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整車電磁兼容設計-線束串擾的問題分析

嘉峪檢測網        2025-03-28 20:28

整車上有這一線束設計,電動尾門撐桿電機電源由尾門控制器驅動輸出,同時電機反饋霍爾信號到尾門控制器,驅動電壓和霍爾信號的電壓幅值為12V。

 

電機驅動電源和霍爾信號的共走線長度為1385mm(54.5in),驅動電源為PWM驅動,上升沿時間最小為20ns(0V-12V),信號的傳播速度v設為6in/ns,兩根線束之間單位長度互容Cml為0.06pF/in,單位長度電容CL設為 2.8pF/in,單位長度互感Lm設為 2.8nH/in,單位長度電感LL設為7.5nH/in(以上數值由線束回路的物理結構決定,需要進行測試或仿真得到)。由此可以得到霍爾線束上由于串擾耦合引起的遠端噪聲電壓值為:

等于0.958V。已經超過了電磁干擾的容忍值要求12V±5%=±0.6V(來源信號完整性要求)。如果要達到滿足約束要求0.6V的噪聲值要求,可以得到他們之間的共線長度約束最大為:860mm。

 

由于上分析可以知道,線束的串擾和以下幾個設計參數相關:1、線束之間的物理結構;2、干擾信號的dv/dt或di/dt;3、共線的長度。

 

注意這個分析只適用于以上參數的兩個信號和線束,簡易的計算只能作為參考,實車線束的物理結構要復雜的多,而且并不總是保持1mm線距,要設定能夠在工程中使用的約束數據,還需要通過仿真和測試進行驗證,這一點是相當重要的。我們可以發現,很多電動尾門撐桿系統的實際布線中,超過以上分析結果最大約束860mm的情況很多,但是電動尾門系統依然可以穩定的正常工作。因為約束的設置需要考慮最嚴苛的情形,而非基于實際的妥協,這樣才能夠在各種電磁環境下保證足夠的裕量。

 

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來源:汽車電磁兼容

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