朱俊峰，曹皇亲，杨菲菲

（安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230601）

某车型空调鼓风机EMC性能提升

朱俊峰，曹皇亲，杨菲菲

（安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230601）

文章主要针对某车型空调系统鼓风机电磁兼容性不理想问题，提出一种改进空调系统鼓风机电磁兼容性能方案，在现有电机工作回路的基础上进行优化，增加接地电容，提升电容的电压值，缩短电容的引脚等方面，并通过试验对比验证电路优化后确实可以提升某车型空调系统鼓风机电磁兼容性能，可有效避免对运行的电器件和人员造成干扰、影响和危害，提升了电气系统的可靠性，减少客户抱怨，满足用户需求。

鼓风机；电磁兼容；电容

前言

当今的汽车，应用电子技术的程度已成为提升汽车技术水平的重要标志。就当前情况而言，汽车上70%的创新来源于汽车电子。汽车在正常使用过程中，汽车电子部件工作（如点火系统等）会对我们生活中的电视机、收音设备、通信等产生电磁干扰，使其信号变差等。同时大自然的一些电磁现象、我们使用的通信设备发射塔等也会对车载接收设备产生不同程度的影响。

本文从某车型空调系统鼓风机电磁兼容性不理想问题出发，提出一种改进空调系统鼓风机电磁兼容性能方案，在现有电机工作回路的基础上进行优化，增加接地电容，提升电容的电压值，缩短电容的引脚等方便，并通过试验对比验证电容优化后确实可以提升某车型空调系统鼓风机抗电磁干扰性能，可有效避免对运行的电器件和人员造成干扰、影响和危害，提升了电气系统的可靠性，减少客户抱怨，满足用户需求。

1 现状

2016年6月，根据Q/JQ 3627零部件电磁兼容技术条件，对该车型鼓风机辐射发射、电源线传导发射、瞬态传导发射等项目进行测试，结果电源线传导发射等项目在部分频段产生峰值超标现象。面对试验项目反馈的问题联合空调厂家、鼓风机厂家进行分析整改，对鼓风机的工作回路进行优化，从而避免鼓风电机和其他电器件之间以电磁传导、电磁感应和电磁辐射三种方式相互影响，对运行的电器件及人员造成干扰、影响和危害，提升了电气系统的可靠性和安全性，满足客户需求，提高产品品质。

2 鼓风机结构和工作控制

2.1 鼓风机结构

该车型鼓风机主要包括定子部件、电枢部件和刷板部件三大基本部分组成，具体构成如图1所示，定子在有刷直流电机是电机中静止不动的部分。主要由磁极（磁钢）、机壳、端盖等部件组成。主要作用：1、产生磁场 2、对电枢起支撑作用。电枢（转子）的组成：主要由电枢铁心、电枢绕组、换向器、电枢轴、绝缘层等组成，它是直流永磁电机中最重要的部件之一。 刷板部件的组成：主要由刷板体、刷盒（有些刷板的刷盒与板体是一体结构的）、电刷、电刷弹簧（或扭簧）、连接导线、接插件、支撑固定零件等组成。

图1 鼓风机结构

2.2 鼓风机工作原理

与电刷A接触的导体永远位于 N极下，同样，和电刷B接触的导体永远位于S极下。因此，电刷A始终有正极性，电刷B始终有负极性，所以能保证导体在某个角度时电流方向的一致性；这样载流导体ab和cd受到电磁力的作用方向可由左手定则判定，它们产生的转矩使得转子逆时针转动。如果电枢上线圈数增多，并按照一定的规律把它们连接起来,就形成了一个连续的运转系统。

图2 鼓风机工作原理

2.3 鼓风机工作线路图

优化后鼓风机工作线路图如图2所示，本文以现有车型电路为基础上，1、增加两个2uh电感配合滤波电容进行滤波；2、将负极直接接地进行滤波；3、增加2.2μF电容，474nF电容更换为684nF电容，4、缩短电容引脚；5、增大电容的电压值至100V；6、多点接地，增加接地电容。从而提高鼓风机的电磁兼容性能。

图3 鼓风机工作电路图

3 电磁兼容试验

3.1 试验条件

测试布置图如图四所示：

图4 测试布置图

测试台：

1）测试台表面应覆盖由导体构成的接地平板。

2）接地平板应采用厚度≥0.5mm 的铜板或者镀锌钢板，接地平板的最小宽度≥1000mm，最小的长度≥2000mm。如无特殊规定，接地平板超出测试系统边缘长度≥200mm。

3）接地平板的高度为（900±100）mm。

4）接地平板与ALSE 的地要求良好搭铁，且直流电阻≤2.5mΩ，接地平面与实验室的地间的搭铁铜带之间的距离应＜300mm，同时接地铜带的最大长宽比应为7: 1。

人工网络：

人工网络的等效电路原理如图5所示。

图5 等效电路原理

3.2 试验分析

按照测试布置图将电源、人工网路、负载模拟器及DTU完成布置，鼓风机正常开启，测试频段从150khz至108MHz，接收器检波器的测量值分别于限值线进行比较，低于限值线合格，高于限值线不合格。原状态测量结果如图6所示：

图6 原状态测量值

原状态峰值测量结果：

表1

不合格原因分析：

根据以上数据显示，在90.65频率处出现了超标的现象，从电磁干扰滤波元器件的选择，从以下几个方面进行整改：

1）电容的选择：众所周知，大电容滤低频电磁干扰，小电容滤高频电磁干扰，根据测试数据显示，可以增加电容来进行电磁滤波处理；

2）电容电压的大小：原电容的电压为63V，在测试EMC时，有可能鼓风机运行时的瞬间电压高于电容电压，导致有时电容滤波不饱满，因此可以选用电压值偏大的电容来进行改善；

图7 优化后测量值

3）电容的引脚：电容的引脚过长，会导致电容的引脚与其他元器件之间产生杂波，电流的回路过长电磁波也会增加，因此引脚越短越好；

4）接地：对于EMC改善，接地是很重要的一个步骤，该鼓风机原只有一个接地电容，可能出现接地不良，从而导致 EMC滤波效果一般，因此可以进行多点接地从而保证接地良好，来改善EMC的电磁干扰；

整改后重新安排试验进行验证，试验结果如图7所示。

优化后峰值测量结果：

表2

3.3 试验结论

由图6和图7可以看出，鼓风机工作电路优化后的电源线传导发射试验在150kHZ频段至108MHz频段测量值均低于限值线，增加电容滤波可明显的提升鼓风机的电磁兼容性能，干扰情况得到了明显改善，试验顺利通过。

4 结束语

目前国家对EMC试验的重视程度越来越高。过去的3C认证试验中，EMC试验不是必做的试验，可是现在则成为强制性的试验。如果这种干扰超过标准要求的范围，将很有可能导致其他电器设备的误动作，从而引发难以预料的事故。本文针对目前某车型的鼓风机电磁兼容问题提出了一种改进方案，首先介绍了该车型的鼓风机结构以及优化后的鼓风机工作电路，同时在现有鼓风机工作原理的基础上增加电容滤波电路，最后通过原电路和优化后电路两种工作状态在150kHZ频段至108MHz频段对比，优化后鼓风机电路峰值有显著改善，可以提升该车型的电磁兼容性能，同时为该车型其他电器件在电磁兼容性能方面的后续研究上指明了方向。

[1] 杨继深. 电磁兼容技术之产品研发与认证 [M].北京电子工业出版社.

[2] 陈立辉. 电磁兼容设计与测试之汽车电子产品.电子工业出版社.

[3] 成心德. 离心式通风机 [M].化学工业出版社.

EMC performance improvement of air conditioning blower from a Certain Vehicle

Zhu Junfeng, Cao Huangqin, Yang Feifei
( The Center of Technology of Jianghuai Automobile Co. Ltd. Anhui Hefei 230601 )

In this paper, a model of electromagnetic air conditioning system compatibility is not ideal, and proposes an improved scheme of electromagnetic compatibility performance of blower air conditioning system, optimize the existing motor circuit, increase the grounding capacitance, improve the voltage of the capacitor value, shortening capacitor pin etc.,and through the comparison and verification of the optimized electromagnetic circuit can really enhance the air conditioning system a vehicle blower compatibility, can effectively avoid the interference of electric parts and personnel operation, effect and harm, improve the reliability of the electrical system, reduce customer complaints, to meet customer demand.

Blower; Electromagnetic Compatibility; Capacitance

CLC NO.: U463 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)12-126-03

U463 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)12-126-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.12.042

朱俊峰，就职于安徽江淮汽车股份有限公司技术中心。