Какая частота наводки от генератора автомобиля
Перейти к содержимому

Какая частота наводки от генератора автомобиля

  • автор:

Электромагнитная совместимость

Электромагнитная совместимость

Термин «электромагнитная совместимость» определяет способность электрической си­стемы сохранять нейтральность вблизи дру­гих систем, т.е. она не мешает работе этих систем и те, в свою очередь, не мешают ей. Вот о том, как осуществляется электромагнитная совместимость и подавление помех в автомобиле, мы и поговорим в этой статье.

img

Электромагнитная совместимость в автомобилях

В условиях применения в автомобилях это означает, что различные электрические си­стемы, такие как зажигание, электронный впрыск топлива, антиблокировочная тормоз­ная система, радиоприемник и автомобиль­ный телефон, должны функционировать, находясь в тесной взаимной близости и при этом не создавая взаимных помех работе друг друга (внутреннее подавление помех). Это также означает, что автомобиль как система должен оставаться нейтральным в окружающей его среде, т.е. не должен электрически создавать помех другим ав­томобилям, радио ДВ-трансляции и прочим службам, и устройствам, работающим на базе радиоприема (помехи от паразитного излу­чения). В то же время, сам автомобиль дол­жен оставаться полностью работоспособным при воздействии сильных электромагнитных полей — рядом с радиопередатчиками (поме­хоустойчивость).

С учетом этих требований автомобильные электрические системы и автомобили в целом проектируются для обеспечения электромагнитной совместимости (рис. «Электромагнитная совместимость в автомобилях» ).

Источники помех в автомобиле

Пульсации тока

Генератор питает автомобиль и его электри­ческую систему выпрямленным трехфазным током. Хотя ток этот довольно плавный и сгла­живается аккумуляторной батареей, однако остаточные пульсации все еще остаются. Их амплитуда зависит от нагрузки на электриче­скую систему автомобиля и проводку (рис. «Влияние конструкции автомобильной электрической системы на пульсации напряжения» ), а частота пульсаций изменяется в зависимости от частоты вращения генератора. Основная ча­стота пульсаций лежит в килогерцовом диапа­зоне. Пульсации могут накладываться на авто­мобильную звуковоспроизводящую систему непосредственно (гальваническим путем) или индуктивно, где их присутствие воспринима­ется как шум в громкоговорителях.

Влияние конструкции автомобильной электрической системы на пульсации напряжения

Импульсы помех

Импульсы помех образуются, когда в автомо­биле происходит включение или выключение электрического оборудования. Эти импульсы воспринимаются смежными системами непо­средственно через систему подачи питания или косвенно как эффект наведения. Если ис­точник помех и система, которая воспринимает импульс помехи, не согласованы друг с дру­гом, это может привести к ложным срабаты­ваниям и даже к разрушению смежных систем.

Импульсы, возникающие в автомобиле, могут быть классифицированы по пяти основным группам. Во избежание возникно­вения в электрической системе автомобиля неприемлемых ситуаций необходимо найти оптимальное решение, чтобы сделать источ­ники помех совместимыми с устройствами, чувствительными к помехам.

Амплитуды пульсации (разные у систем на 12 и 24 В) делятся на категории. При опреде­лении допустимого уровня излучаемых по­мех, источников пульсации и необходимой устойчивости чувствительных устройств про­изводится классификация всех источников помех в автомобиле как минимум на одну категорию ниже, чем все чувствительные устройства (например, блоки управления), включая отношение сигнала к помехам. Вы­бор категории подавления помех произво­дится согласно мерам, направленным либо на подавление источников помех, либо на защиту чувствительных устройств.

Высокая частота

Источники широкополосных и узкополосных помех

Операции по переключению и текущие пере­дачи данных наводят во многих компонентах высокочастотные внутренние колебания. Эти колебания воздействуют на цепи компонен­тов — особенно линии подачи питания — и воз­вращаются в автомобильную систему электро­оборудования, куда они поступают с различной степенью ослабления интенсивности.

Независимо от того, является ли измеряе­мый спектр помех непрерывным или сово­купностью отдельных кривых, следует ясно представлять разницу между двумя видами источников помех: широкополосные источ­ники помех (электродвигатели — стеклоочи­стителей, вентиляторов, топливного насоса, генератора и разных электронных компо­нентов) или узкополосные источники помех (блоки управления с микропроцессорами). Эта классификация зависит от ширины диа­пазона используемого измерительного при­бора относительно характеристик сигнала (рис. «Источники широкополосных и узкополосных помех» ).

В автомобиле высокочастотные колебания могут представлять постоянный источник помех для систем связи; они находятся в пределах той же самой частоты и амплитуды, что и полезные сигналы, и поэтому легко проникают в автомобильные средства связи непосредственно через антенну или через ан­тенный кабель. Узкополосные помехи очень критичны, поскольку их характеристики сиг­нала очень похожи на спектр передатчиков.

Для источников широкополосных помех, таких как электрические двигатели, венти­ляторы и т.п., определяются излучаемые помехи на основе паразитных напряжений в питающих проводах в стандартизированных испытаниях. Они также частично оценива­ются по стандарту CISPR 25 или DIN/VDE 0879-2 посредством антенных измерений в безэховых камерах с высокочастотными поглотителями. Классификация напряже­ний помех и напряженностей полей помех, вызванных уровнями подавления помех, определяемых этими стандартами, упро­щают электромагнитную совместимость источников помех и чувствительных устройств, относящихся к оригинальному оборудованию автомобиля (табл. «Допустимые уровни подавления помех» и «Допустимые уровни напряженности поля помех» ).

Допустимые уровни подавления помех

Если уровень помех, изначально одобренный для оригинального оборудования автомобиля, оказывается слишком высоким при модифи­цировании дополнительных систем связи, это ограничивает меры по подавлению помех.

Если источник помех запитывается непо­средственно от выводов 15 или 30, тогда по­мехам можно противостоять посредством по­мехоподавляющих конденсаторов и фильтров, наиболее подходящих для применения в авто­мобилях. Конденсаторы обычно подсоединя­ются непосредственно к выводу источника и на массу. Помехи от проводников тока могут быть уменьшены посредством экранирования, с ко­ротким заземлением оплетки на обоих концах.

Допустимые уровни напряженности поля помех

Если источником помех управляет ЭБУ, то обычно запрещается модифицировать проводку, идущую к источнику помех, т.к. это может привести к изменению коммути­рующего отклика ЭБУ.

Синхронизирующие сигналы от микро­процессоров в ЭБУ действуют подобно ис­точникам узко диапазонных помех. Обычно модифицирование системы подавления по­мех этими компонентами невозможно. Из­лучаемые помехи можно минимизировать, насколько это возможно, соответствующими схемами и устройствами (например, помехо­подавляющими конденсаторами) и подходя­щим расположением компонентов электро­проводки. Если этих мер по подавлению помех недостаточно, то нужно попытаться разрешить ситуацию путем оптимизации электрической системы, выбора наилучшего положения для антенны и прокладки антенного кабеля.

В лабораторных условиях оценка реагиро­вания электронных компонентов на помехи включает использование метода электропро­водящей линии (например, путем измерения уровня помех на линиях питания) или измере­ния антенн в безэховых камерах. Окончатель­ное мнение, касающееся приема (посредством радио или подвижных средств связи) в авто­мобиле, зависит от измерений помех в кабеле антенны, проводимых со стороны приемного устройства. Это вынуждает прибегнуть к спе­циальной измерительной цепи, чтобы сопоста­вить испытуемое полное входное сопротивле­ние приемника измерителя с сопротивлением приемного устройства автомобиля. Для полу­чения реалистичных результатов испытаний применяется настоящая антенна в начальном положении установки. Такие измерения, для того чтобы изолировать их от внешнего электромагнитного передатчика и сигналов помех, проводятся в экранированных камерах электромагнитного излучения, оснащенных высокочастотными поглотителями.

Автомобиль как источник помех

Пределы паразитного излучения автомобилей

В автомобиле в целом основным источни­ком возникновения помех является работа системы зажигания. Уровни электромагнит­ного излучения, которые могут испускаться, определяются законодательными актами (Директива 95/54/ЕС). Директива нацелена на обеспечение радио — и телеприема без соз­дания помех в других автомобилях и в близ­лежащих зданиях. Максимальные пределы определяются и для широкополосных, и для узкополосных помех (рис. «Пределы паразитного излучения автомобилей» ).

Уровни, определенные в Директиве, являются минимальными требованиями. Простого следования ЕЭК 10 недостаточно для автомобилей, которые оснащены си­стемами связи. По этой причине нужно улучшать подавление помех для каждого конкретного типа автомобилей, чтобы до­стичь приемлемого радиоприема у автомо­бильных систем — магнитолы, мобильного телефона и пр. Излучаемые помехи систем зажигания можно уменьшить путем ис­пользования подходящих подавляющих компонентов (таких как резисторы в ка­тушках зажигания или высоковольтные Разъемы) и резистивных свечей зажига­ния. Может потребоваться частичное или полное экранирование системы зажигания на автомобиле, оснащенном двусторонней Радиосвязью. Такие меры подавления по­мех могут повлиять на питание системы зажигания. Поэтому в таких случаях не­обходимо проведение подробного анализа Целесообразности принимаемых мер.

Потенциально чувствительные устройства в автомобиле

Электронные блоки управления являются чувствительными к помехам, распростра­няющимся к системе извне. Помехи появля­ются от соседних систем в пределах одного автомобиля или от источников, находящихся в их непосредственной близости (например, создаваемые мощными радиовещательными передатчиками). Неправильные срабатыва­ния начинают появляться в точке, где система теряет способность делать различие между помехой и полезным сигналом.

Возможность принятия эффективных мер зависит от характеристик полезных и паразит­ных сигналов. Блок управления не может от­личить полезные сигналы от паразитных, если характеристика паразитного сигнала схожа с характеристикой полезного. Это имеет место, к примеру, когда паразитный сигнал по форме импульсов имеет ту же частоту, что и сигнал датчика частоты вращения колеса. Особенно критичными здесь являются частоты, близкие частоте (fsfN) и в том же диапазоне, что и не­которые из гармоник полезной частоты.

Не модулируемые (или модулируемые по звуковой частоте) синусоидальные высоко­частотные сигналы (напряженности полей передатчиков) могут демодулироваться в pn-переходах электронных схем. Это мо­жет привести к сдвигам уровня, вызванным компонентами постоянного тока, или к на­ложению переходных паразитных сигналов в результате демодуляции звукочастотных компонентов в паразитном сигнале. Обычно несущая частота кратна полезным частотам (fs,HF >> fN). Звукочастотные компоненты в паразитном сигнале будут особенно кри­тичны, если его частота близка частотам по­лезных сигналов (fs,HF = fN). Паразитные сиг­налы на гораздо более низких частотах, чем у полезных сигналов (fs<fN), могут также привести к сбоям из-за интермодуляции.

Защита от помех электромагнитных по­лей определена директивой 95/54/ЕС. Она определяет уровни напряжённости полей, от которых автомобиль должен быть гарантиро­ванно защищен, а также требования к излуча­емым помехам и минимальные требования. На практике производители и поставщики ав­томобилей обеспечивают значительно более высокие уровни помехоустойчивости.

Передача помех

Сигналы от источников помех проникают в чувствительные устройства любым из трех возможных путей.

Гальваническая связь

Непосредственная (гальваническая) связь имеет место, когда источник и устройство под­вергаются помехе на части общего пути про­хождения электрического тока (условие, кото­рого едва ли возможно избежать при общем источнике питания). Жгут проводов автомо­биля должен проектироваться с минимально возможным уровнем гальванической связи. Какая именно структура — параллельная, по­следовательная или многоточечная — будет наиболее оптимальной для питающих прово­дов, зависит от интенсивности тока, диапазона частот, сопротивления компонентов и общей конструкции подключенной системы.

Помехи пересечения

Модель механизма передачи помех от электромагнитных волн

Помехи пересечения имеют место на соеди­нительных линиях, прокладываемых парал­лельно от источника помех к устройству, подверженному влиянию помех (рис. «Модель механизма передачи помех от электромагнитных волн» ). В этой модели напряжение Ub, подключаемое к чувствительному устройству, вычисляется по приведенной ниже формуле со следующими параметрами:

ϒl = j(ω/c) l; W = 1/(c·C0)

с = 3 · 10 8 м/с (скорость света).

Ub состоит из двух частей: емкостного ком­понента, зависящего от напряжения U, и ин­дуктивного компонента, зависящего от тока I. Если длина волны помехи является большей, чем длина проводника l, тогда уравнение упрощается до следующего вида:

Это показывает, что пересечение можно све­сти к минимуму, чем короче длина l, и чем меньше стандартизированная емкостная связь к.

k уменьшается с увеличением расстояния между проводниками. Его можно умень­шить еще больше, закоротив экранирующую оплетку на массу на обоих концах.

Прямая паразитная связь

Прямая паразитная связь может произойти, если датчик (S) или исполнительный механизм (А) непосредственно реагирует на электромагнитные поля (см. рис «Модель помех» ). Например, если датчиком является приемная антенна, микрофон или магнитная головка кассетного проигрывателя, или если для обнаружения электромагнитного поля он использует тот же принцип. В данном случае необходимо уменьшить эту связь путем увеличения расстояния между источником помехи и чувствительным оборудованием до тех пор, пока помеха не исчезнет.

Модель помех

В случае высоких частот архитектура на пе­чатных платах и интегральные схемы в элек­тронном оборудовании могут вести себя как приемные антенны. Здесь паразитную связь нужно предотвращать путем выбора подхо­дящих компонентов, конструкции и, что самое важное, электромагнитно-совместимой конструкции печатных плат.

Электростатический разряд

Источник потенциальной опасности для ком­понентов и электронных схем в виде электро­статического разряда должен проверяться на электромагнитную совместимость. Таким источником могут быть люди (одежда) или промышленное оборудование. Для борьбы с электростатическими разрядами, с одной стороны, должны применяться специальные технологии, а с другой стороны, оборудова­ние следует проектировать таким образом, чтобы крайне высокие напряжения (до не­скольких тысяч вольт), которые могут соз­даваться электростатическими разрядами, уменьшались до приемлемых уровней.

Методы измерения помех

В настоящее время нашли использование разнообразные методы испытаний, связан­ные с измерением помех и помехоустой­чивости. В зависимости от используемых методов измерения помех их можно грубо разделить на методы, действующие в диапазоне времени (генераторы импульсов, осцил­лографы) и действующие в диапазоне частот (генераторы синусоид, тестовые приемник, спектроанализаторы).

В методах измерения уровень помех определяется в виде опорных значений в дБ. Они составляют 1 мкВ для паразитного на­пряжения, 1 мкВ/м для напряженности элек­трического поля и 1 мВт для мощности, сто значит, что:

u* =20lg U; u* в дБ; U в мкВ.

е* = 20lg Е; е* в дБ; Е в мкВ.

р* = 20lg Р; р* в дБ; Р в мкВ.

В технологии измерений параметры (ампли­туда импульса и напряженность поля пере­датчика), используемые для подавления по­мех, обычно определяются непосредственно в В/м; Uв В; I в А).

Измерения электромагнитной совмести­мости выполняются для отдельных компо­нентов, а также для системы в лабораторных условиях и в самом автомобиле.

Метод лабораторных испытаний

В стандартных условиях для анализа импульсов или напряжений высокочастотных помех, излу­чаемых устройствами, используются искусствен­ные автомобильные электрические системы.

Какая частота наводки от генератора автомобиля

Completing the CAPTCHA proves you are a human and gives you temporary access to the web property.

What can I do to prevent this in the future?

If you are on a personal connection, like at home, you can run an anti-virus scan on your device to make sure it is not infected with malware.

If you are at an office or shared network, you can ask the network administrator to run a scan across the network looking for misconfigured or infected devices.

Another way to prevent getting this page in the future is to use Privacy Pass. Check out the browser extension in the Chrome Web Store.

Cloudflare Ray ID: 721da3828e8d38be • Your IP : 37.120.221.20 • Performance & security by Cloudflare

Избавляемся от наводок в системе.

Наконец-то я накопил достаточно информации, что бы об этом написать. Довольно актуальная тема, так как такие проблемы я встречал у многих знакомых и друзей. Многих мучает вопрос, откуда берутся наводки, и как это лечить. Все что пишу ниже — испробовано лично, не без опыта людей, имевших такие же проблемы, и прошу Вас воздержаться от критики и вникнуть в суть проблемы и её лечение. Могу сказать, что я попробовал все, что можно, что реально или нереально. Любой посторонний звук, которого быть не должно можно убрать, имея представление об электротехнике и прямы руки.

Приступим…
Я собрал систему. изначально на штатном ГУ. Услышал при пользовании неприятный треск в колонках, в частности в ВЧ динамиках. Треск этот был абсолютно ровным и ускорялся при нажатии на педаль газа. Так же треск сопровождался неприятными писками. Идентичные писки доносились из под капота, в частности от блока дроссельной заслонки T-GAZ. Конечно, все это было не так громко, но всё равно картину портило это дело капитально. И прежде чем приступить к лечению проблемы необходимо понять, откуда у нее растут корни.
Для начала надо точно узнать какая часть вашей системы дает "фон/гул/визг/писк".

Помехи может давать следующее:
1. ГУ.
2. Усилитель.
3. Межблочный кабель.
4. Генератор.
5. Кроссоверы.
6. Акустические провода.
7. Различное доп.оборудование.
8. Питание системы в целом.

И как же мы найдем причину и устраним её? Не буду дословно описывать всё что я делал, так как некоторые действия были абсурдны, но скорей всего это был просто последний крик души в следствии измотанных нервов.

Первое что я сделал это купил, дурацкую на мой первый взгляд приблуду, в последствии так дурацкой она для меня и осталась. Это шумоподавитель. Попробовал я их два.

Ничем они мне не помогли. Подключал и со стороны ГУ и со стороны усилителя – ноль. Может какие-то изменения и были, но мало различимые.

Попробуем отключить систему по частям. Сначала заводим двигатель, включаем ГУ и питание на усилителе, если конечно оно у вас с принудительным включением (в частности у меня именно так). Прибавляем громкость на уровень, при котором везли бы своих мам и пап. Прислушиваемся есть ли фон или нет. Если его не слышно, пробуем погазовать, включаем поочередно все потребители (обогрев стекол, свет, печку и т.д. В моем случае лучше всего наводки были слышны на полностью убавленном уровне звука. На более высоком их не было особо слышно, так как уровень громкости музыки уже их более менее перекрывал.

По статистике генератор дает неприятный визг, в сопровождении импульсов, и чем больше вы нажмете на педаль, тем больше изменится звучание генератора в вашей акустике.

Бензонасос, в помехах издает мерцательный шум, то есть шум, плотность которого уменьшается с увеличением частоты.

Прислушались, примерно для себя все отметили, определили хотя бы примерный характер шума.

Далее глушим двигатель, обычно при этом наводки пропадут. То есть мы поняли что шум идет именно от элементов связанных с работой двигателя и электроники автомобиля.

Следующим шагом переходим к работе с электрикой вашей акустики. Советую, а точнее настаиваю все манипуляции проводить на выключенной системе. Отвлекусь, и скажу что сделал первым делом. Я отрезал с фишки с ГУ штатные провода питания и провел плюс и минус напрямую на аккумулятор, плюс соответственно через предохранитель. Но все равно это не дает гарантии, что это не проблема в питании ГУ. Я выдернул фишку питания из ГУ, а остальное все оставил подключенным, завел двигатель. Наводки опять появились. Отбросил вариант с тем, что питание ГУ дает эти наводки. Одним элементом системы стало меньше.

Отключил межблочные кабели со стороны ГУ. Фон остался. Попробовал на отключенных от ГУ межблоках создать нагрузку, замкнув между собой центральную жилу с экраном. Фон так же остался, это еще раз дало мне понять, что проблема не в магнитоле. Подсоединил межблочный кабель обратно к ГУ, и выдернул с другой стороны, то есть с усилителя. Опять все включил. Шума и наводок нету. Почуяли, чем пахнет? Теперь будем избавляться от проблемы, так как её локальное местоположение уже проясняется.

Я достал ГУ из центральной консоли. В некоторых случаях наводки могут пропасть уже при извлечении, но это не факт.

Далее, напомню про болезни некоторых головных устройств. В частности, такую проблему я встречал ранее на ГУ фирмы Pioneer и реже Kenwood. Не лишним, будет провести некоторые манипуляции. Я на каждый тюльпан межблочного кабеля, точнее на внешнюю кромку купольного контакт, подсоединил провода, закрепив их термоусадкой. Другие концы проводов через клемму закрепил на корпусе ГУ. Фон не пропал. Следовательно можно сделать два вывода:
1) ГУ неисправно, если помехи пропали – сгорел предохранитель линейных выходов. Необходимо нести в ремонт, либо починить самому. Сгореть он может если вы переподключали линейники на включенном головном устройстве.
2) ГУ исправно, помехи остались и проблема в другом.

Далее, помехи может давать активная антенна на радио. Я попробовал Отключить её и включил музыку – наводки остались – проблема не в антенне.

Следующим шагом я открутил усилитель, и благо давали волю провода, вытащил его за приделы машины и поставил рядом на стул. Но мои манипуляции не каких результатов не дали. Я грешил на бензонасос, так как он хоть и не прям рядом был, но близко. Нет, исключено.

И все же перепробовав все вышесказанное, я стал грешить на межблоки. Так как они у меня, скажем, не очень хорошей фирмы.))) Я решил вскрыть тюльпаны межблоков, и знаете что я там увидел? То что экран межблочных кабелей замкнуть с обеих сторон на внешний контакт тюльпанов! А это недопустимо! Сейчас расскажу почему. И первое, люди, если вы собираете систему и хотите добиться нормального звучания – не покупайте дешевые межблочные кабели. Лучше купите хорошие, или сделайте их сами – информацией по этой теме сеть просто кишит. В моем случае я сделал две ошибки.
1) Купил плохие недорогие межблоки.
2) Проложил их вдоль прога рядом с проводкой автомобиля, и провел их несказанно близко от бензонасоса. Хорошие и правильные межблочные кабели должны имеет такое устройство.

Фишка в том, что экран должен касаться внешнего контакта тюльпана только со стороны ГУ. В противном случае экран становиться проводником, чего быть никак не должно. И скажу так: межблоки самые чувствительные элементы звуковой системы, которые могут ловить малейшие наводки из вне, тем более когда экран является проводником. Я не стал покупать пока что новые межблочные кабели, так как то, что привлекло внимание стоит почти две тысячи деревянных. Решил исправить старые. Со стороны ГУ оставил экран в контакте с внешним контактом тюльпана, просто посадил все на термоусадку. А со стороны усилителя исключил этот контакт.

Далее грамотно проложил межблоки вдали от штатной проводки и бензонасоса. И плюсом, может быть кто-то будет возникать что это чушь – но мне на это все равно. Я при помощи обычной пищевой фольги сделал второй экран, по принципу того, который был. И затянул все это дело изолентой. Дополнительно положил межблоки в защитную гофру. И назойливый фон в акустике у меня пропал. Вот такая вот на мой взгляд каторжная работа была проделана. А самое сложное что изначально не знаешь с чего начать, и читаешь в сети уйму текста и смотришь кучу картинок. Что бы вам было легче все что я начерпал и сделал – решил изложить здесь. Надеюсь, что кому-нибудь это поможет, и он решит свою проблему. Всем спасибо за внимание и оставайтесь на связи!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *