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本文要点
电动汽车代表了出行的未来，基于长期的出行展望，传统的内燃机 (ICE) 汽车正在被电动汽车所取代。与传统汽车相比，电动汽车的驾驶体验明显更好，具有出色的扭矩、功率、速度和加速性能。与内燃机汽车相比，电动汽车还具有其他优势，如零油耗、环保、维护需求小、高效和可靠。
以上优势背后有一个关键原因：电动汽车的机械运动来自于电能的转换。电池、充电器和电机彼此配合，使电动汽车成为现实。但由于电动汽车的电气和电子结构中涉及到高电压，因此很容易受到电磁干扰 (EMI)。电动汽车中的电磁干扰对其中的电气和电子系统是非常有害的，因此屏蔽电动汽车的电磁干扰至关重要。
电动汽车中的电磁干扰
电动汽车中采用了革命性的信息通信技术 (ICT)，其应用包括电力控制、导航服务、信息移动、道路安全、交通拥堵预测、连接等。车上还安装了各种电子设备，以支持智能技术的使用。
尽管电子系统有助于提升电动汽车的驾驶舒适性，但也增加了对电磁干扰的敏感性。电子系统既是电磁辐射的来源，又会受其影响。车上的信号系统和电源系统共享一个相对较小的空间，使得情况更加糟糕，增加了电磁辐射，也使系统更容易受到电磁辐射的干扰。电动汽车中的电磁干扰制造了一个不利的环境，有碍外部电子设备或器件在电动汽车内正常运行。
电动汽车中的电磁干扰可以分为两类——
传导性电磁干扰
电动汽车中的传导性电磁干扰与逆变器有关。电动汽车中的直流-交流转换器或逆变器通常使用绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 或金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 作为开关器件。这些器件是在高频下进行开关的。高频开关旨在减少磁性元件（相关元件，如变压器、电感器、过滤器等）的尺寸、电流纹波和噪音。然而，这种快速开关会导致电压 (dVdt) 和电流 (dIdt) 突然发生变化，从而产生传导性电磁干扰。
电动汽车传导辐射的特点是在一个频带内，从基本开关频率开始，达到高频谱。电动汽车中的传导性电磁干扰可以概括为任何通过传导路径，从源头转移到目标的电磁干扰。传导路径可以是直流电源总线、交流电源总线、电缆、电线或走线。在逆变器产生传导辐射的情况下，电磁干扰通过直流电源总线传播。
直流电源总线是连接车辆后端电化学电池和前端逆变器的传导路径。逆变器的电磁干扰通过交流电源总线到达电动马达。交流电源总线连接逆变器和电机，长度通常在几十厘米之内。交流电源总线通常比直流电源总线要短。电缆长度越短，电磁干扰的影响就越小。因此，交流电源总线的电磁干扰比直流电源总线的电磁干扰要弱。
辐射性电磁干扰
电动汽车在逆变器中快速切换电源电子设备时的电压波动会产生传导辐射。通常情况下，传导性电磁干扰会在车辆的金属底盘中产生共模电流。底盘中的共模电流会引起辐射性电磁干扰。电磁干扰辐射会从汽车底盘干扰内部系统，以及外部的车辆和电子设备。
如前文所述，来自逆变器的传导辐射通过直流电源总线电缆和交流电源总线电缆分别传播到电池和电机。这种传导性电磁干扰以串扰的形式与电子电路耦合，干扰信号互连。车辆电子结构中使用的数字信号系统通常在高低电压域之间使用隔离。隔离所提供的高阻抗路径阻碍了传导性电磁干扰到达二次侧，电流被迫回到源头。这些电流覆盖了大的环路区域，并开始产生会影响信号电子的辐射性电磁干扰。
无论属于哪种类型，电动汽车中的电磁干扰都会损害车载电子系统的正常运作。最常发生故障的位置是音频系统、发动机控制单元、GPS 导航系统、防抱死制动系统、安全气囊控制、汽车警报器、碰撞警告和避险控制系统。随着电动汽车中电磁干扰场的强度不断增加，电磁兼容问题的严重性也有增无减。
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（文章来源公众号： Cadence楷登PCB及封装资源中心）
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