ดังนั้นประสิทธิภาพความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับยานยนต์จึงได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อย ๆ และจำเป็นอย่างเร่งด่วนที่จะต้องนำเทคโนโลยีการปรับปรุงแม่เหล็กไฟฟ้ามาใช้กับอุปกรณ์ย่อยของยานยนต์อย่างกว้างขวาง ชุดสายไฟแรงดันสูงสำหรับยานยนต์กระจายอยู่ในสภาพแวดล้อมทั้งคันและเป็นแหล่งที่มาหลักของการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าภายในรถและมักจะถูกรบกวนด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้นวิธีจัดการกับสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าของชุดสายไฟแรงดันสูงในรถยนต์จึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง
EMC คืออะไร?
EMC ย่อมาจาก ElectroMagnetic Compatibility ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นหัวข้อที่ศึกษาการอยู่ร่วมกันของอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ (รวมถึงสิ่งมีชีวิตในความหมายกว้าง ๆ ) ภายใต้เงื่อนไขของพื้นที่ จำกัด เวลาและทรัพยากรสเปกตรัมโดยไม่ก่อให้เกิดความเสื่อมโทรม โดยทั่วไปความคาดหวังของเราสำหรับ EMC คือการลดการรบกวนไปยังชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ในขณะที่สามารถต้านทานการรบกวนจากภายนอกได้ในระดับหนึ่ง
พูดง่ายๆก็คือ EMC มีปัจจัยสำคัญสองประการ ได้แก่ การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าและความอ่อนแอทางแม่เหล็กไฟฟ้า
EMI: สัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า (Electro Magnetic Interference) การทดสอบสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าคือการวัดขนาดของสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่สร้างและปล่อยออกมาโดยอุปกรณ์ภายใต้สภาวะการทำงานปกติเพื่อสะท้อนความแรงของสัญญาณรบกวนที่มีต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โดยรอบ EMI มีการใช้งานอยู่นั่นคือการรบกวนโลกภายนอก การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าส่วนใหญ่รวมถึงการปล่อยรังสีและการปล่อยที่ดำเนินการ
EMS: ความไวต่อแม่เหล็กไฟฟ้า (Electro Magnetic Susceptibility) การทดสอบความไวต่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าคือการวัดความสามารถในการป้องกันการรบกวนของอุปกรณ์ภายใต้การทดสอบการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า EMS เป็นแบบพาสซีฟนั่นคือต่อต้านการรบกวนจากภายนอก
ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของชิ้นส่วนเป็นพื้นฐานและข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของรถทั้งคัน ชิ้นส่วนที่ใช้ในรถยนต์พลังงานใหม่ไม่เพียง แต่จะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของชิ้นส่วนเท่านั้น แต่เมื่อมีปัญหาเกี่ยวกับความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของรถทั้งคันผู้จัดหาชิ้นส่วนยังมีหน้าที่ต้องสนับสนุนและดำเนินการแก้ไขที่เกี่ยวข้อง .
ทฤษฎีและแนวปฏิบัติได้พิสูจน์แล้วว่าสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าต้องเป็นไปตามเงื่อนไขสามประการ: แหล่งที่มาของการรบกวนวิธีการแพร่กระจายสัญญาณรบกวนและอุปกรณ์ที่ละเอียดอ่อน
ภายในขอบเขตของยานพาหนะทั้งหมดอันดับแรกตรวจสอบให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพของ EMC ของชิ้นส่วนเป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐาน จุดสำคัญของการออกแบบระบบป้องกันระดับยานพาหนะสำหรับรถยนต์พลังงานใหม่ควรเป็นรูปแบบของระบบไฟฟ้าแรงสูงการออกแบบการป้องกันและการป้องกันการรบกวนของเครือข่ายการสื่อสาร CAN ดังนั้นเราควรทำสิ่งนี้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของ EMC&# 39:
ลดความเข้มของสัญญาณรบกวน
คือการปรับปรุงความสามารถในการป้องกันสัญญาณรบกวนให้มากที่สุด
การออกแบบการป้องกันการใช้งานที่เหมาะสม
ก่อนอื่นควรจัดชุดสายไฟแรงดันสูงเพื่อให้วงจรที่ไวต่อพลังงานต่ำอยู่ใกล้กับแหล่งสัญญาณและวงจรรบกวนกำลังสูงอยู่ใกล้กับโหลด แยกวงจรพลังงานต่ำและวงจรไฟฟ้ากำลังสูงให้มากที่สุดเพื่อลดการรบกวนการเหนี่ยวนำและการรบกวนจากรังสีระหว่างชุดสายไฟ , ปรับวงรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าของรถทั้งคันให้เหมาะสมและใช้ตัวถังเพื่อสร้างห้องโดยสารแบบปิด
ประการที่สองคือการลดพื้นที่ของชุดสายไฟที่ได้รับสัญญาณรบกวน: ชุดสายไฟควรได้รับการออกแบบให้มีความยาวน้อยที่สุดอิมพีแดนซ์น้อยที่สุดและพื้นที่ลูปที่เล็กที่สุด ที่ดีที่สุดคือใช้วิธีจ่ายไฟกับพื้นที่วงเล็ก ๆ เช่นคู่บิด เพิ่มระยะห่างจากอุปกรณ์ไปยังแหล่งสัญญาณรบกวน: ภายใต้เงื่อนไขที่โครงร่างของอุปกรณ์รบกวนยังคงไม่เปลี่ยนแปลงให้ปรับเปลี่ยนตำแหน่งการติดตั้งของส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อนเพื่อเพิ่มระยะทางไปยังแหล่งสัญญาณรบกวน
เพิ่มการกรองชุดสายไฟ: สำหรับลากสายที่ยาวขึ้นเพื่อลดการนำและการรบกวนจากรังสีควรเพิ่มการกรองเข้าไปในชุดลากสาย สะดวกกว่าในการเสียบวงแหวนแม่เหล็กเฟอร์ไรต์ที่เหมาะสม
ปรับปรุงการต่อสายดินของอุปกรณ์: การจัดเตรียมสายดินที่ดีและการเชื่อมต่อสายดินที่ดีขึ้นสามารถลดความต้านทานความถี่สูงได้ การต่อสายดินของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ส่วนใหญ่จะเชื่อมต่อกับตัวถังรถที่ใกล้ที่สุดและชั้นป้องกันชุดสายไฟ
ในขณะเดียวกันการป้องกันสายไฟฟ้าแรงสูงและขั้วต่อยังเป็นวิธีที่ประหยัดและมีประสิทธิภาพในการลดสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าที่ไม่จำเป็น ชุดผลการทดลองมาตรฐานแสดงให้เห็นว่าสายเคเบิลและขั้วต่อที่มีฉนวนป้องกันสามารถลดสัญญาณรบกวนที่ไม่จำเป็นในช่วงความถี่ 100 kHz ถึง 200 MHz ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในปัจจุบันยานพาหนะในประเทศทั้งหมดใช้สายไฟฟ้าแรงสูงที่มีฉนวนหุ้มและรถยนต์ต่างประเทศยังใช้อวนป้องกันเพื่อเคลือบด้านนอกของสายไฟฟ้าแรงสูงเพื่อให้ได้การเชื่อมต่อที่มีฉนวนป้องกัน
เพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าเมื่อชุดสายไฟแรงสูงส่งกระแสไฟแรงซึ่งอาจทำให้เกิดความเสี่ยงต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าจากชุดสายไฟแรงดันต่ำไปยังแหล่งจ่ายไฟและการส่งสัญญาณของชุดควบคุมชุดสายไฟแรงสูง และโดยทั่วไปชุดสายไฟแรงดันต่ำได้รับการออกแบบให้แยกออกจากกันและรับประกันระยะทางได้ประมาณ 200-300 มม.
ต่อไปนี้คือการแนะนำโซลูชันการต่อสายเคเบิลกับ EMC ทั่วไป
ตัวเลือกที่ 1: ใช้สายเคเบิลหุ้มฉนวน
อัตราการครอบคลุมมีขนาดใหญ่ซึ่งเหมาะสำหรับความถี่สูง
ประสิทธิภาพย่านความถี่สูง (GG gt; 1M) ดีกว่า
ตัวเลือกที่ 2: แจ็คเก็ตสายเคเบิลถักตาข่าย
พื้นที่หน้าตัดที่เท่ากันอย่างหนาเหมาะสำหรับความถี่ต่ำ
ย่านความถี่ต่ำ (GG lt; 200K) มีประสิทธิภาพที่ดีกว่า
ตัวเลือกที่ 3: ท่ออลูมิเนียมหุ้มสายเคเบิล
ประสิทธิภาพ EMI ของย่านความถี่ทั้งหมดดีกว่า
ตัวเลือกที่ 4: การรวมกันของท่ออลูมิเนียมและตาข่ายถัก
การรวมคุณสมบัติของแผน 2 และแผน 3 เข้ากันได้ดีเมื่อเดินสายไฟทั้งคัน
รูปด้านล่างแสดงผลลัพธ์และเส้นโค้งพารามิเตอร์ของวิธีการป้องกัน จะเห็นได้ว่าท่ออลูมิเนียมโครเมียมอัลลอยด์เป็นวิธีการป้องกันที่ดีที่สุดวิธีหนึ่ง:
