TÌM HIỂU TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ TRONG HỆ THỐNG THIẾT BỊ SUNROOF TỰ ĐỘNG CỦA XE Ô TÔ

TIỂU LUẬN MÔN HỌC TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ TRONG HỆ THỐNG THIẾT BỊ SUNROOF TỰ ĐỘNG CỦA XE Ô TÔ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS.TS.TĂNG TẤN CHIẾN HỌC VIÊN THỰC

TIỂU LUẬN MÔN HỌC TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ

ĐỀ TÀI:

TÌM HIỂU TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ TRONG HỆ THỐNG THIẾT BỊ SUNROOF TỰ ĐỘNG CỦA XE Ô TÔ

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS.TS.TĂNG TẤN CHIẾN HỌC VIÊN THỰC HIỆN : NGUYỄN THANH TÙNG

Đà Nẵng, ngày 17 tháng 11 năm 2013

CHƯƠNG 3: PHÉP ĐO SO SÁNH

Các kết quả đo bức xạ phát ra và so sánh

CHƯƠNG 2: TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ TRONG HỆ THỐNG THIẾT BỊ SUNROOF TỰ ĐỘNG CỦA XE Ô TÔ

Phân tích chi tiết tương thích điện từ trong hệ thống thiết bị sunroof tự động và các kết luận

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

Khái niệm về tương thích điện từ và các điều kiện để có tương thích điện từ

KẾT LUẬN CHUNG

HỆ THỐNG THIẾT BỊ SUNROOF TRONG XE Ô TÔ

Cấu trúc của hệ thống thiết bị sunroof

 Gồm ba phần chính: cấu trúc thiết bị sunroof, bộ điều khiển

Sunroof SCU (Sunroof Control Unit) và môtơ

 Một hệ thống thiết bị sunroof điển hình như trong hình sau:

 Sơ đồ đấu nối điện trong hệ thống thiết bị sunroof như hình sau:

Hoạt động của thiết bị sunroof: Có hai chế độ để vận hành thiết bị sunroof: chuyển mạch và bộ điều khiển mạng vùng CAN (Controller Area Network)

Các vấn đề tương thích điện từ chính trong thiết bị sunroof

• Khi đẩy công tắc lên, nhiễu sẽ xuất hiện

• Khi môtơ đang chạy, nhiễu cũng sẽ xuất hiện

• Trong tác động ngừng của PWM SCU, hoặc trong tác động khởi động nhanh hoặc ngừng nhanh của SCU truyền thống, sinh ra nhiễu

mà ta có thể nghe được thông qua thiết bị thu sóng AM (radio)

Mô hình cáp

Trong đó: R1 và R2 là điện trở của hai dây dẫn, L1 và L2 là điện cảm của hai dây dẫn, C1 và C2 là điện dung giữa hai dây dẫn

BỘ CHUYỂN MẠCH

 Mô hình hóa chuyển mạch thực tế

Trong đó: R1 và L1 đặc trưng cho môtơ, C1 là điện dung kí sinh giữa hai đầu cuối của tải, R2 và L2 đặc trưng cho cáp cung cấp nguồn, C2 là điện dung kí sinh giữa hai đầu cuối của tải

Mô hình của cuộn dây

Mô hình hóa sự đảo chiều

 Khi môtơ có đủ lực xoắn, rôto bắt đầu quay và sự đảo chiều xảy ra

 Có tất cả 4 pha trong đảo chiều

 Khi bắt đầu đảo chiều, năng lượng được lưu trữ trong cuộn dây sẽ tạo

ra một sự tăng vọt điện áp giữa các phần cuối đảo chiều Khi ngừng đảo chiều, sự thay đổi đột ngột của dòng điện trong cuộn dây dẫn đến một điện áp kích thích

 Các nguồn nhiễu kích thích cáp môtơ qua một đường dẫn tần số cao Dòng điện chế độ chung sẽ là nhiễu băng rộng và bức xạ hiệu quả từ cáp môtơ

ngột của lưu lượng dòng trong đường truyền năng lượng xảy ra khi đảo chiều như sau:

• Nhiễu đảo chiều xuất phát từ các tia lửa điện giữa các cuộn dây và chổi quét khi cuộn dây ngừng đảo chiều. 

• Mạch  triệt có thể làm giảm mức nhiễu. Các tụ điện triệt nối đất có tác dụng chủ yếu

• Bức xạ phát ra từ nhiễu đảo chiều có thể được loại bỏ bằng cách làm ngắn cả hai phần cuối của nguồn nhiễu, tức là, với sự tiếp đất tốt ở cả hai vỏ môtơ và cực âm của nguồn điện

sẽ bức xạ ra môi trường, khi đó dây cáp sẽ giống như như một ăng-ten truyền bức xạ. Vì vậy, chúng ta cho cáp môtơ càng ngắn càng tốt. Điều này cũng rất hữu ích để ngăn chặn nhiễu nhất thời khi môtơ tắt

• Tụ điện triệt mắc sẽ có tác dụng trong việc triệt nhiễu tức thời

RƠLE

 Do sự chuyển mạch, mở và đóng của rơle cũng dẫn đến sự thay đổi đột ngột của dòng điện hoặc điện áp. Nhiễu nhất thời xảy ra. Nó có thể gây tia lửa điện giữa các dòng điện và nhiễu này ta có thể nghe được thông qua thiết bị thu sóng AM (radio). 

Mô hình của rơle

 Có bảy chế độ cộng hưởng từ phổ của EMI, trong số đó có bốn chế

độ xảy ra khi rơle đang mở, và ba xảy ra khi rơle đang đóng

tô

•Trở kháng giữa vỏ môtơ và đất nên giữ ít nhất 10Ω để dẫn triệt được 20dB

• Việc giảm các tụ triệt sẽ ngăn chặn chế độ cộng hưởng trong đường dẫn CM với biên độ giảm. Bằng cách làm giảm tụ điện triệt đến 1/1000 giá trị ban đầu, thì dòng CM có thể được triệt đến 40dB

• Thời gian chuyển mạch có thể ảnh hưởng đáng kể đến sự cộng hưởng Rơle với thời gian tiếp xúc lâu hơn tạo ra EMI thấp hơn ở tần

số cao. Nhưng để thay đổi thời gian chuyển mạch, chúng ta cần thay thế rơle này bằng MOSFET

 So sánh hiệu ứng của màn chắn đối với các cấu hình dây dẫn khác nhau

Bằng sự so sánh bức xạ phát được thực hiện khi bộ SCU có và không có màn chắn, chúng ta có thể so sánh được khả năng giảm nhiễu cho SCU khi có bọc chắn Từ hình chúng ta thấy, bằng cách che chắn

bộ SCU, bức xạ nhiễu phát ra được triệt gần như tối thiểu

setup1 có SCU không được che chắn setup1 có SCU được che chắn

thông số kí sinh bằng cách sử dụng phương pháp “back-annotation” Sử dụng mô hình đã thiết lập, trình bày nhiều thảo luận về ảnh hưởng nào sẽ xảy ra qua sự thay đổi của các tham số Thực hiện phân tích quá độ và phân tích vận hành

Sau đây là danh sách các tham số có ích:

- Cấu hình mạng trong bộ SCU đóng vai trò một rơle quyết định cho hiệu lực của EMI

- Việc bỏ đi tụ điện ngõ vào chuyển mạch loại trừ được nhiễu gây ra bởi chuyển mạch.

- Làm cho điện dung triệt đất và điện dung triệt mắc sun càng lớn càng tốt hoặc thực hiện một dạng mạch triệt khác.

- Để tránh các chế độ cộng hưởng rơi vào băng tần radio, ta có thể xử lý bằng cách dịch tần số cộng hưởng.