【導(dǎo)讀】隨著汽車電子產(chǎn)品的日益發(fā)展,汽車電子產(chǎn)品的安全性能受到重視,越來越多的人受到輻射的騷擾和侵害,原因是什么?如何破除這種狀況?究其根源在于產(chǎn)品EMC不達標。
汽車GPS導(dǎo)航輻射又超標了。
近日,國家質(zhì)檢總局抽查了80批次汽車GPS導(dǎo)航產(chǎn)品,其中有13批次不合格產(chǎn)品,不合格項目為輻射騷擾。
2013年,81家企業(yè)生產(chǎn)的81批次汽車GPS導(dǎo)航產(chǎn)品被抽查,12批次不合格產(chǎn)品中,高達11批次產(chǎn)品輻射騷擾項目不合格。
2010年,49家企業(yè)生產(chǎn)的49批次汽車 GPS 導(dǎo)航產(chǎn)品被抽查,17批次不合格產(chǎn)品中,12種產(chǎn)品輻射騷擾超標。
這一組“數(shù)字接龍”自2009年就開始了。在之后每年的GPS導(dǎo)航產(chǎn)品抽查中,相當一部分都因輻射超標而“中槍”的企業(yè),問題比較嚴重??梢娖嘒PS 導(dǎo)航產(chǎn)品輻射騷擾并不是一個新問題,由來已久。
缺監(jiān)管企業(yè)偷工減料
隨著汽車電控技術(shù)的發(fā)展,汽車電子設(shè)備的電磁兼容性(EMC)日益受到重視。歷年抽查中,屢次有企業(yè)因產(chǎn)品輻射騷擾不合格而“落馬”,究其原因正是因為產(chǎn)品EMC達不到要求。隨著車載電子設(shè)備工作頻率不斷上升,帶來的是較高的輻射?,F(xiàn)代汽車多使用高速數(shù)字電路,在整個頻譜響應(yīng)比較多,因此產(chǎn)生的輻射也比較嚴重。
2007~2008年是我國汽車GPS導(dǎo)航發(fā)展的黃金期,當時行業(yè)門檻低,誘人的經(jīng)濟利潤吸引了大批企業(yè)蜂擁而至去淘金。隨著行業(yè)競爭日趨白熱化,激烈的“價格戰(zhàn)”讓部分企業(yè)不惜一切壓縮成本,市場上出現(xiàn)的產(chǎn)品逐漸良莠不齊。目前我國還未制定車內(nèi)電磁輻射的強制標準,質(zhì)檢總局是根據(jù)現(xiàn)行的GB9254-2008與GB/T 19392-2003等標準的要求對導(dǎo)航產(chǎn)品進行檢測,這些標準均為國家推薦性標準。因此,即使產(chǎn)品不合格,企業(yè)也無需承擔責(zé)任,這讓不少廠家鋌而走險。
所有前裝導(dǎo)航產(chǎn)品必須整過整車廠的測試,最低歷經(jīng)兩萬公里的路試尋找潛在問題與風(fēng)險,然后由整車廠召集零部件供應(yīng)商進行整改提高EMC與電子電器的電磁耐受能力,達到整車安全性與可靠性的要求。不同的整車廠都是基于國標基礎(chǔ)之后形成自己更為嚴格的標準,所以前裝產(chǎn)品基本不會出問題。而后裝產(chǎn)品由于市場監(jiān)管力度松懈,企業(yè)對產(chǎn)品設(shè)計成本、設(shè)計理念、設(shè)計功底都有所放松,導(dǎo)致市場產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。考慮到成本問題,一些企業(yè)產(chǎn)品的電路板設(shè)計上存在嚴重缺陷,缺少濾波元件,EMC不過關(guān)。此外,為了降低成本,一些企業(yè)采用其他材料來代替導(dǎo)航產(chǎn)品的金屬屏蔽材料,例如塑料。
“輻射騷擾”騷擾其他電子電器
“輻射騷擾”超標指的是電子產(chǎn)品對外發(fā)射電磁波強度超過了法規(guī)限制。由此可能引起周圍設(shè)備或系統(tǒng)性能降低,干擾其他電子產(chǎn)品正常工作,也可能對人體造成一定傷害。
對人體影響微乎其微,這是多位受訪的業(yè)內(nèi)人士一致的看法。“輻射是否會對人體造成傷害目前并沒有量化的標準,也沒有醫(yī)學(xué)證據(jù)說明這種電磁感應(yīng)與某些疾病有必然聯(lián)系。導(dǎo)航產(chǎn)生的輻射對人體的影響不一定。”
消費者乘坐動車、高鐵或是飛機給人體帶來的輻射遠遠超過車機廠商的指標。“導(dǎo)航輻射超標給人體帶來的傷害微乎其微,但對其他汽車電子設(shè)備會產(chǎn)生一些干擾。
現(xiàn)代汽車擁有各種各樣的電子產(chǎn)品,工作頻率逐漸提高,功率逐漸增大,汽車在運行中充滿了大量的電磁波,可想而知,導(dǎo)航產(chǎn)品輻射超標帶來的電磁干擾問題的嚴重性。現(xiàn)代汽車配置越來越高,電子化程度也越來越高,一輛高端配置車上CPU 的數(shù)量超過1000個。
電子產(chǎn)品容易受到干擾,同時也是一個干擾源,未來汽車電子電器部件仍會不斷增加,車內(nèi)電磁干擾過高可能會導(dǎo)致電子電器之間相互干擾。而傳感器作為電子控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,可能造成其靈敏度與精密度降低,出現(xiàn)傳感信號失真,導(dǎo)致電子電器失效。
汽車導(dǎo)航輻射超標就會對其他汽車電子產(chǎn)生影響或干擾,因此對導(dǎo)航產(chǎn)品EMC設(shè)計要達到標準要求,使其他電子設(shè)備免受電磁干擾,輕則影響電子設(shè)備的正常工作,重則損壞相應(yīng)的電器元件。這種電磁影響會帶來汽車工作環(huán)境中局部的誤操作,造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。這種誤操作也可能威脅到駕駛的安全性。
設(shè)計整改與增加屏蔽措施是良方
導(dǎo)航及汽車電子電器帶來的電磁輻射騷擾問題非同小可,那么減小設(shè)備的電磁干擾就極為迫切。
1、電路整改如何改?通過設(shè)計高頻信號回流路徑盡量短、回流面積盡量小,改善PCB的設(shè)計等方式達到改善電路的效果。改善產(chǎn)品的EMC除了從電路設(shè)計上改善,還需要從軟件設(shè)計、線路板設(shè)計、屏蔽結(jié)構(gòu)、信號線、電路的接地方式設(shè)計等多方面進行。
2、電路設(shè)計布局、制造工藝、屏蔽措施以及機械電子的接口處理方式都能影響電路的設(shè)計。
3、除了電路設(shè)計,對于原材料的選擇也有嚴格要求。汽車電子電器設(shè)備在結(jié)構(gòu)設(shè)計上必須要考慮到整車的安全性與可靠性。在電子元器件的選擇上必須“精挑細選”,不同的電子元器件有不同的工業(yè)標準,選擇符合汽車規(guī)范并得到驗證過的電子元器件。電子元器件以及原材料選擇必須達到一定要求,否則系統(tǒng)綜合設(shè)計再好也是徒勞。其次,必須考核制造商的EMC設(shè)計能力,因為再好的器件設(shè)備也不一定能堆砌成合格的產(chǎn)品。
4、其次,可以通過對干擾源的屏蔽來降低輻射。通過加屏蔽罩,把干擾源包起來,改變電路接地方式,使磁地線不會往外輻射。抑制干擾源。保護易受干擾的器件。增加濾波措施,當干擾源進來之后通過濾波元件可把干擾源過濾掉。
5、減少輻射,第一是通過設(shè)計改善輻射的發(fā)射,減少干擾或隔離干擾源;第二強化電子電器的電磁耐受能力也很重要。
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