汽车电子接口CAN的电磁兼容设计方案
电磁兼容设计方案
电磁兼容设计方案1. 引言在现代电子设备的设计中，电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是一个十分重要的考虑因素。
由于电子设备在工作时会产生电磁辐射并对周围环境中的其他设备和系统产生干扰，如果没有进行充分的电磁兼容性设计，不仅会降低设备的性能和可靠性，还可能导致其他设备或系统的故障。
因此，本文将介绍电磁兼容设计的基本原理和几种常见的设计方案。
2. 电磁兼容性的基本原理电磁兼容性是指在特定工作环境下，电子设备不会产生不受控制的电磁干扰，并且不会受到其他电子设备的干扰。
在电磁兼容性设计中，主要涉及电磁辐射和电磁感应两个方面。
电磁辐射是指电子设备在工作时会通过电磁波的形式向周围空间传播电磁能量。
为了降低电磁辐射对其他设备和系统的干扰，需要采取一定的屏蔽措施，如使用金属外壳、引入地线和屏蔽罩等。
电磁感应是指电子设备会受到周围电磁环境中其他设备和系统的电磁干扰。
为了提高设备的抗干扰能力，需要进行周围环境的电磁干扰分析，并在设计过程中采取相应的抗干扰措施，如增加滤波器、降噪电路、使用扼流圈等。
3. 电磁兼容设计方案3.1 PCB设计在PCB设计中，采取合理的布局和层叠设计可以有效降低电磁辐射和电磁感应。
以下是一些常见的 PCB 设计方案：•分析和规划信号、电源和地线的布局，尽量避免布线交叉和平行走向，减小信号的环形电流。
•使用分层布局，将功率地线和信号地线分开，并通过合理布置等长的连接来减小回路面积。
•添加地线填充，增加整体的屏蔽效果。
•选择合适的线宽和距离，减小电磁辐射的强度。
•使用电磁兼容性强的材料来制作 PCB 板，如使用低介电常数的材料来减小信号传输时的串扰。
3.2 屏蔽措施在电子设备的设计中，屏蔽是一种常见的电磁兼容性设计方案，用来抑制电磁辐射和电磁感应。
以下是一些常见的屏蔽措施：•使用金属外壳或屏蔽罩来封装电子设备，减小电磁辐射的泄漏。
•在 PCB 和连接线上添加屏蔽层或屏蔽材料，阻挡电磁波的传播。
汽车电子产品电磁兼容性分析、仿真及优化设计
3、PCB布局技术：根据电磁兼容性要求，合理安排PCB上元器件的位置和连接 方式，以提高电磁干扰的抵抗能力。例如，可以将敏感元器件布置在PCB的低 干扰区域，或者优化线束走线方式以减小电磁辐射。
在关键技术方面，需要以下几个方面：
1、电路设计：合理的电路设计可以有效地减小电磁干扰。例如，选择合适的 元器件和电路拓扑结构，避免高频信号的突变和电流尖峰的产生。
2、搜集相关资料：收集与汽车电子电磁兼容性相关的文献资料，了解已有研 究成果和不足之处。
3、理论分析和仿真模拟：利用电磁场理论、数值仿真软件等技术手段，对汽 车电子设备在不同电磁环境下的性能进行预测和分析。
4、实验设计与实施：根据理论分析和仿真模拟的结果，设计实验并进行实施。 实验过程中需要实验条件、测试方法、数据处理等方面的问题。
展望未来，随着航空技术的不断发展和电子设备的日益复杂化，PCB布局电磁 兼容性设计将成为航空发动机电子控制器设计中越来越重要的研究方向。研究 人员需要进一步深入研究和探索新的设计方法，以提升航空发动机电子控制器 的性能和可靠性。应注重开展跨学科合作，将电磁兼容性设计与航空发动机电 子控制器的其他关键技术相结合，实现全面优化设计。
在电子设备中，PCB布局的电磁兼容性是指PCB在特定环境中对电磁干扰（EMI， Electromagnetic Interference）的抵抗能力和不会产生影响其他电路或系 统的电磁辐射水平。对于航空发动机电子控制器来说，其工作环境中存在大量 的电磁干扰，如雷电、无线电信号、电力线等。因此，PCB布局的电磁兼容性 设计对于保证航空发动机电子控制器的稳定性和可靠性至关重要。
3、加强屏蔽措施：对于关键电路和元器件，可以采用金属外壳或导电材料进 行屏蔽，以减少电磁干扰的影响。
汽车电磁兼容性的设计
板上的器件应尽 可能按其发热 量大小及散热
程度分区排列 ，发热量小 或耐热性差 的器件
随着车 辆 电子模 块的增 多和更 多高频 电 子 设备在汽车上 的应 用 ，这些 问题 也变得越
来越 富挑 战性 。此外 ， 电磁干扰对 电子模块 对许 多线 性度差和零 点偏移大 的低 功率的廉 价传感器 的信号采集的影响将 是灾难 性的。
已在汽车制造 商、他们 的供 应商和各立法 机 构 间标准化 。设计过程 中电磁兼容性 问题发
地，其地线长度不应超过波 长的 １ ０ ／ ，否则 ２ 应采用多点接地 法。
ｂ数字地与模拟地 分开 电路板上 既有高速逻 辑电路 ，又有 线性 电路 ，应 使它们尽量 与电源端地线相 连 。低 频 电路 的地应 尽量采用 单点并联接地 ，实际 布线有 困难 时可部分 串联 后再接地 ，地 线应 短而粗 高频元件周 围尽量用栅格壮 大面积 地箔 ，要尽量加大线性电路 的接地面积 。 Ｃ 地线应 尽量加粗 接
工 业 技 术
汽车电磁兼容性的设计
张 志臻
郑州市国防科 技学校
摘要 ：现代汽车 中的电子模块不断增多 ，因而越来越需要采用 良好的设计 ，以满足 主要的 电磁兼容性标 准的要求。随着汽车工业的发展，就汽车的 舒 适、安全娱 乐、 动力传动 、 发动机管理、 稳定和控制应用等研制 出越来越复杂的解决方案 ， 促使现代汽车 中的电模块以持续强劲的势 头不断发展 ， 先 进的电子模块 也得到越来越 普遍的应用。 电子模块不仅仅起到支持关键 功能的作用 ，而且控制这些关键功能。 关键词 ：Ｅ Ｃ 兼容性 设计 抗干扰 Ｈ
４热 设 计
在 电子模 块设计 中，接 地是控 制干 扰的 重要方法 。如 能将接地 和屏蔽正确 结合 起来 使用 ，可解 决大部分干扰 问题 。电子模 块中 地线结构大致有系统地 、机 壳地 （ 蔽地 ） 屏 、 数 字地 （ 逻辑地 ）和 模拟地等 。在 地线设计 中应注意 以下几 点 ａ正确选择 单点接地 与多 点接地
车辆电磁兼容EMC方案设计
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。
can emc测试标准
can emc测试标准一、概述CAN是汽车电子网络系统中的一种通信协议，为了保证CAN网络系统的稳定性和安全性，需要进行相应的电磁兼容（EMC）测试。
本标准旨在为相关测试提供指导，确保测试结果的准确性和可靠性。
二、测试范围本标准适用于汽车CAN网络系统的EMC测试，包括但不限于电源线、CAN总线、车载网络等。
测试范围涵盖了电磁干扰（EMI）和电磁敏感度（EMS）两个方面。
三、测试标准1.电源线传导发射测试：测试电源线上传导的电磁干扰水平，确保不会对CAN网络系统造成干扰。
测试频率范围、测量方法和判据应符合相关标准。
2.辐射发射测试：测试车辆周围空间的电磁辐射水平，确保不会对周围环境造成干扰。
测试方法和判据应符合相关标准。
3.电磁敏感度测试：测试车辆内部电子设备的抗电磁干扰能力，确保CAN网络系统在受到电磁干扰时能够正常工作。
测试方法和判据应符合相关标准。
4.抗扰度测试：测试CAN网络系统在受到电磁干扰时的稳定性和可靠性，包括瞬态干扰、静电放电等。
测试方法和判据应符合相关标准。
四、测试方法1.测量设备：选用符合相关标准的测量设备，如频谱分析仪、信号发生器等。
2.测试环境：确保测试环境满足相关要求，如屏蔽、接地等。
3.测试步骤：按照相关标准和方法进行测试，记录数据并进行分析。
4.故障排除：针对测试中出现的问题，分析原因并进行相应的调整和改进。
五、报告与分析1.测试结果报告：将测试数据整理成报告，包括测试结果、异常情况及原因分析等。
2.结果分析：根据测试报告和分析结果，评估CAN网络系统的稳定性和安全性，提出改进意见和建议。
3.反馈与整改：将测试结果反馈给相关单位，督促其进行整改和优化，提高CAN网络系统的可靠性和稳定性。
总之，EMC测试是保证CAN网络系统安全稳定运行的重要手段之一。
本标准提供了相应的测试范围、标准和测试方法，旨在为相关单位提供指导和支持，确保汽车CAN网络系统的安全性和可靠性。
汽车电子系统的电磁兼容测试方法
汽车电子系统的电磁兼容测试方法汽车电子系统的电磁兼容测试方法步骤一：确定测试项目首先，我们需要确定要进行电磁兼容测试的项目。
汽车电子系统包括各种电子设备和组件，如发动机控制单元、车载娱乐系统、无线通信设备等。
根据具体的需求，我们可以选择其中一个或多个项目进行测试。
步骤二：了解测试标准在进行电磁兼容测试之前，我们需要了解相关的测试标准。
汽车电子系统的电磁兼容测试通常遵循国际标准，如ISO 11452和ISO 10605等。
这些标准规定了测试方法、测试设备以及测试参数等。
步骤三：准备测试设备为了进行电磁兼容测试，我们需要准备相应的测试设备。
这些设备包括发射和接收天线、功率放大器、射频信号发生器、频谱分析仪等。
根据测试标准的要求，选择合适的测试设备并确保其正常工作。
步骤四：设置测试环境在进行电磁兼容测试之前，我们需要设置一个符合要求的测试环境。
这包括在一个电磁屏蔽室或电磁环境模拟室中进行测试，以减少外部干扰对测试结果的影响。
同时，确保测试环境的温度、湿度等参数符合要求。
步骤五：执行辐射测试辐射测试是电磁兼容测试的一部分，用于评估汽车电子系统在外部电磁场的辐射下的性能。
在测试过程中，我们使用发射天线和功率放大器产生特定频率和功率的电磁辐射，并通过接收天线和频谱分析仪来测量汽车电子系统的辐射敏感度。
步骤六：执行传导测试传导测试是电磁兼容测试的另一部分，用于评估汽车电子系统对外部干扰的抗干扰能力。
在测试过程中，我们通过射频信号发生器产生特定频率和功率的电磁信号，然后将其注入到汽车电子系统的电源线、信号线等接口上，通过频谱分析仪等设备来测量汽车电子系统的传导敏感度。
步骤七：分析测试结果在完成电磁兼容测试后，我们需要对测试结果进行分析。
根据测试标准的要求，比较测试结果与规定的限值，确定汽车电子系统在电磁环境下的性能是否符合要求。
如果测试结果不符合要求，我们需要进一步分析，找出问题的原因，并进行相应的改进和优化。
新能源汽车功率电子系统中的电磁兼容性测试
新能源汽车功率电子系统中的电磁兼容性测试电磁兼容性测试是新能源汽车功率电子系统开发中的重要环节。
随着新能源汽车的快速发展与普及，功率电子系统对电磁兼容性的要求也越来越高。
本文将从背景介绍、测试方法和技术、测试结果分析等方面探讨新能源汽车功率电子系统中的电磁兼容性测试。
一、背景介绍随着环保意识的增强和对传统能源的依赖程度的减少，新能源汽车在市场中占据越来越重要的地位。
新能源汽车的关键技术之一就是功率电子系统，它负责控制车辆的动力输出、充电和能量回收等功能。
然而，由于功率电子系统中涉及的高频开关电源和驱动电路等设备，会产生大量电磁辐射和传导干扰，对周围的电子设备和通信系统造成干扰，从而影响车辆的正常运行和其他设备的性能。
因此，对新能源汽车功率电子系统进行电磁兼容性测试具有重要意义。
二、测试方法与技术电磁兼容性测试包括传导干扰和辐射干扰两个方面。
其中，传导干扰测试旨在评估功率电子系统对传导电磁干扰源的抗扰度，辐射干扰测试则用来评估其对周围电磁环境的辐射情况。
1. 传导干扰测试传导干扰测试主要涉及电源线耦合、信号线耦合和接地耦合等方面。
测试时可以采用专业的耦合网络，模拟常见的干扰源，如模拟公共电源系统干扰、模拟短时过电压等。
通过观察被测设备的工作情况，包括电压波形、工作状态等，评价其抗扰度能力。
2. 辐射干扰测试辐射干扰测试主要通过电磁泄漏和辐射功率等参数来评估被测设备对周围电子设备的辐射干扰情况。
测试过程中可以使用电磁吸收室或远场试验室，对功率电子系统进行全方位的测试。
通过测量电磁泄漏和辐射功率，评估其与周围设备的干扰程度。
三、测试结果分析测试结果的分析主要涉及到测试数据的整理和处理。
将传导干扰测试和辐射干扰测试得到的数据进行比对和对比分析，评估被测设备的电磁兼容性能力。
根据测试结果，可以适时调整功率电子系统的设计和结构，改进其抗扰度和辐射干扰能力。
通过以上的测试方法和技术，对新能源汽车功率电子系统中的电磁兼容性进行全面评估，可以确保其在使用过程中对周围设备和系统的影响降到最低，保证新能源汽车的正常运行和其他设备的正常工作。
新能源汽车车辆电磁兼容性设计与分析
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汽车电子接口CAN的电磁兼容设计方案
Controller Area Network简称为CAN，多用于汽车以及工业控制，用于数据的传输控制。
在应用的过程中通讯电缆容易耦合外部的干扰对信号传输造成一定的影响，单板内部的干扰也可能通过电缆形成对外辐射。
本方案从EMC原理上，通过接口的原理图、PCB、结构及电缆方面进行相关的抑制干扰和抗敏感度设计，从设计层次解决EMC问题。
一、原理图设计方案
二、PCB设计方案
1. CAN接口分地设计
方案特点：
（1）为了抑制内部单板高频噪声通过接口向外传导辐射，也为了增强单板对外部干扰的抗扰能力。
在CAN接口处增加防护和滤波隔离器件，并以隔离器件位置大小为界，划分出接口地；
（2）隔离带中可以选择性的增加电容作为两者地之间的连接，电容取值建议为1000pF；信号线串联共模电感滤波，且共模电感要求置于隔离带内；为了防止外部强干扰通过端口耦合进内部PCB，引起内部器件性能下降，在靠近端口处信号线上增加防护器件TVS管，具体布局如图示。
方案分析：
（1）当接口与单板存在相容性较差或不相容的电路时，需要在接口与单板之间进行“分地”处理，即根据不同的端口电压、电平信号和传输速率来分别设置地线。
“分地”，可以防止不相容电路的回流信号的叠加，防止公共地线阻抗耦合；
（2） CAN接口信号传输速率较高，内部PCB板高频噪声很容易由公共地线通过接口向外传导辐射，因此将公共地分割且通过电容相接，可以阻断共模干扰的传播路径。
2 CAN接口电路布局
方案特点：
（1）防护器件及滤波器件要靠近接口位置处摆放且要求摆放紧凑整齐，信号线上的防护器件TVS管与滤波电容要下接至接口地；按照信号流向摆放器件，走线时要尽量避免走线曲折的情况；
（2）共模电感及跨接电容要置于隔离带中。
方案分析：
（1）接口及接口滤波防护电路周边不能走线且不能放置高速或敏感的器件；
（2）隔离带下面投影层要做掏空处理，禁止走线。
三、结构和线缆设计方案
EDP软件介绍
电磁兼容设计平台(EDP)，依据最专业的EMC专家方案知识库，快速输出符合产品设计要求的指导性的EMC解决方案。
主要功能模块：。