图5中红色线束部分描述了从前照灯搭铁到车身搭铁点的走向,可以看出原本前照灯距离搭铁点比较近,但由于搭铁连接钉位于发动机舱前围附近,所以搭铁线布置得较长。
在布置好线束之后,还需要给回路中的各用电器定义属性和绘制等效电路图。由于只是对比搭铁线差异对EMC的影响,所以前照灯内部电路只简化成等效电路,而非实际电路,如图6所示。
建模完成后就可以进行仿真,利用模拟在车顶处的天线探测搭铁信号的骚扰发射情况,仿真结束将生成一个曲线图。
接下来进行整改,从图7可以看出,左侧红色部分显示了连接钉的新方案,大大缩短了前照灯搭铁线的长度。按照同样的设置再次进行仿真,将得到的曲线图和改前进行对比,如图8所示。
经过仿真结果的对比图,我们可以看出,就近搭铁使得搭铁信号的骚扰发射表现得到优化,整改方案切实有效。
2.3搭铁线长度对EMC性能的影响
通过对以上案例的分析,在进行线束设计时应尽量避免搭铁线路因为连接钉位置不合理而过分加长。那么,在具体的工程实践中,搭铁线长度和局部抗扰性有何联系,利用前照灯搭铁点的案例,对此进行深入验证。
案例中前照灯搭铁线的原始长度是3.19 m,如图9所示。此时搭铁连接钉的位置距离前照灯较远。在之前的试验和仿真中都验证了此处的骚扰发射问题比较严重,接下来在该连接钉到搭铁点之间选取3个搭铁连接钉位置,它们距搭铁点的距离逐渐缩小,长度分别为3.04 m,1.16 m和0.78 m(图10~图12),加上整改后的方案0.5 m,将该5个点进行仿真试验对比。
利用EMCstudio软件对以上5种状态进行仿真,同样利用车顶处的天线探测搭铁信号的骚扰发射情况,将结果放在同一坐标下进行对比,如图13所示。
从图13中发现,在搭铁线超过3m时,骚扰发射问题较为严重,随着搭铁线的逐渐缩短,骚扰发射得到优化,在低于1m以后已基本满足标准要求。工程师可以综合整车线束中搭铁连接钉的位置,选取较近的一个连接钉。通过对比我们得出结论,搭铁线越短,EMC性能越优良。在整车线束设计、布置允许的情况下,应该尽量寻找就近搭铁点或连接钉来缩短搭铁线长度。
3 总结
搭铁设计是整车线束设计的重点,在线束初期设计时,如果能合理使用本文中所述的设计原则和方法,可以规避由于搭铁设计不良带来的设计风险,可以减少样车制造阶段检查问题的成本。
为了验证这些由实际案例总结出来的规则,本文还对就近搭铁的案例进行了深入分析以及基于EMCStudio的模拟仿真。
本文总结出来的规则都与实际开发相关,能够指导整车厂或线束供应商进行线束开发,产生实际效果,为企业节约开发成本,缩短开发周期。
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