EMC失效帶來的思考
其實在新能源汽車早期,在國內領()先的主機廠就一直備受困擾。那時候高壓部件的電磁兼容解決方案不成熟,基本上難于滿足CISPR25的要求,甚至電驅的傳導發(fā)射在低頻段無法滿足一般等級的限值,基于現(xiàn)狀,大部分的高壓件的EMC項都是特批后偏差認可,最終市場檢驗也沒有太大的一個問題。相信大部分做產品EMC的工程師,應該有一樣的感受,就是由于EMC導致的市場問題其實是很少很少的,目前大部分的EMC工程師的價值都體現(xiàn)在滿足法規(guī)要求的測試上面。所以EMC設計的真正價值在哪里?整車面臨的真正風險是什么?這個問題一致困擾了我好久。
我們大多數(shù)學習過的由于電磁兼容導致失效的案例基本上都集中在軍()品和航天,比如導()彈由于飛行到一定高度后由于靜電導致電路失效等。很多這種案例其實都有一個基本問題,這種EMC失效是由于產品的EMC設計不到位嗎?其實不是,真正導致問題的核心是因為電磁環(huán)境考慮的不到位,EMC設計需求提的不到位。目前現(xiàn)狀是產品的EMC設計需求基本來源于標準要求。從EMC發(fā)展的歷程來看,國際無線電干擾特別委員會CISPR組織的貢獻是卓()著的,該組織致力于保護無線電免受干擾。我相信該組織是電磁兼容最為領()先的組織之一,該組織把他的主要工作集中在各行業(yè)的EMC的測試限值和測試方法,由此可見一斑。
偏差認可
回到偏差認可的問題,其實大部分的零部件,大家沒必要對于偏差認可的風險過于擔憂!這個判斷是我基于對整車電磁環(huán)境和零部件有了相當程度的了解后得出的。比如輻射發(fā)射來說,某產品的輻射發(fā)射不滿足限值要求,我們無非是擔心,該產品在工作時,遠場的輻射發(fā)射電磁噪聲會影響其它電子部件的正常工作。對于說明這件事情,其實我們可以做這么一個仿真,把標準限值線等同的噪聲施加在其他零部件的仿真模型,然后仿真得出所關注的端口處的實際噪聲電平值,最終可以發(fā)現(xiàn),該噪聲電平值遠遠趕不上產品打BCI時所耦合的電平(該仿真需要測試得到所有零部件的電源端口阻抗參數(shù))。
那么我們能說是因為限值線定義的過于嚴格嗎?其實是的,對于大部分零部件來說,是過于嚴格甚至是不適用的,測試限值的制定一般是模擬整車最嚴酷的電磁環(huán)境,而不是一般的電磁環(huán)境,也就是由木桶理論里面最短的板決定的,大部分的零部件對于這種水平的輻射發(fā)射噪聲其實并不敏感。所以,當你對某些零部件進行EMC的偏差認可后,會發(fā)現(xiàn)好像也沒啥問題。另外再重復一遍,其實現(xiàn)在整車和零部件的EMC的市場問題大部分都是由于電磁環(huán)境考慮不到位導致的,比如由于FAKRA線束彎折導致阻抗不連續(xù)而輻射增大影響附近天線的案例,比如無電路板的小燈放置在大電磁閥附近被異常點亮的案例。
EMC價值淺說
那么,EMC的真正價值在哪里?研究整車電磁環(huán)境和道路電磁環(huán)境,找到整車上最短的那些板,并對零部件和整車提出合理的電磁兼容要求,而不是粗放式所有的零部件都要去滿足所有最嚴苛的所有項EMC測試,最后真正將價值體現(xiàn)在成本和性能上面。上面這兩三句,好像每一句都輕描淡寫,其實每一項都需要大量的研究和專業(yè)判斷。現(xiàn)在的整車EMC工程師基本上也都是在做這樣的工作,對不同的零部件提不同的EMC設計要求、對偏差項進行風險評估等。我們期待有國內主機廠在這方面處于領()先的地位:有明確的車輛電磁環(huán)境,合理且有效的整車和零部件EMC設計要求,最()大化的性能x成本
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