[發明專利]一種解決機動車船喇叭EMC電磁干擾的方法及喇叭

在審

• 申請號: 201410145980.4
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN104972966A
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發明（設計）人: 萬喻
• 申請（專利權）人: 萬喻
• 主分類號: B60Q5/00
• 分類號: B60Q5/00;G10K9/12
• 代理公司: 北京億騰知識產權代理事務所 11309
• 代理人: 陳霽

技術領域

本發明涉及機動車船喇叭，具體地說涉及機動車喇叭中的電磁兼容性EMC（Electromagnetic?Compatibility）。

背景技術

目前世界上機動車喇叭90%是機電式喇叭，其優點是造價低缺點是壽命短、但電磁輻射干擾嚴重。在以往汽車上電子設備不多時這個缺點并不嚴重可忽略不計。隨著時代發展，車載電子設備急劇增加，從原來的收音機擴展到發動機控制、剎車防抱死、轉向機控制、門窗控制、空調控制和車身控制、信息系統等很多領域。原有的喇叭在使用中由于電磁干擾問題除了對收音機電視機等有干擾外，有的車型在按喇叭時可引起車輛自動換檔，空調自動開啟或停止，更為嚴重的是在按喇叭時會使ABS剎車系統短暫失靈，極大地影響行車安全。

為此,從上個世紀80年代起電子式汽車喇叭應運而生。雖然電子喇叭在EMC方面比機電式喇叭有很大改善，但由于電子喇叭本身受成本和喇叭內空間限制，無法對喇叭電磁線圈產生的電磁干擾有效的抑制；同時，電子喇叭在BCI（Bulk?current?injection）高頻大電流注入干擾測試時，在一些頻點會使喇叭振蕩系統異常甚至停振造成喇叭損壞。

在車載電器設備開關過程中，如電機或點火系統通斷時受線束分布電容電感引起的瞬態干擾現象，使得喇叭按CIRS25測試時傳導發射（CE，Conducted?Emission，即傳導電磁發射）、輻射發射RE（Radiated?Emission，即輻射電磁發射騷擾測試）部分頻段嚴重超限，在BCI高頻大電流注入干擾測試和ISO7637標準中干擾脈沖注入測試時甚至導致喇叭損壞，為此汽車生產廠家只能讓步接收。喇叭EMC不達標已成為電子喇叭制造業的一個難題。

由于喇叭是金屬全封閉的外殼，無論在測試或裝車使用時喇叭外殼是接地的，因此傳導發射、輻射發射干擾大約95%是從喇叭供電端子泄露的。現有喇叭至今在EMC電磁兼容測試時，國際標準CIRS25傳導發射、輻射發射嚴重超標（圖3）。為此電子喇叭的生產廠家想盡了各種辦法來吸收抑制喇叭工作時產生的高頻電磁干擾。常見的方法有下列幾種。

第一種，在主要干擾產生源喇叭驅動電磁鐵線圈兩端用電容吸收，缺點是電容容量加大到一定程度會使驅動喇叭電磁鐵的音頻脈沖串通過電容旁路，致使喇叭驅動電流增加卻減小了電磁鐵驅動功率，因對干擾抑制作用也沒有有效改善。和導致喇叭聲音減小無法使用。

第二種，在主要干擾產生源喇叭驅動電磁鐵線圈兩端用串聯電容電阻吸收，雖然會使驅動喇叭電磁鐵的音頻脈沖串流經電容電阻旁路的電流減小，喇叭驅動電流增加減小，但因對干擾抑制作用也沒有有效改善，無法使用。

第三種，喇叭驅動電磁鐵線圈兩端用裝瞬變二極管或快恢復二極管吸收。但由于受二極管開關的續流影響，致使喇叭驅動電流增加卻減小了電磁鐵驅動功率，喇叭功耗超標聲音減小導致無法使用。在二極管上串聯電阻雖然能在一定程度上減小驅動電流增加，但對干擾抑制作用也沒有有效改善，也無法使用。

第四種，因喇叭工作電流在2-6A，常規辦法在電源輸入端加裝電感和1微法以下的高頻電容、磁環濾波，因其體積大喇叭內裝不下，而且對干擾抑制作用也沒有有效改善，也無法使用。

類似上述形形色色的方法來吸收線圈的反電勢，歸根結底都是試圖用抑制吸收的方法來解決CIRS25干擾不合格問題，但因效果不佳所以喇叭的EMC指標始終不符合CIRS25的標準。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠克服上述缺點的電路。

在第一方面，本發明實施例提供一種機動車船用電子式或機電式喇叭，包括在喇叭電源輸入端并聯的至少一只總容量在約220-10000微法的電容，以便消除電磁輻射及傳導和耦合導致的電氣干擾。電容的總容量可以優選為470-6000微法，進一步優選為1000-4000微法。

在第二方面，本發明實施例提供一種機動車船用電子式或機電式喇叭，包括在喇叭電源兩端并聯的至少一只電容，該電容容量足夠大，使得相對喇叭工作頻率內阻小于一定閾值。閾值約2Ω，優選電容內阻低于1Ω，進一步優選電容內阻低于0.5Ω。

在第三方面，本發明實施例提供一種機動車船用電子式或機電式喇叭的電磁干擾消除方法，包括在喇叭電源輸入端并聯至少一只總容量在約220-10000微法的電容，以便消除電磁輻射及傳導和耦合導致的電氣干擾。電容的總容量可以優選為約470-6000微法，進一步優選為約1000-4000微法。