車上的電子控制單元越來越多，電驅(qū)、電池、車載網(wǎng)絡和無線通信交織在一起。一個控制器如果電磁輻射太強，可能干擾收音機、導航或鑰匙進入;抗擾度太弱，又可能在電磁干擾下誤動作。汽車電子EMC檢測，就是用標準化的方法驗證發(fā)射是否足夠低(EMI)、抗擾度是否足夠強(EMS)，從而保障車輛功能穩(wěn)定、法規(guī)合規(guī)與用戶體驗。

一、汽車電子的EMC特點與目標

電源系統(tǒng)復雜：12/24V與48V并存，電驅(qū)逆變器和DC/DC帶來寬頻噪聲。

線束長、耦合強：長線束像“天線”，既輻射也接收。

無線功能密集：AM/FM、DAB、GNSS、藍牙、蜂窩、鑰匙進入、TPMS等要求對受擾與自擾都受控。

目標：滿足法規(guī)(如UNECE R10)，達到行業(yè)標準與主機廠企業(yè)標準要求，并在真實整車場景下穩(wěn)定工作。

二、常用法規(guī)與標準框架

法規(guī)與通用標準

UNECE R10：車輛及部件電磁兼容法規(guī)。

CISPR 25：車載設備的電磁發(fā)射限值與測量方法，重點保護車載接收機。

抗擾度與瞬態(tài)

ISO 11452 系列：輻射抗擾度(如-2 暗室輻照、-4 BCI注入、-5 TEM/GTEM、-8 帶狀線)。

ISO 7637-2/-3：電源線與信號線瞬態(tài)脈沖抗擾度(脈沖1、2a/2b、3a/3b等)。

ISO 10605：整機/部件靜電放電(ESD)。

主機廠企業(yè)標準

德系：LV 124(12V零部件)、LV 148(48V)，對電壓中斷、起動、低溫冷啟動等有細化要求。

其他如GMW3097(GM)、FMC1278(Ford)、CS.00054(Stellantis)等，通常在通用標準基礎上疊加更嚴格或更貼近自家平臺的限值與用例。

選用標準以項目目標市場與客戶要求為準，常見做法是：法規(guī) + 行業(yè)標準 + 指定主機廠標準三線并行。

三、典型測試項目與關(guān)注頻段

輻射發(fā)射(RE)

目的：評估設備向空間輻射的噪聲是否過高。

場地：ALSE(車載半電波暗室)，接地平面、線束按規(guī)范布置。

頻段：常見30 MHz–1 GHz，很多項目擴展到2.5 GHz，重點關(guān)注AM/FM、DAB、GNSS等敏感頻段。

傳導發(fā)射(CE)

目的：評估通過電源線回灌到供電系統(tǒng)的噪聲。

工具：LISN(人工電源網(wǎng)絡)、頻譜分析儀;典型頻段150 kHz–108 MHz。

輻射抗擾度(RI/RS)

目的：檢驗在電磁場輻照下是否誤動作。

方法：ISO 11452-2(暗室輻照，以V/m表征);-4(BCI電流注入，以mA表征);-5(TEM/GTEM);-8(帶狀線)。

典型等級：30–100 V/m 或 BCI 60–300 mA(視標準/主機廠要求而定)。

傳導抗擾度(CI)與瞬態(tài)

標準：ISO 7637-2/-3、ISO 16750-2等。

場景：冷啟動、電壓跌落、負載突降、繼電器跳火、長線感應等。

靜電放電(ESD)

標準：ISO 10605;接觸放電與空氣放電并測，常見等級±8 kV 接觸、±15 kV 空氣或更高，依客戶而定。

車載接收機保護測量

按CISPR 25對特定無線業(yè)務頻段細化限值，避免對AM/FM、DAB、GNSS等造成可感知干擾。

四、測試環(huán)境與布置的關(guān)鍵細節(jié)(決定測試可重復性)

ALSE與接地平面：暗室內(nèi)大尺寸金屬接地平面，控制反射;天線與樣品的距離、極化與高度按標準設定。

線束布置：常見線束長度1.5 m，離接地平面50 mm，路徑與夾具按規(guī)范固定，避免隨意擺放導致結(jié)果波動。

供電與負載：使用規(guī)定的LISN、線纜、負載箱，保證阻抗與供電穩(wěn)定。

工作模式矩陣：待機、上電、滿載、PWM不同占空比、通訊活躍/靜默、異常模式等都需覆蓋，優(yōu)先尋找“最差工況”。

五、從研發(fā)到量產(chǎn)：EMC閉環(huán)流程

概念與方案階段

明確目標市場/法規(guī)/主機廠清單與等級。

電源拓撲、開關(guān)頻率、布線策略、屏蔽與接地方案早期評審。

原理圖與PCB布局布線

電源去耦近端化、小環(huán)路、返回路徑明確;關(guān)鍵信號差分對等長、參考平面連續(xù)。

I/O過濾預留：π型/RC、共模電感、ESD器件、瞬態(tài)抑制(TVS);以“模塊化濾波”思路便于取舍。

整機結(jié)構(gòu)與線束

外殼接縫與導電墊片、點位接地;連接器屏蔽層360°接地;高壓與低壓、強電與微弱信號分區(qū)隔離。

預一致性測試(Pre-scan)

在小暗室、GTEM或近場探頭快速掃描，定位“熱點頻段/器件/走線”。

頻譜記錄+工況標注，為整改提供依據(jù)。

整改與設計優(yōu)化

以問題—證據(jù)—對策—驗證閉環(huán)推進，做到每個抑制件都“有仗可打”。

一致性測試與認證

選擇具備CNAS/ISO 17025等認可的第三方或主機廠授權(quán)實驗室出具報告/證書。

形成對外資料包：測試計劃、布置圖、模式矩陣、原始記錄、偏差說明。

六、常見不合格場景與快速思路

30–200 MHz輻射峰值高

思路：大回路/長線束共模輻射典型。收緊地回路、優(yōu)化線束屏蔽端接、在DC/DC輸入側(cè)加入共模電感與π濾波，檢查外殼接縫導通。

150 kHz–10 MHz傳導發(fā)射超限

思路：開關(guān)電源差模為主。優(yōu)化輸入電容與電感的布局，增設差模電感/RC阻尼;評估開關(guān)頻率與柵極電阻，避免過陡dv/dt、di/dt。

BCI 80–200 MHz抗擾掉線

思路：線纜耦合進入數(shù)字/通信口。對敏感接口加共模扼流圈與共地電容;在MCU復位/時鐘/關(guān)鍵中斷線上局部濾波與隔離;信號參考平面完整。

ESD放電導致死機

思路：器件結(jié)溫與耦合路徑雙重考慮。關(guān)鍵I/O與外殼加TVS并優(yōu)化走線引入;增加上電復位/棕斷(brown-out)穩(wěn)健性，必要時加看門狗策略。

特定無線頻段出現(xiàn)調(diào)幅紋波

思路：定位干擾源頻率與諧波關(guān)系，評估開關(guān)頻率(或擴頻)與無線頻段的碰撞;對時鐘/晶振局部屏蔽。

七、設計側(cè)“十條硬核建議”

降低回路面積：敏感與激勵回路都要小、短、直。

分層接地策略：高速多點接地，電源與控制分區(qū)，“骯臟地—干凈地”明確。

開關(guān)電源近端去耦+拓撲匹配：輸入/輸出電容位置、回流路徑先于參數(shù)。

合理的開關(guān)速度：適度鉗制dv/dt/di/dt，避免“快到失控”。

接口分級濾波：差模+共模組合;濾波器前后阻抗匹配。

線束與屏蔽：360°端接，屏蔽層與外殼低阻連接，避免“尾線”。

參考平面連續(xù)：跨分割處加縫隙電容或橋接，阻斷回流繞行。

晶振與時鐘域“安家”在屏蔽區(qū)：短線、地圍欄、獨立回路。

軟硬件協(xié)同：看門狗、故障安全狀態(tài)、通信重試與時間窗抗擾策略。

預留調(diào)試位：電阻位/磁珠位/TVS位與探測點，提升整改效率。

八、新能源場景的特殊關(guān)注

高壓系統(tǒng)共模噪聲：驅(qū)動逆變器與電機電纜對車身耦合強;需要在母線端、相線端與機殼處布置共模路徑與EMI電容，確保泄放受控。

OBC與DC/DC：兩級PFC與高頻變換疊加，傳導發(fā)射段落長;濾波器與接地漏電流安全要求要同步考慮。

充電互聯(lián)：有線/無線通信接口與高壓功率并行，隔離策略與保護級配要細化。

九、測試計劃與樣件準備清單

資料：方塊圖、電源樹、PCB層疊、關(guān)鍵走線、I/O定義、軟件版本與工作模式矩陣。

樣件：工程樣+冗余備件;線束與負載一致化;熱備用的濾波與屏蔽改件。

邊界條件：電壓上/下限、溫度區(qū)間、工作占空比、通訊占空與負載檔位。

記錄：頻譜曲線、注入電流/場強與性能判據(jù)(A/B/C/D)，問題與整改一一對應。

十、如何選擇與評估EMC實驗室

資質(zhì)與認可：CNAS/ISO 17025、主機廠授權(quán);報告可被目標市場采信。

能力與容量：ALSE規(guī)模、BCI電流上限、GTEM/TEM、瞬態(tài)發(fā)生器能力與排期。

工程支持：能否提供預掃、整改建議與現(xiàn)場工程協(xié)同;是否允許快速改件復測。

可重復性：治具、線束、接地、天線與工況執(zhí)行一致;提供布置圖與不確定度評估。

把EMC當作設計質(zhì)量指標而非“臨門一腳的驗收”。前置評審、預掃迭代與可追溯的整改閉環(huán)，能顯著降低項目周期與物料成本。掌握標準、理解機理、嚴控布置，加上好的實驗室伙伴，汽車電子的EMC達標并不神秘，關(guān)鍵在于方法到位、證據(jù)充分、決策及時。