随着电动汽车产业的快速发展,车载充电机作为关键核心部件,其电磁兼容性问题日益凸显。大功率电源在工作过程中产生的辐射发射,不仅影响自身性能,还可能干扰周围电子设备的正常运行。本文以深圳市南柯电子科技有限公司承接的电动汽车车载充电机项目为背景,结合产品成分分析、检测项目和相关标准,系统探讨大功率电源的辐射发射治理策略,重点剖析辐射发射摸底测试及整改、传导发射摸底及整改过程,并分享车载充电机整改的具体方法和实践经验。
一、车载充电机产品成分及电磁兼容的关键环节
电动汽车车载充电机的核心部分包含整流、滤波、电压变换和功率控制单元。作为大功率电源模块,车载充电机在充电过程中不仅输出高电压和大电流,内部开关元件快速切换,会造成显著的射频干扰。这些干扰大多表现为辐射发射和传导发射两类。
整流滤波电路:将交流电转换为直流电,是产生高频噪声的重要源头。 逆变及升压单元:高频开关动作加剧电磁干扰。 控制模块:高速数字信号可能引起高频辐射。 连接线缆:尤其是输入输出端口的线缆,很容易成为辐射和传导发射的传播路径。从产品结构上看,充电机内部组件的布局、电源地线设计和屏蔽措施,是控制辐射发射的关键环节,也是整改方案的重点。
二、主要检测项目及适用标准解析
针对车载充电机大功率电源的电磁兼容检测,深圳市南柯电子科技有限公司重点开展以下检测项目:
辐射发射摸底测试:用于确认设备外泄电磁波的频率范围和强度,评估辐射干扰程度,依据的主要标准为GB/T 《车辆电磁兼容性 限值和测量方法》及guojibiaozhunCISPR 25。 传导发射摸底测试:评估电源线或信号线上的高频干扰能否通过线缆传导出去,对周围设备带来影响,依据GB/T 和CISPR 12。 功能测试兼容性检查:确认整改不影响设备正常工作。标准中对辐射发射限值在30MHz到1GHz频段有明确限值,尤其关注车辆工作频段和充电过程中的高频干扰。这就要求摸底测试数据具备充分代表性和准确性,以指导后续整改。
三、辐射发射摸底测试的关键发现与问题定位
在初步摸底测试阶段,南柯电子技术团队通过使用半波长天线和频谱仪对车载充电机进行系统性测试,发现以下现象:
250MHz至450MHz频段内辐射峰值超过国家标准限值,特别是开关电源频率谐波分布明显。 连接线缆存在辐射热点,线缆类似天线放大了辐射干扰。 充电机外壳接地不良,局部高频电流泄漏。这些问题指向了设计阶段滤波和屏蔽措施不到位、接地系统设计缺陷,且线缆布局较为分散,易导致辐射发射增强。
四、传导发射摸底及其隐含风险
传导发射摸底测试揭示,充电机输入端电源线中有多次谐波干扰明显高于限值,负载波动时尤甚。其主要隐患表现在:
高频能量通过电源线辐射至车载其它电子系统,产生连锁干扰。 负载瞬变时谐波骤增,导致电网中其它设备误动作。 无源滤波器和EMI抑制器件配置不合理,导致滤波效果不佳。传导发射问题若不及时整改,将直接影响汽车整机电磁兼容表现,降低产品市场竞争力,也可能引起法律法规层面的合规风险。
五、车载充电机整改方案设计与实施
针对摸底测试中发现的辐射和传导发射超标问题,深圳市南柯电子科技有限公司提出了系统整改方案,重点包括:
改进滤波器设计:采用多级共模和差模滤波器结合,尤其辅以铁氧体磁环等高频滤波器,提升高频抑制能力。 优化接地系统:统一整机接地,减少接地环路阻抗,确保外壳与地线良好连接。 屏蔽措施强化:对关键电路和噪声源添加金属屏蔽罩,并采用高导电胶带密封接缝。 线缆整理与束缚:重新布局线缆路径,增设屏蔽线缆或涂覆屏蔽层,降低线缆辐射。 软硬件协同改进:调整开关电源的开关频率,避免与敏感频段重叠。通过上述整改措施,南柯电子进行了多轮辐射发射整改和传导发射整改测试,确保辐射和传导发射指标均满足GB/T 及CISPR 25的要求。
六、整改效果评估与后续建议
整改后,车载充电机在30MHz到1GHz频段的辐射发射指标全部合规,输入电源线传导发射降低至少20dB,极大改善了电磁环境。设备功能和充电效率未受负面影响,达到预期目标。
基于实践经验,深圳市南柯电子科技有限公司建议在后续的车载充电机设计中:
从设计初期就进行辐射发射摸底和传导发射摸底测试,建立预警机制。 重视整机接地策略和屏蔽结构优化,特别是高频段抑制。 持续跟踪最新电磁兼容标准动态,快速响应市场合规需求。 合理布局内部元件和线缆,避免因布线不当产生新干扰。七、
电动汽车车载充电机大功率电源的辐射发射治理是确保整车电磁兼容性能的核心环节。深圳市南柯电子科技有限公司在辐射发射摸底测试、辐射发射整改、传导发射摸底和传导发射整改等方面积累了丰富经验,能够为客户提供全方位的电磁兼容技术支持与定制整改方案。面对日益严格的电磁兼容标准和市场竞争,选择专业技术实力雄厚的合作伙伴,是保障产品合规、提升品牌竞争力的关键。
欢迎广大电动汽车制造商及零部件供应商与深圳市南柯电子科技有限公司联系,携手打造高品质、高兼容性的车载充电电源解决方案。