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隨著各類電氣、電子和信息設(shè)備在汽車上的廣泛應(yīng)用，汽車電氣設(shè)備數(shù)量和種類的不斷增加，汽車內(nèi)的電磁環(huán)境日益復(fù)雜。

 

汽車電子電磁兼容問題已經(jīng)成為國(guó)際上一個(gè)重要的研究課題和方向，國(guó)外對(duì)汽車的電磁兼容問題非常重視,很早就開始了電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作,目前已經(jīng)形成了較為完善的汽車電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)體系。

 

本文系統(tǒng)地介紹了汽車電子EMC標(biāo)準(zhǔn)體系及其應(yīng)用情況，并就我國(guó)目前的汽車電子EMC標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)展方向提出了見解，希望對(duì)完善國(guó)內(nèi)汽車電子EMC標(biāo)準(zhǔn)體系有一定的益處。

 

汽車電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)分類

 

汽車電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)分為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、地區(qū)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)國(guó)際上制定電磁兼容方面的標(biāo)準(zhǔn)化組織有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）、國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）、國(guó)際電工委員會(huì)無(wú)線電干擾特別委員會(huì)（CISPR）。地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)主要是歐洲ECE法規(guī)和EEC指令。國(guó)家性標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)有美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ANSI），美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)（FCC），美國(guó)汽車工程協(xié)會(huì)（SAE），德國(guó)郵電部（FTZ），德國(guó)電氣工程師協(xié)會(huì)（VDE），英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（BSI），日本民間干擾控制委員會(huì)（VCCI），上述標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)的作用是與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)，并且制定各國(guó)家自己的標(biāo)準(zhǔn)。

 

國(guó)際上各大型汽車公司都有自己的企業(yè)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，如美國(guó)福特公司、通用公司，德國(guó)大眾、寶馬、梅塞德斯-奔馳公司，法國(guó)的標(biāo)致-雪鐵龍公司等，其企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)比國(guó)際上通用的標(biāo)準(zhǔn)要嚴(yán)格很多，例如通常國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于汽車抗擾度的要求通常為24V/m，而一些汽車公司則規(guī)定為100V/m—200V/m。

 

汽車電磁兼容國(guó)際性標(biāo)準(zhǔn)

 

ISO 11451 系列

ISO 11451《道路車輛—窄帶輻射電磁能量所產(chǎn)生的電氣干擾—整車測(cè)試法》（Road vehicles–Electrical disturbances by narrowband radiated electromagnetic energy–Vehicle test methods）。該標(biāo)準(zhǔn)為抗窄帶電磁輻射源產(chǎn)生的電磁干擾的整車測(cè)試方法。ISO 11451包括4部分。分別為：

ISO 11451-1《第1部分: 概述和定義》

ISO 11451-2《第2部分: 車外輻射源》

ISO 11451-3《第3部分: 車內(nèi)內(nèi)部發(fā)射機(jī)仿真》

ISO 11451-4《第4部分：大量電流注入（BCI）》

 

ISO 11452系列

ISO11452《道路車輛—窄帶輻射電磁能量所產(chǎn)生的電氣干擾—零部件測(cè)試法》（Road vehicles–Electrical disturbances by narrowband radiated electromagnetic energy–Component test methods）

該標(biāo)準(zhǔn)為抗窄帶電磁輻射源產(chǎn)生的電磁干擾零部件測(cè)試方法。ISO 11452包括11部分。分別為：

ISO 11452-1《第1部分：概述和定義》

ISO 11452-2《第2部分：自由場(chǎng)法》

ISO 11452-3《第3部分：TEM小室法》

ISO 11452-4《第4部分：BCI法》

ISO 11452-5《第5部分：帶狀線法》

ISO 11452-6《第6部分：平行板法》

ISO 11452-7《第7部分：射頻電源注入》

ISO 11452-8《第8部分：磁場(chǎng)抗擾度》

ISO 11452-9《第9部分：便攜式發(fā)射機(jī)》

ISO 11452-10《第10部分：傳導(dǎo)抗抗擾度》

ISO 11452-11《第11部分：混響室法》

 

ISO 7637系列

ISO 7637《道路車輛—由傳導(dǎo)和耦合產(chǎn)生的電騷擾》（Road vehicles-Electrical disturbances from conduction and coupling）本標(biāo)準(zhǔn)描述的是汽車上電氣設(shè)備所經(jīng)常產(chǎn)生的一些常見瞬態(tài)干擾信號(hào)，通過(guò)導(dǎo)和耦合方式對(duì)被測(cè)設(shè)備造成干擾的測(cè)試及評(píng)價(jià)方法。

ISO 7637包括三部分，分別為：

ISO 7637-1《第1部分: 定義和一般描述》

ISO 7637-2《第2部分：沿電源線的電瞬態(tài)傳導(dǎo)》

ISO 7637-3《第3部分：沿電源線以外的其他線纜的電瞬態(tài)傳導(dǎo)》

 

ISO 10650

ISO 10650《道路車輛—靜電放電產(chǎn)生的電氣干擾》（Road vehicles–Electrical disturbances from electrostatic discharge）該標(biāo)準(zhǔn)涉及的是人體與車輛接觸時(shí)所產(chǎn)生的靜電放電對(duì)車輛電子器件所造成的影響。

 

國(guó)際電工委員會(huì)無(wú)線電干擾特別委員會(huì)（CISPR）標(biāo)準(zhǔn)

 

CISPR 12《車輛、機(jī)動(dòng)船和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的無(wú)線電騷擾特性的限值和測(cè)量方法》（Vehicles,boats and internal combustion engine driven devices–radio disturbance characteristics–limits and methods of measurement）本標(biāo)準(zhǔn)是保護(hù)建筑物內(nèi)廣播電視設(shè)備免受來(lái)自車輛、船和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置所產(chǎn)生的電磁騷擾。

 

CISPR 25 用于保護(hù)用在車輛、機(jī)動(dòng)船和裝置上車載接受機(jī)的無(wú)線電騷擾特性的限值和測(cè)量方法》(Limits and methods of measurement of radio disturbance characteristics for the protection of receivers used on board vehicles,boats and on devices)本標(biāo)準(zhǔn)是保護(hù)用在車上、船上和裝置上的接受機(jī)免受無(wú)線電騷擾，規(guī)定了限值和測(cè)試方法。

 

95/96/EC 、97/24/EC和、2000/2/EC指令

 

95/96/EC-車輛保安系統(tǒng)（Vehicles security systems）指令是有關(guān)汽車保安系統(tǒng)，即防盜和報(bào)警系統(tǒng)。

 

37/24/EC-輪式車輛（Wheeled vehicles）指令有關(guān)二輪或三輪車輛方面的電磁兼容要求。

 

2000/2/EC—森林和農(nóng)用拖拉機(jī)(Forestry and agricultural tractors)本指令是針對(duì)75/322/EEC指令的修訂，是針對(duì)森林機(jī)械和農(nóng)用拖拉機(jī)所制定的指令。

 

ECE R10指令

 

ECE R10指令是有關(guān)車輛電磁兼容方面的統(tǒng)一條款。本法規(guī)內(nèi)容基本上等效于95/94/EC，不同之處是增加了一些特例和管理上的條款。特例包括對(duì)窄帶信號(hào)、靜電放電和傳導(dǎo)瞬態(tài)干擾的規(guī)定。法規(guī)共包括9個(gè)附件。

·附件1認(rèn)可標(biāo)記位置尺寸安排

·附件2A有關(guān)汽車整車電磁兼容型式認(rèn)證的信息文件模式

·附件2B有關(guān)電氣.電子組件電磁兼容型式認(rèn)證的信息文件模式

·附件3A汽車整車型式認(rèn)證通訊表格模式

·附件3B電氣/電子組件型式認(rèn)證通訊表格模式

·附件4測(cè)量車輛產(chǎn)生的寬帶電磁騷擾方法

·附件5測(cè)量車輛產(chǎn)生的窄帶電磁騷擾方法

·附件6車輛對(duì)電磁輻射抗擾度的測(cè)試方法

·附件7測(cè)量電氣/電子組件產(chǎn)生的寬帶電磁騷擾方法

·附件8測(cè)量電氣/電子組件產(chǎn)生的窄帶電磁騷擾方法

·附件9測(cè)量電氣/電子組件對(duì)電磁輻射抗擾度的測(cè)試方法

 

SAE有關(guān)汽車電磁兼容方面的標(biāo)準(zhǔn)主要有SAE J551和SAE J1113，SAEJ551主要針對(duì)整車，而SAE J1113主要針對(duì)零部件。

 

SAE J551標(biāo)準(zhǔn)

 

SAE J551標(biāo)準(zhǔn)中中包括抗擾度的測(cè)試方法有6部分，輻射的測(cè)試方法有4部分。第2部分至第5部分為輻射測(cè)量，第11部分至第17部分為抗擾度測(cè)量。

第1部分為車輛的裝置的電磁兼容的限值和測(cè)試方法總則（60Hz～18GHz）。

第2部分為車輛、機(jī)動(dòng)船和點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的無(wú)線電騷擾特性的限值及方法（30Hz～1GHz），等效于CISPR 12。

第3部分窄帶測(cè)量。

第4部分是車輛和裝置的寬窄帶測(cè)量方法和限值（150KHz～1000MHz），等效于CISPR 25。

第5部分為電動(dòng)車寬帶磁場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度的限值和測(cè)量方法（9KHz～30MHz）。

第11部分為來(lái)自車外干擾源的整車電磁抗擾度（100KHz～18GHz），等效于ISO11452-2。

第12部分為來(lái)自車載發(fā)射機(jī)干擾源的整車抗擾度測(cè)量（1.8MHz～1.3GHz）,等效于ISO11451-3。

第13部分為大電流注入（1Hz～400MHz）。等效于ISO 11451–4。

第14部分為混響室。

第15部分為靜電放電，等效于ISO 10605。

第16部分為抗瞬態(tài)電磁干擾。

第17部分為抗電源線磁場(chǎng)干擾（60Hz～30KHz）。

 

SAE J1113標(biāo)準(zhǔn)

SAE J1113標(biāo)準(zhǔn)包括抗擾度的測(cè)試方法有14部分，輻射的測(cè)試方法有2部分。

第41部分至第42部分為輻射測(cè)量，第1部分至第27部分中的共14部分為抗擾度測(cè)量。

第1部分為汽車零部件的電磁敏感性的測(cè)量過(guò)程及限值總則（60Hz～18GHz）。

第2部分為傳導(dǎo)抗擾度測(cè)量—導(dǎo)線法（30Hz～250KHz）。

第3部分為傳導(dǎo)抗擾度測(cè)量—射頻（RF）功率直接注入法（250KHz～500KHz），等效于ISO 11452-7。

第4部分為輻射電磁場(chǎng)抗擾度測(cè)量—BCI法，等效于ISO 11452-4。

第11部分為針對(duì)電源線的瞬態(tài)傳導(dǎo)抗擾度，等效于ISO 7637-2（除測(cè)試脈沖5外）。

第12部分為通過(guò)傳導(dǎo)和耦合產(chǎn)生的電氣干擾—耦合鉗法，等效于ISO 7637-2。

第13部分靜電放電，等效于ISO/CD 10605E。

第21部分為用于電磁抗擾度測(cè)量的暗室（10KHz～18GHz），等效于ISO 11452-2。

第22部分為由電源線產(chǎn)生輻射磁場(chǎng)的抗擾度測(cè)量（60Hz～30KHz）。

第23部分為輻射電磁場(chǎng)抗擾度測(cè)量—帶狀線法，等效于ISO 11452-5。

第24部分為輻射電磁場(chǎng)抗擾度測(cè)量—TEM小室法（10KHz～200MHz）。

第25部分為輻射電磁場(chǎng)抗擾度測(cè)量—三層板法（10KHz～500MHz）。

第26部分為交流功率電場(chǎng)抗擾度測(cè)量（60Hz～30KHz）。

第27部分為輻射電磁場(chǎng)抗擾度測(cè)量—混響室法。

第41部分為用于保護(hù)車載接受機(jī)的車內(nèi)零部件與組件的無(wú)線電干擾特性測(cè)量方法及限值，等效于CISPR 25。

第42部分為對(duì)于瞬態(tài)傳導(dǎo)輻射的電磁敏感度，等效于ISO 7637–2。

除了上述汽車專用的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)外，進(jìn)行汽車EMC測(cè)試還涉及的通用標(biāo)準(zhǔn)有國(guó)際電工委員會(huì)IEC-4-3輻射（射頻）電磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)和美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ANSI63.4低壓電子電器設(shè)備無(wú)線電噪聲發(fā)射測(cè)量方法，這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)主要是暗室用于測(cè)量場(chǎng)均勻性和歸一化場(chǎng)地衰減。

 

國(guó)內(nèi)汽車電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)吸收了發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn),制訂了汽車電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn),并使之逐步升級(jí)、不斷完善,明確規(guī)定了測(cè)量方法及最大干擾的允許值。目前,國(guó)內(nèi)汽車電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)還很不健全,有待進(jìn)一步研究完善。

 

國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的汽車電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)有GB14023—2006《車輛、機(jī)動(dòng)船和由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的裝置無(wú)線電騷擾特性限值和測(cè)量方法》（等效于CISPR 12:2005）、GB18655—2008《用于保護(hù)車載接受機(jī)的無(wú)線電騷擾特性的限值和測(cè)量方法》（等效于CISPR 25:1995和GB/T 17619《機(jī)動(dòng)車電器電子組件的電磁輻射抗擾性限值和測(cè)量方法》(等效于95/94/EC—95附件IX)。