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EMC整改搞死人！它要测些什么？
继续 EMC 的相关内容，《EMC整改搞死人呦！不过它具体会测哪些项目呢？（上）》，接下来是EMS 的相关测试项。 前面有说到EMI测试，主要是测试设备是否对周围环境产生有害干扰，那EMC测试中的另外一个测试部分EMS测试是怎样的呢？ 对于EMS测试，全称Electromagnetic Susceptibility，电磁抗扰度测试，测试的项目就比较多了，像常常听说的静电ESD测试就是在此类里面。它的主要测试内容就是验证电子产品在电/电磁等干扰环境中是否可以正常工作。 所以总论来说EMI是讲究不要随意伤害“别人”，而EMS则是考验的抗击打能力了。 a, 静电放电抗扰度测试（ESD） ESD测试，就是测试设备对静电放电的耐受能力，根据不同的产品标准，2kV，4KV，......，20KV等等，正负电压，空气放电接触放电都排上，啪啪打就行。这个也是静电测试仪进行测试，也是EMC测试中位数不多还不是很贵的测试设备。 b, EFT电快速瞬变脉冲群抗扰度测试 电快速瞬变抗扰度测试是EMC重要的测试，它是一种由多个快速瞬变脉冲组成的脉冲群耦合到电气和电子设备的电源端口，控制端口，信号等,然后再观察电子设备在这些脉冲干扰下是否会对正常工作造成影响，是否会使设备产生误动作或者损坏等，验证的就是电子设备在这种暂态干扰环境时的性能表现。 c, 浪涌抗扰度测试 浪涌抗扰度测试主要测试评估设备在电源线或者信号线在遭遇高能量瞬态干扰时的抗扰能力。 浪涌试验模拟了这些场景，可以有效评估模拟电子设备在受到雷击，开关操作或者是其他的暂态高压干扰时的抗扰能力。 d, RS射频电磁场辐射抗扰度测试 射频电磁场辐射抗扰度也叫做辐射抗扰度，辐射敏感度，它是最基本呢的电磁兼容靠扰度测试项目之一，测试的是电子设备在存在辐射的情况下，抵抗辐射的一种能力。 辐射敏感度越高，那电子设备的抗干扰能力就越低。上篇中的EMI中的辐射发射测试是测试的干扰别人的能力，这里的RS辐射抗扰度测试则是测试的不被别人干扰的能力。 e, CS射频场感应的传导骚扰抗扰度测试 CS射频场感应抗扰度测试是模拟基站，对讲机，手机等射频信号耦合到电子设备上面所造成的射频干扰，测试的是电子设备承受不同范围频率，如150KHz~230KHz等范围内射频发射机电磁骚扰的传导抗扰度怎么样。 f, PFMF工频磁场抗扰度测试 PFMF工频磁场抗扰度测试是测试电子设备在工频磁场干扰下的抗扰度，在遭受这类磁场扰动影响时的性能。 g, DIPS电压变化抗扰度测试测试 电压变化抗扰度测试的是交流电压跌落与暂降，短时中断抗扰度试验测试。如果电子设备对于电源的电压变化不能够很快的作出反应，那就有可能会引起设备故障。
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【科普】什么是噪声？什么是EMC？
电脑的通信错误、手机通话突然断开……您有过类似的经验吗？我们周围充斥着噪声，它们会通过各种线路侵入电子设备，引发故障。那么，这些看不见的噪声的真身是什么？ 噪声 (Noise) 一般是指不需要的声音或信息，尤其是电气通信领域涉及较多，杂音、电波干扰导致的画面错乱等都属于噪声。电子设备泄漏的电磁波被其它电子设备接收的话，也会产生噪声。 噪声分为自然噪声和人工噪声。自然噪声的产生源是落雷、空中放电、宇宙射线等。人工噪声的产生源是电子设备。电子设备分为广播发信器等有意发射电磁波的类型、收音机和电视等从内部泄漏电磁能量的类型，以及电动清扫机和工具等使用时会随之产生电磁波的类型。 汽车收音机在火车道口会发出杂音，原因是火车的缩放仪和电线间会产生电火花。在收音机天线旁点着电子打火机的话，会听到扬声器发出嗡的杂音，这是因为放电火花产生了噪声电波，雷放电引发通信干扰也是因为相同道理。马可尼发明的早期无线电设备利用高压放电火花产生的能量来发送摩尔斯电码的点线，当然，当时没有收音机和电视，因此也没有电子设备会受到干扰，但在如今就会成为恶性的电波公害。 电子设备的噪声问题并不能轻松解决。噪声问题的难点在于，它和电信号一样，都是电磁能量。如果某个系统需要的电磁能是其它系统不需要的，便会成为噪声，因此电子设备必定伴随着噪声。它们会经由电源线和信号线，或变为电磁波跨越空间，引发电子设备故障和性能下降。 随着微电子和数字技术的迅速发展，电路集成化和信号高频、低电流化逐步推进，电子设备即使遭遇微弱的噪声也会受到影响。噪声干扰有时会导致车辆控制故障、工业机器人故障等严重问题。 电脑和游戏机、微波炉等家用电子设备自身也会发出各种噪声，影响其他设备。对于医疗设备和心脏起搏器来说，手机发出的电波也属于重大噪声。噪声问题的特点在于，噪声干扰的受害者同时也会成为加害者。 因此电子设备就同时需要具备防止自身产生噪声的EMI (电磁干扰：Electro Magnetic Interference) 对策和防止自身受到影响的EMS (电磁敏感性: Electro Magnetic Susceptibility) 对策。这就叫做EMC (Electromagnetic Compatibility)，即电磁兼容性。简单来说，就是需要同时采取措施应对Emission (发射) 问题和Immunity (免疫) 问题，即应对生成噪声和侵入噪声，兼顾两方面的方案就叫做EMC。 噪声干扰可以说是电子社会的慢性现代病，对症疗法根本解决不了问题。若要防止生病，平时就需要注意保健和卫生，提高抵抗力。电子设备也是一样，噪声对策存在4种基本方式： （1）屏蔽（2）反射（3）吸收（4）旁路 这叫做“EMC的四要素”，各种EMC对策元件就是据此来因地制宜的。 我们需要在各区域采取电磁屏蔽措施，在接口处使用各种滤波器。并且，对区域内产生的噪声采取合适的EMC对策。随着IoT的发展，全球化网络社会中有无数电子设备相互连接。如果不解决噪声问题，电子社会的根基就会崩溃。 在电子设备的构思、设计、试制、量产阶段，TDK的整体解决方案都会根据实现需求，提供强有力的噪声对策支持。 我们周围的电气电子设备多少都算是噪声的产生源，看不见的噪声与热量有类似之处。众所周知，热的移动分为传导、对流、辐射三种。保温瓶的内部是真空的双层构造，这是为了防止空气的热传导和对流。不过，辐射热属于电磁波 (红外线)，即使真空也无法阻断。因此，杯子里面会镀上银胆，反射红外线，提高保温效果。 作为电磁能量，噪声也根据传递方式大致分为传导噪声和辐射噪声。传导噪声通过电源线、信号线、印刷电路板的电路等，与信号一起移动。辐射噪声无需介质，以电磁波形式飞散。 传导噪声的入侵线路相对比较明确，但和信号类似，难以识别。电信号一般会以电压变化的方式传导，但噪声也是这种变化的一部分，会与电信号融合。 电路板和地面间的静电结合，以及线路间的电磁结合会成为噪声的传输路径。此外，电路板若直接存在电势差，就会形成大型的电流循环，成为噪声传输路径。并且，传导噪声还会变为辐射噪声，辐射噪声也会变为传导噪声。 辐射噪声比传导噪声还要令人难以捉摸。即使没有线缆连接，辐射噪声也会找机会侵入其它电子设备，系统内的噪声会变为系统间的噪声，扩大影响范围。在高频电流的电路中，线路的电感等成分会产生无用的电磁波，这也属于噪声。由于电磁波的辐射量与频率的平方成正比，所以时钟频率高达GHz的电脑等设备等成为了辐射噪声的主要产生源之一。 前面提到过，噪声对策的基本方式包括 (1) 屏蔽 (2) 反射 (3) 吸收 (4) 旁路。电脑本身包裹的金属外壳，就是为了防止无用电磁波的泄露。不过，CD和DVD的取出口、散热通气口、金属板的接缝处等位置会形成“窗口”，无用电磁波会从此逃出。此外，与周围设备连接的线缆哪怕掉了一块皮，也会形成天线，辐射无用电磁波。电信号和噪声本质上是相同的东西。如果没有在产生源采取对策，之后就无从挽救了。如果只是“临阵磨枪”，反而会“赔了夫人又折兵”，让噪声进一步增加。 噪声也会通过静电结合与电磁结合的方式扩大。有电流的导体附近若存在其它导体，就会构成看不见的电容器 (浮游容量)，并产生诱导电压。这称为静电结合。高频电流流动时，其导体也会随之产生电压变化，造成辐射噪声和传导噪声，对设备造成负面影响。 电磁结合是磁场引发的诱导现象。交流电路的旁边若有其它电路，产生的磁场变化就会导致电流。这可以根据法拉第电磁诱导法则推导，和变压器是相同的原理。磁场的时间性变动越激烈、两个电路循环的面积越大、两个电路越接近，电磁结合所诱发的噪声电压就越大。连接印刷电路板的导线采用双绞线的原因是，导线产生的磁场影响会因此被减弱。双绞线构成的一个个小圈所产生的磁场会交替地呈相反方向，让磁场抵消，从而减少辐射噪声。 电场变化产生磁场，磁场变化产生电场 环状电场和磁场交替连接，跨越空间的话就形成了电磁波 在电路元件高度集成的电子设备中，静电结合和电磁结合会复杂地交错，线路的信号因此就能轻松地侵入其它线路。这称为“串扰”，随着电子设备的小型化，电路板上的噪声问题也开始激增。为了减少噪声影响，人们常采用屏蔽线。屏蔽线确实对静电结合与电磁结合都有效，但在此之前，需要在电路配置上花费工夫，例如让电压、电流变动大的导线远离，让导线交叉而不并行等。 电子设备是不可能根除噪声的。正因如此，兼顾生成噪声和侵入噪声对策的EMC方案变得愈发重要了起来。那么，噪声的模式与行为有哪些？为何Earth与Ground的区别很重要？ 引发电子设备故障的噪声和信号一样，都是电能。电气通信就是与这种难缠噪声抗争的历史。不过，通过与噪声问题的正面交锋，如今的信息通信技术得以确立，我们的生活也由此丰富多彩了起来。在人与家电、汽车、医疗等优质服务密切相连的未来社会，噪声对策技术将愈发地重要。 通信所用的电波为波长从数厘米到数毫米的微波，智能手机虽然看起来没有天线，但实际上还是内置了各种用途的天线。 20世纪初期的无线通信采用的是长波到中波的电波。由于当时的收信机灵敏度低，因此会将长度100米到1000米的天线，树立到离地面100米以上的高度。如此巨大的天线在远处也很显眼。在战时，无线通信就是军事的生命线。因此，在一战时期的欧洲，无线通信天线就成了被优先攻击的对象。 战斗机发动机火花塞的放电火花会产生噪声电波，因此在一战时，为了探测接近的战斗机，人们发明了超外差技术，将噪声电波的频率进行转换和检测。 在20世纪电气通信技术史上留名的美国电气工程师E·H·阿姆斯特朗在一战时担任通信部队的军官，奔赴了欧洲战场。为了保护重要的通信天线，他想出了能预测来袭敌机的妙案。之前介绍过，马可尼的早期无线通信利用了放电火花产生的噪声电波，飞机发动机火花塞也会因为放电火花而产生噪声电波。他的想法是，只要接收到噪声电波，就能发现靠近的敌机了。不过，远处的飞机发出的噪声是微弱的高频波。因此，他发明了将收到的高频噪声电波转换为低频并增幅再进行检测的方法。这就是此后被应用到收音机和电视等设备中的超外差技术。 我们周围的电子设备或多或少地会发出噪声，并受到外部辐射噪声的干扰。不过，只要用金属壳包裹住电子设备，以电磁波形式飞来的噪声就会被阻挡。这是因为金属壳不会接收噪声电波并放它入内。在屏蔽、反射、旁路、吸收的四种噪声对策中，最好理解的就是这种屏蔽法了。此时，金属壳若连接大地 (Earth)，就能让大地吸收噪声电波能量，进一步提高效果。电子设备的噪声测量等使用的电磁屏蔽室，也为了阻断外来噪声而全身裹有金属，且连接大地。 虽然我们常说“接地” (Earth)，但准确来说，电子设备的金属壳和底盘，信号返回线路采用的电路板等其实属于“Ground”。另外，金属壳和底盘等称为Frame Ground (框架接地)，电路板称为Signal Ground (信号接地)。 在电子设备方面，有必要严格地区分Earth和Ground。这是因为，即使是Ground接地，Ground和Earth之间的基准电势间仍有微小差异，会造成噪声。这种情况在Frame Ground和接有模拟电路、数字电路、功率电路的Signal Ground之间也会发生，有必要通过设置基准点等细致操作，减少Ground之间的电势差。 “在合适的位置，Ground需要尽可能粗短。”这是电路板设计的第一原则。之所以将Signal Ground与底盘等Frame Ground连接，也是为了增大Ground的面积。但如果是靠螺丝等方式连接，螺丝松落的话，那里就会产生辐射噪声，需多加注意。带锯齿的菊花垫片和弹簧垫片也是为了确保更好的接触状态才使用的。此外在电路板方面，还需要注意“不能让信号电路和作为Signal Ground的返回线路构成大面积的电路循环”。这是因为这种循环会形成天线，产生高强度的辐射噪声。电子设备有很多印刷电路板，其反面和内层为Signal Ground，信号电路则在正面。Signal Ground中流动的返回电路会选择电阻最低的最短距离。因此，它会在信号电路正下方流动，这样就能减小天线循环的面积，抑制辐射噪声的产生。 本文转载自TDK官网
08-08 281浏览 -
汽车后轮转向技术的实现
对大部分汽车来说，汽车在转向时会通过前轮转动来控制车辆的方向，此时的后轮一般只是起到从动、保持稳定的作用。转向半径是考量一台车灵活性的重要参数，一般来说，车身越长、轴距越长的车型，转向半径越大。转向半径越大，车辆的灵活性就越差。为了解决汽车转向半径过大这个难题，汽车厂家研发出了后轮转向技术。本文将带您深入了解后轮转向的发展历程、分类以及它在现代汽车技术中的重要性。 01后轮转向的应用和发展历程 其实，后轮转向技术最开始是由日本企业发明和推广的，随后在二十一世纪初，国际上一、二线的一些欧美企业才开始逐渐应用，现在已经成为一些豪华车型和一些性能跑车的标配。 1.1初期探索（20世纪初期）： 后轮转向的概念最早可以追溯到20世纪初期。当时的汽车设计师和工程师们开始探索如何通过让后轮参与转向来提高车辆的操控性和灵活性。然而，由于技术和成本的限制，这些早期的尝试并未得到广泛的应用。 1.2技术发展（20世纪中后期）： 在二十世纪60年代和70年代，日本的汽车生产制造商马自达和本田公司高调的宣布投入到后轮转向的技术研究。 紧接着，在80年代，日产宣布将HICAS（电控液压主动转向）系统首次搭载在乘用车上。 1987年时，马自达也将自己研发的基于车速感应型的四轮转向系统应用于乘用车上。 1.3商业化应用（21世纪初期）： 在2001年，美国通用公司的一款轻卡Sietta C3的车型上就装备了四轮转向系统，将其转弯直径从14.1m直接减小至11.4m。 在2008年，那时候搭载了四轮转向系统的全新宝马7系正式上市。 随后在2011年时，英菲尼迪M37S上市，它通过电磁阀控制悬挂轴套变形来实现后轮转向。 随后在更多的量产车型中，尤其是高端汽车品牌上，基于不同的需求，都配备了四轮转向系统。 1.4现代应用（21世纪10年代至今）： 在现代，后轮转向技术已经相当成熟，被广泛应用于各种类型的车辆中，包括豪华轿车、SUV和超级跑车。这项技术不仅提高了车辆的操控性和灵活性，还显著增强了高速行驶时的稳定性和安全性。随着自动驾驶技术的发展，后轮转向在提高车辆的路径跟踪能力和整体稳定性方面发挥着越来越重要的作用。 02后轮转向的分类 在传统的汽车设计中，只有前轮负责转向，而后轮则是固定的。后轮转向技术的核心在于，它使后轮也能够根据特定的驾驶条件进行转向。这种转向可以是与前轮同向（提高高速稳定性）或反向（增加低速灵活性），甚至可以是独立于前轮的转向（提高操控性）。 后轮转向示意图 后轮转向技术主要可以分为两大类：被动转向和主动转向。这两类后轮转向技术各有特点，适用于不同的车辆类型和驾驶场景。 2.1被动转向（Passive Rear Steering）： 被动后轮转向（Passive Rear Steering）是一种不需要电子控制单元（ECU）或电机等电子设备介入的后轮转向技术。与主动后轮转向（Active Rear Steering）相比，被动后轮转向不提供实时调整后轮角度的能力，而是依赖于车辆设计中的几何关系和动态特性来实现后轮的转向效果。这种系统结构相对简单，成本较低，不需要复杂的电子控制单元。但它提供的转向效果有限，且无法根据不同的驾驶条件进行调整。 被动后轮转向的工作原理通常与车辆的悬挂系统、车轮定位和车轮几何有关。 以下是一些实现被动后轮转向的方法： 悬挂几何设计：通过设计特定的悬挂几何，如采用可变后轮前束或后轮束角，来实现后轮的被动转向。 车轮定位：通过调整车辆的转向几何，如转向轴线和车轮中心的相对位置，来改变车辆的转向特性。 车轮运动学：利用车轮在行驶中的运动学特性，如侧倾或俯仰，来影响车辆的转向行为。 车辆动态响应：通过车辆在行驶中的动态响应，如侧滑或过度转向，来改变后轮的轨迹。 被动后轮转向的主要优点是系统简单，不需要复杂的电子设备和控制系统，因此在一些传统的车辆设计中得到应用。然而，这种转向方式通常不如主动后轮转向灵活，也无法根据不同的驾驶条件进行实时调整。被动后轮转向在某些高性能车辆中也有应用，如赛车的设计中，通过悬挂系统的特殊设计来实现后轮的转向效果，以提高车辆的操控性和稳定性。此外，一些高性能的改装车辆也会采用被动后轮转向的策略，以优化车辆的驾驶性能。 2.1.1 典型被动后轮转向系统应用： Saab ReAxs 是一种独特的被动后轮转向系统。该系统确保精确的转向，能大大改善轨迹稳定性，即使在高速时猛烈刹车时的情况下。在转弯时利用后轮轻微转向以辅助车身顺利过弯，保持行车轨迹。配合独立多连杆后悬挂，在跑车化调校的底盘下，为你提供更强大的过弯性能和行驶稳定性。 Saab萨博ReAxs被动式后轮转向后悬挂中的轴踵连杆和使用球节(而不使用内侧和外侧橡胶悬挂套管),可以更好地控制车轮运动。因此，在有转弯负荷时，后轴的弹性运动特性会造成两个后轮在与转向输入相反的方向上进行很小的偏转，即外轮外倾，内轮内倾。 根据行车速度和转弯半径的情况(它们将改变后轴的载荷)，前轮的一度转向运动一般会在后轮产生一个很小但很重要的约1%度的偏转。这足以预防过度的转向不足。协助车尾追随其前轮(而不是车鼻)的方向。对于驾驶员来说，这样会让汽车有更好的平衡性，让驾驶更加充满乐趣，可帮助汽车向里转向并对转向输入进行更接近的反应。 2.2主动转向（Active Rear Steering）： 主动后轮转向（Active Rear Steering）是一种高级的汽车转向技术，它允许车辆的后轮在行驶过程中根据特定的条件进行转向。这种转向可以是与前轮同向或反向，甚至可以独立于前轮的转向。主动后轮转向的主要目的是提高车辆的操控性、稳定性和灵活性，从而提升驾驶体验和行车安全。 其工作原理基于先进的电子控制技术，它允许后轮在车辆行驶过程中根据不同的条件进行转向。这一系统通常包括传感器、控制单元和执行机构三个主要部分。 含后轮转向的系统框架简图 带有后轮转向功能的车辆可以调整前轮和后轮以转向车辆。这可以实现更大的响应性和提高稳定性。 车辆的后轮方向可以由位于每个车轮的独立电机或后轴上的单个电机控制。后轮可以与前轮同向旋转（“同相位”）以在高速行驶时提供更稳定的操控。在低速时，后轮也可以与前轮反向旋转（“反相位”）以改善转弯。 最后，在紧急刹车时，后轮可能会“内八字”以提高稳定性。根据后轮执行器的实现方式，可用的后轮配置可能受到限制（例如，集中式后轮转向可能无法提供“内八字”位置）。 2.2.1 主动后轮转向的系统构成包括： 1、传感器：这些传感器负责收集车辆的实时数据，如车速、转向角度、车辆动态等。这些数据是后轮转向系统决策的基础。这些传感器可以是轮速传感器、转向角度传感器、横向加速度传感器等。 从含后轮转向的系统框架简图中可以看出，后轮转向行程位置传感器的质量好坏决定了性能表现,对后轮位置传感器的功能安全目标诸如： （1）后轮位置传感器旨在在所有车辆运行条件下测量/检测后轮的位置。测量的后轮位置需要经过验证以确认其有效性和正确性。 如：如使用注入故障法： 向EPS控制模块传输非零的后轮测量值。对从后轮位置传感器到EPS控制模块的连接进行电磁干扰（EMI）和静电放电（ESD）干扰的测试。存储后轮位置传感器的错误校准数据。模拟后轮位置传感器电源的丢失。模拟后轮位置传感器连接中的短路。模拟后轮位置传感器与EPS控制模块之间的连接短路。 这些故障案例涉及的后轮位置传感器是电子助力转向（EPS）系统的重要组成部分，用于提供后轮的位置信息。如果这些传感器出现故障或存储了错误的数据，可能会导致EPS系统无法准确地控制车辆的转向，从而影响车辆的操控性和安全性。因此，这些故障案例需要通过严格的测试和验证来确保传感器的可靠性和准确性。 （2）后轮位置传感器应具备诊断功能，以检测由电磁兼容性/电磁干扰（EMC/EMI）、静电放电（ESD）、污染、单事件效应以及其他环境条件引起的与安全相关的故障。如：EPS（电动助力转向）后轮位置传感器电路包括以下几种故障类型： 范围/性能故障：后轮位置传感器无法正确检测后轮的位置，可能导致转向系统无法准确控制后轮。 低电平故障：传感器电路无法提供正确的信号电压，可能影响转向系统的正常工作。 高电平故障：传感器电路可能产生错误的信号电压，影响转向系统的准确性和可靠性。 间歇性故障：传感器电路可能间歇性地失效，导致转向系统无法持续稳定工作。 这些故障类型可能会导致转向系统无法准确控制后轮，从而影响车辆的操控性能和安全性。因此，对于EPS后轮位置传感器电路，需要进行严格的测试和验证，以确保其可靠性和准确性。同时，车辆制造商和维护人员应定期检查和维护传感器电路，以防止这些故障的发生。 （3）单点后轮位置传感器硬件故障都应在故障检测间隔内被检测到，并在故障探测与响应间隔（FTTI）内得到缓解。 用于电动后轮转向的行程位置传感器 该传感器引起的风险如： 表中的第一个故障模式描述了后轮位置传感器（例如，内部短路）的硬件故障。如果后轮位置传感器向EPS控制模块提供错误的数据，EPS控制模块可能会认为它在使后轮居中，而实际上它正在将它们移出中心位置。 表中的第二个故障模式描述了其他车辆组件的电磁干扰（EMI）或静电放电（ESD）如何影响从后轮位置传感器到EPS控制模块的连接。如果这影响了后轮位置的测量，EPS可能会错误地控制后轮的位置。 2、控制单元（ECU）：控制单元是后轮转向系统的“大脑”。它接收传感器的数据，收集到的数据被发送到车辆的中央控制单元（ECU），也就是车辆的“大脑”。ECU根据这些数据以及预先设定的算法，计算出后轮应该转动的角度和方向。 3、执行机构：执行机构负责根据ECU的指令调整后轮的角度。后轮转向执行机构通常是一套电动或液压驱动的转向机构，它根据ECU的指令来调整后轮的角度，在电动转向系统中，通常使用电动机来驱动转向齿轮或转向拉杆，从而改变后轮的方向。 4、转向模式：主动后轮转向系统可以根据不同的驾驶条件，自动或手动切换不同的转向模式，如高速模式、低速模式和中性模式。 后轮转向系统可以根据不同的驾驶条件，自动或手动切换不同的转向模式： 高速模式：在高速行驶时，后轮与前轮同向转向，有助于提高车辆的稳定性和循迹性，减少侧风对车辆的影响。 低速模式：在低速行驶，尤其是在泊车或进行狭小空间操作时，后轮与前轮反向转向，有效减小车辆的转弯半径，提高车辆的灵活性。 中性模式：在某些情况下，后轮保持直行，不进行额外的转向。 ZF_AKC原理介绍简图 5、动力源：主动后轮转向系统需要电源来驱动其执行机构。这可以是车辆的电池系统，或者是一个专门的后轮转向电源。 6、通信网络：后轮转向系统需要与其他车辆系统（如刹车系统、加速系统和稳定控制系统）进行通信，以确保车辆的整体协调和性能。 7、用户界面：在一些车型中，后轮转向系统可能包括一个用户界面，允许驾驶员根据个人偏好调整后轮转向设置。 主动转向系统使用电子控制单元（ECU）来控制后轮的转向角度。ECU根据车辆的实时数据（如车速、转向角度、车辆动态等）来调整后轮的转向。这种系统可以提供更加灵活和动态的转向响应，能够根据不同的驾驶条件（如高速行驶或低速泊车）自动调整后轮转向策略。它通常提供更好的操控性和驾驶体验，但成本和复杂性相对较高。 2.2.2 典型主动后轮转向应用： 例如保时捷911GT3，它的后轮转向机构重量不到3kg，可以使后轮实现最大6度的转向，并能够提供高达4000N的转向力度。其有一点与常见后轮主动转向系统不同的是，它由内部的两套电机单独控制两个后轮，由此实现了左右两个后轮的独立控制，这使它能够有着更高的操控极限，当然这对控制系统的要求就更高了。
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电路工程师们要有的EMC意识
电磁干扰的三要素是干扰源、干扰传输途径、干扰接收器。EMC就围绕这些问题进行研究。最基本的干扰抑制技术是屏蔽、滤波、接地。它们主要用来切断干扰的传输途径。广义的电磁兼容控制技术包括抑制干扰源的发射和提高干扰接收器的敏感度，但已延伸到其他学科领域。 本文重点在单板的EMC设计上，附带一些必须的EMC知识及法则。在印制电路板设计阶段对电磁兼容考虑将减少电路在样机中发生电磁干扰。问题的种类包括公共阻抗耦合、串扰、高频载流导线产生的辐射和通过由互连布线和印制线形成的回路拾取噪声等。在高速逻辑电路里，这类问题特别脆弱，原因很多：1、电源与地线的阻抗随频率增加而增加，公共阻抗耦合的发生比较频繁；2、信号频率较高，通过寄生电容耦合到步线较有效，串扰发生更容易；3、信号回路尺寸与时钟频率及其谐波的波长相比拟，辐射更加显著。4、引起信号线路反射的阻抗不匹配问题。 一、总体概念及考虑 1、五一五规则，即时钟频率到5MHz或脉冲上升时间小于5ns，则PCB板须采用多层板。 2、不同电源平面不能重叠。 3、公共阻抗耦合问题。模型： VN1＝I2ZG为电源I2流经地平面阻抗ZG而在1号电路感应的噪声电压。由于地平面电流可能由多个源产生，感应噪声可能高过模电的灵敏度或数电的抗扰度。解决办法：①模拟与数字电路应有各自的回路，最后单点接地；②电源线与回线越宽越好；③缩短印制线长度；④电源分配系统去耦。4、减小环路面积及两环路的交链面积。5、一个重要思想是：PCB上的EMC主要取决于直流电源线的Z0 电源线分布电感与电容 C→∞,好的滤波，L→0，减小发射及敏感。 二、布局 下面是电路板布局准则： 1、晶振尽可能靠近处理器 2、模拟电路与数字电路占不同的区域 3、高频放在PCB板的边缘，并逐层排列 4、用地填充空着的区域 三、布线 1、电源线与回线尽可能靠近，最好的方法各走一面。 2、为模拟电路提供一条零伏回线，信号线与回程线小于5：1。 3、针对长平行走线的串扰，增加其间距或在走线之间加一根零伏线。 4、手工时钟布线，远离I/O电路，可考虑加专用信号回程线。 5、关键线路如复位线等接近地回线。 6、为使串扰减至最小，采用双面＃字型布线。 7、高速线避免走直角。 8、强弱信号线分开。 四、屏蔽 1、屏蔽模型： 屏蔽效能SE(dB)＝反射损耗R(dB)＋吸收损耗A(dB)高频射频屏蔽的关键是反射，吸收是低频磁场屏蔽的关键机理。 2、工作频率低于1MHz时，噪声一般由电场或磁场引起，(磁场引起时干扰，一般在几百赫兹以内)，1MHz以上，考虑电磁干扰。单板上的屏蔽实体包括变压器、传感器、放大器、DC/DC模块等。更大的涉及单板间、子架、机架的屏蔽。 3、静电屏蔽不要求屏蔽体是封闭的，只要求高电导率材料和接地两点。电磁屏蔽不要求接地，但要求感应电流在上有通路，故必须闭合。磁屏蔽要求高磁导率的材料做封闭的屏蔽体，为了让涡流产生的磁通和干扰产生的磁通相消达到吸收的目的，对材料有厚度的要求。高频情况下，三者可以统一，即用高电导率材料(如铜)封闭并接地。 4、对低频，高电导率的材料吸收衰减少，对磁场屏蔽效果不好，需采用高磁导率的材料(如镀锌铁)。 5 磁场屏蔽还取决于厚度、几何形状、孔洞的最大线性尺寸。 6、磁耦合感应的噪声电压UN＝jwB.A.coso＝jwM.I1，(A为电路2闭合环路时面积；B为磁通密度；M为互感；I1为干扰电路的电流。降低噪声电压，有两个途径，对接收电路而言，B、A和COS0必须减小；对干扰源而言，M和I1必须减小。双绞线是个很好例子。它大大减小电路的环路面积，并同时在绞合的另一根芯线上产生相反的电动势。 7、防止电磁泄露的经验公式：缝隙尺寸<λmin/20。好的电缆屏蔽层覆视 率应为70％以上。 五、接地 1、300KHz以下一般单点接地，以上多点接地，混合接地频率范围50KHz~10MHz。另一种分法是：<0.05λ单点接地；<0.05λ多点接地。 2、好的接地方式：树形接地 3、信号电路屏蔽罩的接地 4、对电缆屏蔽层，L<0.15λ时，一般均在输出端单点接地。L<0.15λ时，则采用多点接地，一般屏蔽层按0.05λ或0.1λ间隔接地。混合接地时，一端屏蔽层接地，一端通过电容接地。 5、对于射频电路接地，要求接地线尽量要短或者根本不用接线而实现接地。最好的接地线是扁平铜编织带。当地线长度是λ/4波长的奇数倍时，阻抗会很高，同时相当λ/4天线，向外辐射干扰信号。 6、单板内数字地、模拟地有多个，只允许提供一个共地点。 7、接地还包括当用导线作电源回线、搭接等内容。 六、滤波 1、选择EMI信号滤波器滤除导线上工作不需要的高频干扰成份，解决高频电磁辐射与接收干扰。它要保证良好接地。分线路板安装滤波器、贯通滤波器、连接器滤波器。从电路形式分，有单电容型、单电感型、L型、π型。π型滤波器通带到阻带的过渡性能最好，最能保证工作信号质量。一个典型信号的频谱： 傅里叶变换 2、选择交直流电源滤波器抑制内外电源线上的传导和辐射干扰，既防止EMI进入电网，危害其它电路，又保护设备自身。它不衰减工频功率。DM(差摸)干扰在频率<1MHz时占主导地位。CM在>1MHz时，占主导地位。 3、使用铁氧体磁珠安装在元件的引线上，用作高频电路的去耦，滤波以及寄生振荡的抑制。 4、尽可能对芯片的电源去耦(1-100nF)，对进入板极的直流电源及稳压器和DC/DC转换器的输出进行滤波(uF)。 注意减小电容引线电感，提高谐振频率，高频应用时甚至可以采取四芯电容。电容的选取是非常讲究的问题，也是单板EMC控制的手段。 七、其它 单板的干扰抑制涉及的面很广，从传输线的阻抗匹配到元器件的EMC控制，从生产工艺到扎线方法，从编码技术到软件抗干扰等。一个机器的孕育及诞生实际上是EMC工程。最主要需要工程师们设计中注入EMC意识。
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