电气化发展趋势正为工程师带来EMI方面的挑战。推动替代内燃机的政策正在加速车辆电气化进程。 从设计角度看,电动车在有限空间内集成了大量电气系统。电动车电池是潜在的EMI来源之一。电动车在两组电池(动力电池和辅助电池)、DC/DC转换器以及其他系统组件之间会产生电磁场。其他类型的电动车——如混合动力、插电式混合动力以及燃料电池车辆——同样配备辅助电池,因此也易受到EMI影响。在考虑电动车EMI屏蔽时,工程师还需兼顾电池相关的发热和可燃性问题。与越来越多的传统车辆类似,电动车也配备导航系统和安全应用,例如高级驾驶辅助系统 (ADAS),这些系统依赖稳定的RF信号,因此也成为EMI的重要影响点。
从工程设计角度来看,EMI屏蔽需要在各个层面进行考虑——从外壳到模块再到PCB。 法拉第笼是一种用于阻止电磁辐射进入或逸出的防护结构,是各层级EMI屏蔽的重要组成部分。
在各层级外壳中实施EMI屏蔽通常采用法拉第笼来衰减内部产生的信号。这有助于减少信号外泄,从而降低对其他设备的干扰,同时防止外部干扰进入外壳内部。
模块级屏蔽是针对电子设备外壳内的有源组件(如驱动器、显示器等)进行屏蔽,以避免内部干扰。
PCB层级屏蔽是对单个元器件(如集成电路)进行屏蔽,例如通过屏蔽罩形成小型法拉第笼。
电磁干扰 (EMI) 和射频干扰 (RFI) 会对电子信号的完整性和强度构成威胁,导致敏感通信系统和设备出现干扰或性能下降。在高级驾驶辅助系统 (ADAS) 的应用场景中,EMI成为关键的安全隐患,因此需要通过稳健的工程设计加以缓解。为降低这些问题的影响,需要采用稳健的工程设计方案。