因?yàn)椴恢缹扅c(diǎn)什么，之前留言大家,，希望大家能夠給點(diǎn)建議,，回復(fù)的朋友不少,，問題也非常好,，因?yàn)槭墙Y(jié)構(gòu)出身，電子學(xué)基礎(chǔ)基本上全部還給老師了,，所以很多問題對(duì)我也是空白,，同時(shí)也是一種挑戰(zhàn)；

我把之前大家的留言簡單的做了整理,，挑出了幾個(gè)比較有代表性的問題做個(gè)匯總,，因?yàn)槠P(guān)系，很難一篇講完,，我會(huì)分成2~3期把它說完,，還請(qǐng)多見諒，同時(shí)會(huì)兌現(xiàn)之前的承諾,，留言問題被采納的朋友會(huì)得到50元的紅包獎(jiǎng)勵(lì)

本期恭喜獲獎(jiǎng)的朋友：“獨(dú)孤求勝”

在說EMC這個(gè)話題之前,，先聊一下”電位均衡“概念

電動(dòng)汽車相比傳統(tǒng)的燃油車最大的區(qū)別是,，電動(dòng)汽車是電力組件驅(qū)動(dòng)的，而我們都知道電力組件2大核心就是電池和電機(jī),，而如果需要驅(qū)動(dòng)更高的功率電機(jī)來實(shí)現(xiàn)續(xù)航等需求時(shí),，就需要高壓總線中有更高的電壓，LV123和國標(biāo)GB18384.3都對(duì)此做了定義,，這個(gè)地方需要知道一個(gè)概念就是,，高壓系統(tǒng)和傳統(tǒng)的12V系統(tǒng)是不同的，高壓系統(tǒng)相對(duì)是絕緣的,，高壓總線也是獨(dú)立的,，這個(gè)不像低壓供電系統(tǒng)那樣將車身用作返回導(dǎo)體；高壓系統(tǒng)里所說的”接地“不是真的讓你拖個(gè)大鐵鏈子和大地相連,，(拖個(gè)大鐵鏈子的車那是為了放掉車上的靜電,，而且一般是那種容易爆炸的特種車輛，畢竟一個(gè)小火花就能很多人嗝屁,；)而是指的是”虛擬的地' 你可以把車身底盤剛結(jié)構(gòu)件理解為那個(gè)“大地”,，而設(shè)備外殼都和這個(gè)底盤結(jié)構(gòu)件相連接，這樣保證電壓差近乎等于0,，這就是電位均衡的概念,，其實(shí)也就是沒有電壓降，大家電壓相同,，如果沒有壓差,，那么就是安全的，真正搞死人的是電壓,，不是電流；另外這個(gè)地方需要記住一個(gè)數(shù)值,，小于 0.1Ω,；裸露的可導(dǎo)電外殼之間 的電阻要小于 0.1Ω；這個(gè)在LV123里也有要求的,；

寫到這,，很多朋友開始會(huì)疑惑，這和高壓連接和電纜的屏蔽有什么關(guān)系呢,？ 上面寫了高壓接地概念,，其實(shí)這個(gè)高壓系統(tǒng)接地還有一個(gè)特別重要的作用，沒錯(cuò)，就是屏蔽,，所以這個(gè)地方接地接的靠不靠譜對(duì)屏蔽的影響就很關(guān)鍵了,，這個(gè)在后面我們?cè)贁ⅲ?br>

電磁干擾 EMI（electromagnetic interference） 

回到開頭的內(nèi)容，電力組件2大核心就是電池和電機(jī),，這2個(gè)核心肩負(fù)著車輛的電源,、充電；如果需要車跑起來,，還得必須有器件驅(qū)動(dòng)電池的電到電機(jī)以及其它需要用電的部件,，這個(gè)地方就需要逆變器或者轉(zhuǎn)換器，把直流變交流,，把高壓轉(zhuǎn)低壓等,，亦或者把交流轉(zhuǎn)直流給電池充電，就是需要驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),；

 而在IGBT反復(fù)牽引逆變器開關(guān)工作時(shí)就會(huì)產(chǎn)生率范圍為100.0kHz至200.0MHz電磁干擾,，而且隨著目前整車電壓平臺(tái)越來越高，這種干擾就會(huì)越發(fā)的嚴(yán)重,，而一般這種干擾主要以共模電流的形式沿高壓電纜和底盤傳播,，來自這些高壓電纜的電磁干擾噪聲信號(hào)可能導(dǎo)致LV電子設(shè)備、MCU,、車載通 信網(wǎng)絡(luò)(LIN,、CAN、Flexray,、MOST等),、AM無線電等故障；

總結(jié)一下,，會(huì)產(chǎn)生電磁干擾的主要是逆變等電源轉(zhuǎn)換器件或者開關(guān)器件,，以及連接器的線路；

怎么抑制或者消除這種干擾呢,？

目前一般有三種辦法：接地,、屏蔽和濾波

第一個(gè)就是接地，接地上面我提及了一部分,，所以你看接地是非常重要的,，如我上面所說的，理想的接地層是零電位,，零阻抗的主體,，可以用作關(guān)聯(lián)電路中所有信號(hào)的參考，并且可以將任何不希望有的電流傳遞到其上,，比如感應(yīng)電流等,，以消除其影響,。多點(diǎn)接地可最大程度減少接地引線的長度。接地層可以是整個(gè)系統(tǒng)中攜帶的接地線,，也可以是大型導(dǎo)電體,；相關(guān)接地的要求網(wǎng)上很多，感興趣的朋友可以整理一下,，比如接地要是金屬和金屬之間,，比如你有涂層就會(huì)有影響，接線線路和點(diǎn)要能承受瞬間的大的故障電流,，以及要有防觸電保護(hù)等等,，感興趣的朋友可以自己網(wǎng)上搜點(diǎn)資料看看；一般電動(dòng)汽車的高壓設(shè)備都是要接地的,；比如電池包,、多合一、電機(jī)等,；

另外一個(gè)是濾波,，電氣濾波器是由集成或分布的恒定電阻器，電感器和電容器組成的網(wǎng)絡(luò),，該網(wǎng)絡(luò)對(duì)某些頻率的抵抗力相對(duì)較小,，而阻止了其他頻率的通過。濾波器用于顯著降低傳導(dǎo)干擾的水平,，濾波一般是比較細(xì)的層面了,，主要是在電路板上做調(diào)整，比如調(diào)整電容或者電感等,，這個(gè)地方不展開說了,，感興趣的朋友可以自己去了解一下，這個(gè)地方要強(qiáng)調(diào)的是濾波做的好不好也是體現(xiàn)一個(gè)電子工程師水準(zhǔn)如何的地方,；

還有屏蔽,，剛才上面說了高壓電纜組件（包含高壓電纜、盒子,、和高壓連接器)的電磁干擾的危害,，從成本和可靠性來說，對(duì)于其,，我們一般采用的是屏蔽的這種方式,；

其實(shí)上面了寫了那么多,，算是科普，這樣也幫助一些沒有電子學(xué)基礎(chǔ)的朋友更好的理解下面的內(nèi)容,；

屏蔽的目的是將輻射能限制在特定區(qū)域或防止輻射能進(jìn)入特定區(qū)域,。屏蔽層可以采用銅或者鋁薄板以盒子的形式，也可以采用編織鍍錫銅來隔絕電纜導(dǎo)體和外部,，不受外部的影響同時(shí)，也不把內(nèi)部的噪聲傳遞出去,；

連接器和電纜外部連接屏蔽方式大致可以分為3種類型,，一種是單芯屏蔽，每根電纜都會(huì)屏蔽,，和連接器屏蔽罩相連的部位在其密封范圍內(nèi),，這種方式收到歐洲的OEM普遍的歡迎，也是目前我們國內(nèi)的主要連接方式,；另外一種是整體屏蔽,，利用屏蔽金屬編制等直接包裹電纜,， 最后一種是單芯單股屏蔽的方式,，這種方式一般在和連接器相連接的地方防護(hù)較差,；具體日本和歐洲的思路還是有不同的,，具體可以參見我之前的文章部分內(nèi)容：日系混動(dòng)車型的高壓連接梳理

而高壓電纜,、連接器,、板端,、設(shè)備 之間的連接需要一個(gè)完整的屏蔽系統(tǒng)傳遞，這就要求每個(gè)點(diǎn)的連接器都必須可靠,，對(duì)于連接器內(nèi)部的屏蔽連接方式,，一會(huì)采用以下3種方式居多

而對(duì)于連接器屏蔽的測(cè)試要求是什么樣的呢？

我們以2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)為參考簡單的說一下,，一個(gè)是我們國標(biāo)針對(duì)電動(dòng)汽車高壓大電流連接器和線束的要求,，GB/T37133,這個(gè)也是國內(nèi)目前針對(duì)高壓連接器的官方標(biāo)準(zhǔn)；另外一個(gè)是由歐洲的OEM AK工作組起草的LV215的高壓連接標(biāo)準(zhǔn),；

我們先看LV215里面是怎么規(guī)定高壓連接器的屏蔽要求的，有幾個(gè)要求：

1. 屏蔽接觸電阻要求

2. 屏蔽轉(zhuǎn)移阻抗的要求

3. 屏蔽電流的要求

屏蔽接觸電阻和屏蔽電流的要求都比較明確，而且這個(gè)值是越小越好,，當(dāng)然也越來越嚴(yán)格,，另外之前有很多朋友問過我,，說這個(gè)連接器的屏蔽環(huán)有些是壓接屏蔽層的，這個(gè)拉脫力是多少,，如果我記得沒錯(cuò)的話,，這個(gè)應(yīng)該是不低于屏蔽罩插入力的5倍，這個(gè)地方因?yàn)樵O(shè)計(jì)方案有所不同,，所以還是有一定的差異性的,，具體可以和OEM商討溝通決定；

LV215里面還提到一個(gè)測(cè)試要求：轉(zhuǎn)移阻抗,，在聊這個(gè)轉(zhuǎn)移阻抗之間,，我們首先得搞清楚怎么評(píng)估屏蔽的好壞

那對(duì)于高壓組件（連接器和線）怎么評(píng)估它的屏蔽好壞呢,？

評(píng)估屏蔽的好壞,，一般有間接的辦法和直接的辦法，這個(gè)地方有2個(gè)重要的技術(shù)性能：

Shielding Effectiveness 屏蔽效能

Transfer Impedance 轉(zhuǎn)移阻抗

這2個(gè)性能很重要,，我們先說第一個(gè)，屏蔽效能（下面都簡稱SE),， 什么是屏蔽效能呢,？

模擬干擾源置于屏蔽體外時(shí),，屏蔽體安放前后的電場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度或功率比值就是屏蔽性能，我們看國標(biāo)對(duì)于高壓連接器和高壓線束的屏蔽測(cè)試,，把屏蔽效能分成了3個(gè)等級(jí)，它的單位是dB;

這也是國內(nèi)目前正式的國標(biāo)對(duì)高壓連接系統(tǒng)的屏蔽要求，就是我上面說到的GB/T37133,如果在選擇高壓連接器,，可以要求連接器廠家按照此標(biāo)準(zhǔn)的要求測(cè)試并提供相應(yīng)的測(cè)試報(bào)告；

其測(cè)試辦法大致如下：

大致說一下它的原理吧,，這是一種“電流探針法”,，這個(gè)測(cè)試辦法是根據(jù)國標(biāo)規(guī)范 CISPR25,，為了防止外部電磁干擾,，整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)被放置在屏蔽室內(nèi)（暗室）,，應(yīng)用了兩種探頭來屏蔽輻射的噪聲；此測(cè)量是在銅板上進(jìn)行的,，目的是獲得整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的公共穩(wěn)定接地,。

當(dāng)輸入信號(hào)來自頻譜分析儀時(shí),，電流探針會(huì)穿透屏蔽層的輻射噪聲，通過連接盒將樣品傳遞到樣品的內(nèi)部導(dǎo)體上,。該方法的測(cè)量參數(shù)為輸入信號(hào)與輸出信號(hào)的功率比，測(cè)量值（dB）= <電流探頭的輸出功率> /<樣品的輸入功率>,，然后將屏蔽性能計(jì)算為屏蔽樣品與非屏蔽樣品之間的差,。使用該測(cè)試系統(tǒng)，可以通過應(yīng)用特定的適配器以匹配連接器的接口來測(cè)量各種類型的樣本,。'探針法“很受日系一些混動(dòng)車企的歡迎,，也被大量的采用；因?yàn)殡娎|都是同軸的結(jié)構(gòu),，所以SE是很容易的被建模和計(jì)算的,，所以這也是一種比較普遍的測(cè)試辦法；下面是國標(biāo)的內(nèi)容

屏蔽性能除了屏蔽效能以外,，還有一種”直接的辦法“那就是測(cè)轉(zhuǎn)移阻抗,；這就是我們上面LV215里面提到的要求；

什么是轉(zhuǎn)移阻抗（ZT)呢,？電纜屏蔽體的轉(zhuǎn)移阻抗為屏蔽體外表面上單位長度的縱向感應(yīng)電壓V和屏蔽體表面上通過的電流I之比,，。 這句話還是蠻拗口的,，但是很重要的一個(gè)意思,，因?yàn)榫_測(cè)量電纜屏蔽體內(nèi)部的磁場(chǎng)強(qiáng)度有困難，而線路任一端測(cè)得的電壓又決定于線路端點(diǎn)的端接方式、線路端點(diǎn)的阻抗失配程度及線路阻抗,，要用屏蔽前后的磁場(chǎng)強(qiáng)度比或用無屏蔽及有屏蔽時(shí)的感應(yīng)電壓比來定義屏蔽效能很不方便,。所以通常采用電纜屏蔽體的轉(zhuǎn)移阻抗來表達(dá)屏蔽效能；ZT的值越小,，意味著屏蔽上的感應(yīng)電壓也越小,，這意味著在避免EM I干擾噪聲方面屏蔽效果更好，反之亦然,。換句說,，ZT越小，屏蔽越好,；所以我們看見LV的標(biāo)準(zhǔn)要求也越來越高,，同樣針對(duì)UVW這些直接和逆變相連的地方要求就越高，值要求的就越小,，當(dāng)然UVW和逆變的線是越短也越好,，因?yàn)檫@個(gè)地方EMI比較嚴(yán)重；

回到轉(zhuǎn)移阻抗,，目前測(cè)量轉(zhuǎn)移阻抗主要有2個(gè)辦法，一個(gè)線注入法（LIM)和三同軸法

線注入法測(cè)試方法原理：（抑制外部干擾）

如果從抑制外界干擾,，保證信號(hào)質(zhì)量的角度來講,，可以在外部回路施加激勵(lì)電流以模擬干擾場(chǎng)，測(cè)量此時(shí)內(nèi)部回路（受干擾回路）的電壓就可以獲得標(biāo)志屏蔽效果的轉(zhuǎn)移阻抗,，如下圖所示這樣,；但是對(duì)于非對(duì)稱電纜和連接器，DUT 上注入線的不同位置就會(huì)給出不同的 ZT 結(jié)果,，因此需要重復(fù)測(cè)量（至少需要 3 個(gè)不同的位置）,，這限制了準(zhǔn)確性，而且非常耗時(shí),；

三同軸法就是按照這種原理來設(shè)計(jì)：（防止內(nèi)部信號(hào)泄露）

如果從防止信號(hào)泄漏,，減少電磁污染的角度來講，可以在內(nèi)部回路施加激勵(lì)電流以模擬干擾場(chǎng),，測(cè)量此時(shí)外部回路（受干擾回路）的電壓就可以獲得標(biāo)志屏蔽電纜屏蔽特性的轉(zhuǎn)移阻抗,。三同軸法就是按照這種原理來設(shè)計(jì)的測(cè)試方法，同樣因?yàn)楦邏?span> 電纜和 高壓連接器的尺寸不對(duì)稱且可變,，這就需要不同尺寸和結(jié)構(gòu)的三軸管和三軸單元,，這就使得測(cè)試非常的昂貴；

當(dāng)然上述2種辦法不是特別的靈活,，而且測(cè)試成本昂貴,，多特蒙德大學(xué)，研究了2種新的替代測(cè)試辦法，接地板方法（GPM）和電容電壓探針（CVP）方法,， 按照其描述,，這2種測(cè)試辦法可以彌補(bǔ)線注入和三同軸法對(duì)連接器對(duì)稱要求，且不能反復(fù)利用等問題,；感興趣的朋友可以找我索要資料,；

接地板方法（GPM）

電容電壓探針（CVP）方法

總結(jié)

因?yàn)楦邏合到y(tǒng)的EMC是一個(gè)系統(tǒng)的工程，作為這個(gè)其中一點(diǎn)的高壓連接器,，往往并沒有通過一些測(cè)試“來證明”自身的屏蔽可靠性,，目前我們國內(nèi)高壓連接器廠家對(duì)于EMC的測(cè)試重視程度還是不夠，但是隨著整車的電壓平臺(tái)越來越高,，智能化程度也越來越高,，對(duì)于器件的屏蔽要求也會(huì)越來越苛刻，但是目前國內(nèi)連接器廠家有完整的測(cè)試報(bào)告或者測(cè)試設(shè)備及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的廠家不是很多,，電纜倒是比較成熟了,，但是對(duì)于電纜屏蔽層結(jié)構(gòu)對(duì)EMI影響的研究內(nèi)容也不多，外資品牌里以羅僧伯格,、安波福,、TE、Amphneol等代表的廠家都有完整的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)測(cè)試報(bào)告,；