[发明专利]一种解决机动车船喇叭EMC电磁干扰的方法及喇叭

说明书

技术领域

本发明涉及机动车船喇叭，具体地说涉及机动车喇叭中的电磁兼容性EMC（Electromagnetic Compatibility）。

背景技术

目前世界上机动车喇叭90%是机电式喇叭，其优点是造价低缺点是寿命短、但电磁辐射干扰严重。在以往汽车上电子设备不多时这个缺点并不严重可忽略不计。随着时代发展，车载电子设备急剧增加，从原来的收音机扩展到发动机控制、刹车防抱死、转向机控制、门窗控制、空调控制和车身控制、信息系统等很多领域。原有的喇叭在使用中由于电磁干扰问题除了对收音机电视机等有干扰外，有的车型在按喇叭时可引起车辆自动换档，空调自动开启或停止，更为严重的是在按喇叭时会使ABS刹车系统短暂失灵，极大地影响行车安全。

为此,从上个世纪80年代起电子式汽车喇叭应运而生。虽然电子喇叭在EMC方面比机电式喇叭有很大改善，但由于电子喇叭本身受成本和喇叭内空间限制，无法对喇叭电磁线圈产生的电磁干扰有效的抑制；同时，电子喇叭在BCI（Bulk current injection）高频大电流注入干扰测试时，在一些频点会使喇叭振荡系统异常甚至停振造成喇叭损坏。

在车载电器设备开关过程中，如电机或点火系统通断时受线束分布电容电感引起的瞬态干扰现象，使得喇叭按CIRS25测试时传导发射（CE，Conducted Emission，即传导电磁发射）、辐射发射RE（Radiated Emission，即辐射电磁发射骚扰测试）部分频段严重超限，在BCI高频大电流注入干扰测试和ISO7637标准中干扰脉冲注入测试时甚至导致喇叭损坏，为此汽车生产厂家只能让步接收。喇叭EMC不达标已成为电子喇叭制造业的一个难题。

由于喇叭是金属全封闭的外壳，无论在测试或装车使用时喇叭外壳是接地的，因此传导发射、辐射发射干扰大约95%是从喇叭供电端子泄露的。现有喇叭至今在EMC电磁兼容测试时，国际标准CIRS25传导发射、辐射发射严重超标（图3）。为此电子喇叭的生产厂家想尽了各种办法来吸收抑制喇叭工作时产生的高频电磁干扰。常见的方法有下列几种。

第一种，在主要干扰产生源喇叭驱动电磁铁线圈两端用电容吸收，缺点是电容容量加大到一定程度会使驱动喇叭电磁铁的音频脉冲串通过电容旁路，致使喇叭驱动电流增加却减小了电磁铁驱动功率，因对干扰抑制作用也没有有效改善。和导致喇叭声音减小无法使用。

第二种，在主要干扰产生源喇叭驱动电磁铁线圈两端用串联电容电阻吸收，虽然会使驱动喇叭电磁铁的音频脉冲串流经电容电阻旁路的电流减小，喇叭驱动电流增加减小，但因对干扰抑制作用也没有有效改善，无法使用。

第三种，喇叭驱动电磁铁线圈两端用装瞬变二极管或快恢复二极管吸收。但由于受二极管开关的续流影响，致使喇叭驱动电流增加却减小了电磁铁驱动功率，喇叭功耗超标声音减小导致无法使用。在二极管上串联电阻虽然能在一定程度上减小驱动电流增加，但对干扰抑制作用也没有有效改善，也无法使用。

第四种，因喇叭工作电流在2-6A，常规办法在电源输入端加装电感和1微法以下的高频电容、磁环滤波，因其体积大喇叭内装不下，而且对干扰抑制作用也没有有效改善，也无法使用。

类似上述形形色色的方法来吸收线圈的反电势，归根结底都是试图用抑制吸收的方法来解决CIRS25干扰不合格问题，但因效果不佳所以喇叭的EMC指标始终不符合CIRS25的标准。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够克服上述缺点的电路。

在第一方面，本发明实施例提供一种机动车船用电子式或机电式喇叭，包括在喇叭电源输入端并联的至少一只总容量在约220-10000微法的电容，以便消除电磁辐射及传导和耦合导致的电气干扰。电容的总容量可以优选为470-6000微法，进一步优选为1000-4000微法。

在第二方面，本发明实施例提供一种机动车船用电子式或机电式喇叭，包括在喇叭电源两端并联的至少一只电容，该电容容量足够大，使得相对喇叭工作频率内阻小于一定阈值。阈值约2Ω，优选电容内阻低于1Ω，进一步优选电容内阻低于0.5Ω。

在第三方面，本发明实施例提供一种机动车船用电子式或机电式喇叭的电磁干扰消除方法，包括在喇叭电源输入端并联至少一只总容量在约220-10000微法的电容，以便消除电磁辐射及传导和耦合导致的电气干扰。电容的总容量可以优选为约470-6000微法，进一步优选为约1000-4000微法。