0 引 言
隨著現代通訊網路及電子技術的飛速發展越來越多的汽車產品開始向智慧化娛樂化的方向發展。越來越多的汽車上裝了 GPS 定位導航系統、車載計算機、車載 DVD 等通訊裝置和娛樂系統但由此帶來了巨大的負面效應［1］ ：有限的空間內電子裝置的密度越來越大相互之間的干擾嚴重影響了車載裝置及系統的可靠性和安全性引起了人們越來越多的重視。國內對車載匯流排技術的研究起步很晚［2］ 主要集中在匯流排的靈活性、實用性、協議等方面從車載匯流排訊號的傳輸特徵的角度研究的很少。
1 車載廣義匯流排
從廣義的角度分析匯流排沒有特定的協議只要在滿足要求的條件下能夠在其介質上傳輸所需的訊號即可。車載通訊系統中匯流排的種類繁多型別多樣。按照車載通訊系統內部匯流排傳輸訊號的不同分為：用來控制裝置、進行裝置與系統之間通訊的資料匯流排；用來傳輸音訊訊號、影片訊號和電臺訊號的射頻匯流排和為各種裝置和系統提供電源的電源匯流排。任何一臺裝置都必須有電源才能工作因此電源匯流排在車載通訊系統中的作用非常重要。車載通訊系統內大部分裝置和系統都是+24V 直流電源如車內照明、各種不同波段的電臺、北斗定位系統、GPS 導航系統、計算機以及很多網路介面也有5V、3。3V 等如板級供電等。電源匯流排一般為平行雙線和雙絞線。
2 電源訊號分析
直流穩定電源一般是由交流電源經整流、濾波、穩壓等環節形成但由於濾波不乾淨就不可避免地在直流穩定量中多少帶有一些交流成分這種疊加在直流穩定量上的交流分量即為紋波。紋波的產生［3］ 有很多原因並且不可能徹底消除 只能將其減小 使 其 符 合 某 一 標 準 圖 1 為 常用的開關電源的簡化電路圖。從圖中可看出輸出紋波主要包括低頻、高頻及控制環節引起的噪聲還有一些共模噪聲。
圖1 電網供電開關電源簡化電路
2。1 低頻紋波及抑制方法［4］
開關電源包括 AC/DC 和 DC/DC 部分。其中整流部分一般透過整流橋整流再經過濾波平滑電容濾波而得。由於通常電源體積受限平滑電容不可能無限大所以導致低頻紋波的存在。一般的輸入電壓和輸出電壓紋波頻率（幾十赫茲）較開關頻率（幾十甚至幾百千赫茲）低得多所以通常作低頻紋波分析時對變換器的高頻開關過程取了平均處理。採用功率匹配法和等效電流源法來計算紋波電壓一般表示為：
式中：I L 為整流橋輸出負載電流。由 式 （1） 可 知 低 頻 紋 波 的 抑 制 方 法 主 要有以下兩種：（1）加平滑電容的容量值。這樣一般會增加整個產品的總成本和體積。簡單辦法是利用電晶體的放大特性即構成有源濾波器。（2）增加低頻濾波器。將它加在高頻開關整流電壓和輸出之間可濾去高頻開關脈寬調製引起的差模濾波和整流器的低頻濾波。
2。2 高頻紋波及抑制方法［4］
開關電源是依靠電子功率器件對輸入的整流直流電壓進行高頻脈寬調製（PWM）斬波後再整流濾波實現穩壓輸出的。通常在功率變換回路中輸出整流電容有限實際電容也有損耗流進電容的電流是脈動的使輸出電壓脈動形成紋波電壓。假定 D 為佔空比、L 為儲能電感、C 為濾波電容、f為開館頻率則常用的4種類型的變換器的輸出紋波電壓如表1所示。
由表1可知高頻紋波電壓的頻率與斬波頻率同頻大小與開關電源的頻率和輸出濾波器有關。電源的開關頻率越高電感和電容值越大輸出的紋波越小。● 串聯非線性電感（見圖2）。其中採用非線性 飽 和 電 感 正 常 狀 態 時 它 飽 和 不 起 作 用 ；關 斷時限制的下降速度電感產生反電動勢使二極體維持正偏並逐步向零偏壓過渡接著轉向反相截止狀態。● 增大負載網路電阻值。此方法的目的是減小峰值。這一點上有些自激式串聯型開關電容：在複合電晶體的基極驅動電阻上並電容能減少輸出紋波。
圖2 二極體串聯的非線性電感
3 電源匯流排傳導發射的測量［7］
由上述對電源訊號的分析可知電源線上傳輸的訊號可能存在較低頻率的紋波干擾和較高頻率的共模干擾。通常開關電源匯流排的干擾在30M Hz以下。採 用 G J B 152 - 97 標 準 中 傳 導 發 射 C E 102 的測試方法進行試驗［4］ 。本測試方法用來測量被測裝置（EU T ）輸入電源線（包括回線）上的傳導發射。所需測試裝置： （a）測量接收機； （b）資料記錄裝置； （c）訊號發生器；（d） 衰 減 器 20d B ； （e）示波器；（f）T 型同軸聯結器； （g）線性阻抗穩定網路（LIS N） 測試按照圖3進行測試配置測試接收機接到LIS N 的訊號輸出埠上的20dB 衰減器上。（a）EUT 通電預熱使其達到穩定工作狀態；（b）分別選擇平行雙線和雙絞線電源線進行測試；（c）採用適當的頻寬和最小測量時間使測量接收機在適用的頻率範圍內掃描。透過以上對雙絞電源匯流排和平行線電源匯流排傳導發射的測量得出圖4的傳導發射強度：從 圖 中 可 以 看 出 同 一 頻 點 上 平 行 雙 線 的 輻 射發射強度要比雙絞線輻射發射強度大的多。所 以雙絞線相對平行雙線有更好的電場發射抑制作用更適合作電源匯流排。
圖3 測試配置圖
4 結論
本文主要對車載匯流排中電源線的訊號傳輸特徵角度對車載匯流排進行了研究而且根據研究結果對電源匯流排的傳導發射進行了測試得出了採用雙絞線作為電源匯流排有利於訊號傳輸的結論。本文研究的角度對於車載匯流排技術的研究是比較新的而得出的結論對於車載匯流排的電磁相容性設計具有一定的借鑑意義。
圖4 雙絞線和平行雙線傳導發射強度