作者:Mike Sauerwald，应用工程师。汽车连接和以太网，德州仪器
汽车行业和单个汽车制造商必须满足各种电磁兼容性(EMC)要求。例如，有两个要求是确保电子系统不会发出过多的电磁干扰(EMI)或噪声，以及对其他系统发出的噪声免疫。本文探讨了其中一些要求，并提供了一些技巧和技术，可用于确保设备设计符合这些要求。
CISPR 25是一个标准，提供了几种测试方法，并建议了评估安装在车辆中的组件的辐射排放水平的限制。除了CISPR 25提供给制造商的指导之外，大多数制造商都有自己的一套标准来补充CISPR 25指南。CISPR 25测试的主要目的是确保要安装在汽车中的组件不会干扰车辆内的其他系统，CISPR 25要求进行测试的房间的电磁噪声水平必须至少比所测量的最低水平低6dB。由于CISPR 25有些地方的检测水平低至18 dB(µV/m)，因此需要小于12 dB(µV/m)的环境水平。作为参考，这大约是一个典型的AM无线电台的场强，距离天线1公里。
在当今的环境中，满足这一要求的唯一方法是在一个特殊的室中进行测试，该室被设计和建造来屏蔽测试环境与外部领域。此外，由于正常预算要求测试室的大小是有限的，因此保护测试环境不受室内产生的信号反射的影响是很重要的。因此，测试室的墙壁必须内衬一种不会反射电磁(EM)波的材料(图1)。测试室价格昂贵，通常按小时租用。为了节省成本，在设计阶段评估EMC/EMI问题是一个好主意，以便在腔室中获得首次成功。
另一个测试标准是ISO 11452-4大电流注入(BCI)测试套件，用于验证组件是否受到窄带电磁场的不利影响。测试是通过用电流探头直接将干扰信号引入线束来完成的。
1.保持小循环
当存在磁场时，导电材料组成的线圈就像天线一样，将磁场转换成电流在线圈周围流动。电流的强度与封闭回路的面积成正比。因此，尽可能地避免出现循环，并使所需的封闭区域尽可能小。可能存在的循环的一个例子是当存在差分数据信号时。用差分线可以在发射机和接收机之间形成环路
另一个常见的循环是两个子系统共享一个电路，可能是显示器和驱动显示器的引擎控制单元(ECU)。在车辆的底盘中有一个公共地(GND)连接-在显示端和系统的ECU端连接到该GND。当视频信号用它自己的地线连接到显示器时，它可以在地平面内形成一个巨大的环路。在某些情况下，这样的循环是不可避免的。然而，通过在接地连接中引入电感或铁氧体珠，直流环路仍然可以存在，但从射频发射的角度来看，环路被打破。
此外，当信号通过双绞线电缆发送时，每个差分驱动器/接收机对都形成一个环路。通常，由于双绞线是紧密耦合的，因此该环的电缆部分面积较小。然而，一旦信号到达电路板，应保持紧密耦合，以避免打开环路区域。
2.旁路电容器是必不可少的
CMOS电路非常受欢迎，部分原因是其高速和极低的功耗。理想的CMOS电路只有在改变状态和节点电容需要充电或放电时才会耗电。从电源的角度来看，一个平均需要10 mA的CMOS电路在时钟转换期间可能会消耗很多倍的电流，然后在周期之间很少或没有电流。因此，限制排放的技术侧重于峰值电压和电流值，而不是平均值。
在时钟转换期间，从电源到芯片上的电源引脚的电流激增是排放的主要来源。通过在每个电源引脚附近放置一个旁路电容，在时钟边缘期间为芯片供电所需的电流直接来自电容。然后，瓶盖上的电荷在周期之间以更低、更稳定的电流积累起来。较大的电容器适合提供较大的电流浪涌，但往往对非常高速的需求反应不佳。非常小的电容器可以快速响应需求，但它们的总充电容量是有限的，很快就会耗尽。对于大多数电路来说，最好的解决方案是并联使用不同尺寸的电容器，可能并联使用1-µF和0.01-µF的电容器。将较小尺寸的电容器放置在非常靠近芯片电源引脚的地方，而较大尺寸的电容器可以放置在更远的地方。
准备好学习8个技巧了吗?请查看完整的文章，“成功设计的10个技巧汽车EMC / EMI需求，在德州仪器模拟杂志2015年第三季度。
德州仪器公司
www.ti.com
文章“成功设计汽车EMC/EMI要求的10个技巧”首先出现在模拟IC技巧．
了下:模拟IC技巧，汽车，电容器
