11汽車控制器與EMC電磁兼容汽車電子控制技術(shù)課件

11汽車控制器與EMC電磁兼容汽車電子控制技術(shù)課件匯報人：AA2024-01-19汽車控制器概述EMC電磁兼容基礎(chǔ)汽車電子控制技術(shù)基礎(chǔ)汽車控制器與EMC電磁兼容的關(guān)系汽車控制器與EMC電磁兼容的測試與評估汽車控制器與EMC電磁兼容的未來展望汽車控制器概述01作用汽車控制器是汽車電子控制系統(tǒng)的核心部件，負責接收并處理傳感器信號，根據(jù)預設(shè)的控制策略輸出控制指令，驅(qū)動執(zhí)行器動作，實現(xiàn)對車輛各系統(tǒng)的精確控制。分類根據(jù)控制對象和功能的不同，汽車控制器可分為發(fā)動機控制器、底盤控制器、車身控制器和多媒體控制器等?？刂破鞯淖饔门c分類

汽車控制器的發(fā)展歷程第一階段機械控制時代，汽車的控制主要通過機械連接實現(xiàn)，控制精度和穩(wěn)定性較差。第二階段電子控制時代，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，汽車控制器開始采用電子元器件和集成電路，實現(xiàn)了對車輛各系統(tǒng)的精確控制。第三階段智能化控制時代，隨著人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車控制器正朝著智能化、自適應化的方向發(fā)展?？刂破魇瞧囯娮涌刂葡到y(tǒng)的核心部件，負責實現(xiàn)控制策略并輸出控制指令。汽車電子控制系統(tǒng)由傳感器、控制器和執(zhí)行器三部分組成，其中控制器起到承上啟下的作用，接收傳感器信號并輸出控制指令給執(zhí)行器。汽車電子控制系統(tǒng)的性能優(yōu)劣直接取決于控制器的設(shè)計水平和制造工藝?？刂破髋c汽車電子控制系統(tǒng)的關(guān)系EMC電磁兼容基礎(chǔ)02電磁兼容（EMC）是指電子設(shè)備或系統(tǒng)在電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。電磁兼容研究在有限的空間、時間和頻譜資源條件下，各種用電設(shè)備（分系統(tǒng)、系統(tǒng)，廣義的還包括生物體）可以共存并不致引起降級的一門科學。電磁兼容是電子設(shè)備或系統(tǒng)的重要技術(shù)指標，它不僅關(guān)系到設(shè)備或系統(tǒng)的可靠性、安全性、可用性和維護性，還涉及人類生活和生態(tài)環(huán)境。電磁兼容的概念與意義自然干擾源包括大氣層的天電噪聲、地球外層空間的宇宙噪聲等。人為干擾源包括無線電發(fā)射設(shè)備、工業(yè)設(shè)備和家用電器等。電磁干擾傳播途徑包括傳導干擾和輻射干擾兩種。傳導干擾是指通過導電介質(zhì)把一個電網(wǎng)絡上的信號耦合（干擾）到另一個電網(wǎng)絡。輻射干擾是指干擾源通過空間把其信號耦合（干擾）到另一個電網(wǎng)絡。電磁干擾的來源與途徑國家電磁兼容標準各國根據(jù)本國實際情況制定的電磁兼容標準，如中國的GB、美國的FCC等。國際電磁兼容標準包括國際電工委員會（IEC）、國際無線電干擾特別委員會（CISPR）等制定的標準。電磁兼容法規(guī)各國政府為了保障電磁環(huán)境的安全和人民的健康，制定的相關(guān)法規(guī)，如歐盟的EMC指令、中國的《電磁輻射環(huán)境保護管理辦法》等。電磁兼容的標準與法規(guī)汽車電子控制技術(shù)基礎(chǔ)03傳感器將非電量轉(zhuǎn)換為電信號，向ECU提供發(fā)動機和汽車運行的各種參數(shù)。電子控制單元（ECU）接收傳感器信號，經(jīng)過處理向執(zhí)行器發(fā)出控制指令。執(zhí)行器根據(jù)ECU的控制指令，調(diào)節(jié)發(fā)動機和汽車的運行狀態(tài)。通訊網(wǎng)絡實現(xiàn)ECU之間、ECU與車載設(shè)備之間的信息傳遞。汽車電子控制系統(tǒng)的組成與工作原理應用領(lǐng)域發(fā)動機控制、底盤控制、車身控制、信息娛樂系統(tǒng)等。發(fā)展趨勢集成化、智能化、網(wǎng)絡化、電動化。汽車電子控制技術(shù)的應用領(lǐng)域與發(fā)展趨勢系統(tǒng)復雜性增加、電磁干擾問題嚴重、網(wǎng)絡安全風險加大。挑戰(zhàn)新能源汽車的快速發(fā)展為汽車電子控制技術(shù)提供了廣闊的市場空間，智能駕駛技術(shù)的興起為汽車電子控制技術(shù)提供了新的發(fā)展方向。同時，隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車電子控制技術(shù)的智能化水平將不斷提高，為汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入新的動力。機遇汽車電子控制技術(shù)的挑戰(zhàn)與機遇汽車控制器與EMC電磁兼容的關(guān)系04控制器的布局和布線不合理的布局和布線可能導致電磁輻射和傳導干擾，降低EMC性能?？刂破鞯慕拥卦O(shè)計接地不良或接地電阻過大可能導致電磁干擾和靜電放電等問題?？刂破鞯拈_關(guān)頻率和幅度高頻、大幅度的開關(guān)信號容易產(chǎn)生電磁干擾，影響EMC性能?？刂破鲗﹄姶偶嫒莸挠绊戨姶鸥蓴_導致控制誤差電磁干擾可能使控制器接收到的信號失真或產(chǎn)生誤差，從而影響控制精度和穩(wěn)定性。靜電放電影響控制器可靠性靜電放電可能導致控制器內(nèi)部電路損壞或性能下降，降低控制器的可靠性。電磁輻射影響控制器安全性過強的電磁輻射可能對控制器內(nèi)部電路產(chǎn)生不良影響，甚至引發(fā)安全問題。電磁兼容對控制器性能的影響030201采用電磁屏蔽技術(shù)在控制器外部或內(nèi)部采用電磁屏蔽技術(shù)，減少電磁干擾的傳播和影響，提高EMC性能。優(yōu)化控制算法通過改進控制算法，降低控制器對電磁干擾的敏感性，提高EMC性能。合理布局和布線采用合理的布局和布線方式，減少電磁輻射和傳導干擾，提高EMC性能。加強接地設(shè)計優(yōu)化接地設(shè)計，降低接地電阻，提高控制器的抗干擾能力和EMC性能?？刂破髋c電磁兼容的協(xié)同設(shè)計與優(yōu)化汽車控制器與EMC電磁兼容的測試與評估05控制器電磁兼容測試方法與標準測試方法包括輻射發(fā)射測試、傳導發(fā)射測試、靜電放電抗擾度測試、電快速瞬變脈沖群抗擾度測試等。測試標準遵循國際電磁兼容標準，如CISPR25、ISO11452等，以及特定汽車制造商的內(nèi)部標準。關(guān)鍵問題包括電磁干擾、電磁輻射超標、電磁敏感度高等。解決方案優(yōu)化控制器電路設(shè)計，采用濾波、屏蔽、接地等技術(shù)手段降低電磁干擾；選用低輻射、高抗干擾能力的元器件；對控制器進行電磁兼容仿真與預測，提前發(fā)現(xiàn)并解決潛在問題。電磁兼容測試中的關(guān)鍵問題與解決方案控制器電磁兼容性能的評估指標與方法包括輻射發(fā)射限值、傳導發(fā)射限值、靜電放電抗擾度等級、電快速瞬變脈沖群抗擾度等級等。評估指標采用專業(yè)電磁兼容測試設(shè)備對控制器進行測試，將測試結(jié)果與標準限值進行對比，評估控制器的電磁兼容性能。同時，結(jié)合仿真與預測結(jié)果，對控制器的電磁兼容性能進行綜合評價。評估方法汽車控制器與EMC電磁兼容的未來展望06新型半導體材料01如碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）等，具有更高的熱導率和電子遷移率，有助于提高控制器的效率和EMC性能。先進封裝技術(shù)02采用3D封裝、晶圓級封裝等技術(shù)，可以減小控制器體積，提高集成度，同時降低電磁干擾。人工智能與機器學習03應用于控制器設(shè)計和EMC分析中，可實現(xiàn)自適應控制和智能優(yōu)化，提高系統(tǒng)性能和穩(wěn)定性。新技術(shù)、新材料對汽車控制器與EMC電磁兼容的影響VS控制器將向更高集成度發(fā)展，實現(xiàn)多功能集成和模塊化設(shè)計。智能化利用AI技術(shù)實現(xiàn)控制器的自適應調(diào)節(jié)和智能管理。集成化未來汽車控制器與EMC電磁兼容的發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)未來汽車控制器與EMC電磁兼容的發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)綠色環(huán)保：采用低能耗、低排放技術(shù)，符合未來環(huán)保趨勢。復雜電磁環(huán)境隨著汽車電氣化程度的提高，電磁環(huán)境愈發(fā)復雜，EMC設(shè)計難度增加。高性能要求電動汽車對控制器和EMC性能要求更高，需要解決高性能與成本、體積之間的矛盾。安全性和可靠性汽車控制器與EMC設(shè)計需確保系統(tǒng)安全性和可靠性，防止因電磁干擾引發(fā)的故障和事故。未來汽車控制器與EMC電磁兼容的發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)提高汽車控制器與EMC電磁兼容性能的建議與措施01優(yōu)化控制器設(shè)計02采用高性能處理器和優(yōu)化的控制算法，提高控制精度和響應速度。優(yōu)化布局和布線，減小電磁輻射和串擾。03提高汽車控制器與EMC電磁兼容性能的建議與措施01加強EMC分析與設(shè)計02建立完善的EMC分析模型，準