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持續變化的強電磁干擾信號
[作者 SCHURTER提供]   2021年09月01日 星期三 瀏覽人次: [1014]

毫無疑問,電動出行將塑造汽車業的未來。然而,追求卓越技術的汽車行業仍面臨若干阻礙需要克服,其中包括電磁相容性。迄今為止,電磁相容性問題尚未引起業界關注。


要求降低二氧化碳排放的社會壓力和政治壓力是推動電動汽車成功且快速得到推廣的一個理想因素。電動汽車的數量和重要性總有一天會超過傳統的內燃機汽車,這一點毋庸置疑。但是,電動汽車也並非完美無缺,仍不免存在必須得到解決的技術問題。如何獲得動力電池的原材料,以及如何確保這些材料在不破壞生態的前提下得到降解,就是其中一例。同樣值得一提的是,迄今為止,電動汽車的充電基礎設施仍不充足(電動汽車充電白皮書[1] ) 。



圖1 : SCHURTER FPAB:適用於電動汽車行業—可滿足最高要求的濾波器。(source:SCHURTER)
圖1 : SCHURTER FPAB:適用於電動汽車行業—可滿足最高要求的濾波器。(source:SCHURTER)

電磁相容性

電磁相容是當前新聞報導中鮮少涉及的話題。但凡有電流流過,就會產生電磁場。在電動汽車中,電無處不在。特別值得一提的是傳動系統的元件,它們會產生不必要的電磁輻射。電磁輻射對其他電子系統可能產生不利影響——更不用說對車上人員, 且這些不利影響可能會危及安全(包括車上和車下),因此必須盡可能避免。


高強度磁場

由於電動汽車會產生超強電流,汽車廠商因而面臨如何解決超強磁場的問題。在磁場中,直流電壓介於400 VDC至1000 VDC的高壓車載網路會與直流電壓為12 VDC的網路交匯。在這種情況下,汽車中的電流最高可達500A。能對此產生干擾的通常是電機逆變器。但許多其他敏感系統也能傳導干擾,只是對干擾反應較慢。監控、管理和保護電池組的電池管理系統就是其中一例。


此外,還有整個車載電子系統及所有電子輔助元件,這些系統肩負著保障我們生命安全的重任(如防抱死制動系統、車身電子穩定系統等)。高度整合且由時鐘嚴格控制的電子產品在電動汽車裡比比皆是。


據諸如測量技術廠商、EMC服務提供者、測試實驗室、材料開發商以及汽車供應商等致力於電磁相容性的專業公司預計,隨著汽車內電子模組數量和密度的增加,由此造成的對電磁場的干擾有望每兩年增加一倍。


此外,還有一點必須注意,電動汽車總會載有成人、兒童,或者動物。電磁輻射對生物的潛在不利影響或許存在爭議,但毫無疑問是存在的。想想這對身帶起搏器的成人會產生什麼影響。


應該採取什麼措施?

預防電磁干擾有許多方式和途徑。例如,鋪設電纜、安裝遮罩套等,但這些方法可能會非常複雜。因此,並不是羅列或說明針對不同應用的具體方法,而是建議縮小範圍, 僅使用外部電磁相容濾波器。但是, 濾波器能發揮什麼作用呢?借助無源元件(扼流圈和電容器),濾波器可將不良干擾信號的強度減弱許多倍,從而遏制破壞作用。


汽車行業=最高要求

比如,相較於某些工業或醫用濾波器,汽車行業對濾波器的要求十分嚴苛。車用濾波器必須特別強大,能夠充分應對振動、衝擊和震動;在寒冷的冬日早晨,還能應對車庫內外巨大的氣溫差異。同時,車用濾波器還必須品質輕且小巧緊湊,盡可能減少對空間的佔用,並最大程度地避免加重汽車的重量。



圖2 : 汽車行業對濾波器的要求十分嚴苛。車用濾波器必須特別強大,能夠充分應對振動、衝擊和震動。(source:Wevolver)
圖2 : 汽車行業對濾波器的要求十分嚴苛。車用濾波器必須特別強大,能夠充分應對振動、衝擊和震動。(source:Wevolver)

SCHURTER的FPAB系列濾波器能有效滿足上述需求,該系列濾波器也可完全定制。這種單級濾波器講究穩健性、防塵性和防潮性。借助業內常用的泰科公司製造的密封性能良好的連接件,產品品質極輕,應用範圍廣泛。而且,所有連接部位都通過螺絲擰緊,可應對最劇烈的振動。


IIATF 16949:經驗豐富的合作夥伴

SCHURTER通過IATF16949認證,並為大量客戶提供保險絲,這些保險絲已根據AECQ200(AEC-Q200白皮書[2])完成測試,適於多種應用(電池管理、氣候控制、柴油/ 汽油發動機的發動機相關電子產品等)。SCHURTER公司的保險絲在世界各地廣泛應用,數量達數百萬之巨,用於過流保護和過熱保護( 熱保護[3])。


SCHURTER與國際汽車組織和汽車工業的密切交流,使SCHURTER可解決與汽車工程電子保護相關的所有問題(電動汽車[4])。此外,SCHURTER還擁有電磁相容(EMC)解決方案能力中心,該中心數十年來致力於為工業和醫療應用開發定制解決方案。


參考文獻

[1] https://www.schurter.cn/data/download/3522344


[2] https://www.schurter.cn/data/download/2356161


[3] https://www.schurter.cn/thermal-protection


[4] https://www.schurter.cn/automotive


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