiding zoals magneetstaal, ijzer en berylliumlegering. Apparaten die de neiging hebben om vonken of elektrische vlambogen te genereren, moeten worden afgeschermd met een metalen afscherming zodat negatieve effecten van elektromagnetische compatibiliteit (EMC) kunnen worden geëlimineerd.

Tip 5:Filteren is ook een efficiënte methode om EMI te beheersen.

Filter wordt beschouwd als de meest gebruikte methode om EMI te verslaan en het is in staat om EMI te weerstaan ​​die rechtstreeks via het circuitpad binnenkomt. Samengevat is het vergroten van de signaalamplitude een cruciale methode van anti-EMI. Als het gaat om zwakke sensorsignalen, kan het circuit worden versterkt met een grotere amplitude, wat EMI drastisch zal verminderen.

EMI op autocircuit heeft veel slechte effecten op elektronische autocomponenten. Het verkort niet alleen de levensduur van auto's, maar vernietigt ook de rijveiligheid van mensen. Als gevolg hiervan kunnen tal van preventieve maatregelen worden genomen om de invloed van EMI op elektronische componenten van voertuigen tot een minimum te beperken, met gegarandeerde rijveiligheid en betrouwbaarheid in de auto.

Dit artikel is geschreven door Dora Yang, redacteur van PCBCart. Artikel oorspronkelijk gepubliceerd op Elektronik Industrie Magazine, nummer 11, 2017, pagina 74-76.

Handige bronnen:
• High-speed PCB-routeringstechnieken om de invloed van EMI te verminderen
• Automotive PCB-eigenschappen en ontwerpoverwegingen
• 5 bewezen manieren om de betrouwbaarheid van automotive PCB-fabrikanten te beoordelen
• SMT-soldeerbetrouwbaarheidsonderzoek op basis van circuitmodule in de elektronische auto-industrie
• Full Feature PCB-productieservice van PCBCart - Meerdere opties met toegevoegde waarde
• Geavanceerde PCB-assemblageservice van PCBCart - Start vanaf 1 stuk