CISPR 12：车辆、摩托艇及火花点火发动机驱动装置——无线电骚扰特性

1. 范围与应用

CISPR 12规定了车辆、摩托艇和火花点火发动机驱动装置产生的射频骚扰限值和测量方法。该标准涵盖30 MHz至1 GHz频率范围，适用于内燃机、电动机或混合动力推进的车辆，以及由火花点火发动机驱动的摩托艇和设备，如发电机、割草机、链锯和雪地摩托。

该标准针对来自点火系统、电动机、发电机和开关电子设备的宽带发射。在最新版本中，标准范围已扩展到涵盖纯电动汽车和混合动力电动汽车，以适应牵引驱动逆变器作为发射源日益增长的重要性。

对于电动汽车，主要发射源已从点火噪声（电动车无此来源）转移到牵引逆变器开关噪声。现代电动汽车逆变器中使用的宽禁带半导体（SiC/GaN）产生的发射可延伸到GHz范围，相比传统内燃机车辆需要全新的抑制策略。

CISPR 12定义了随频率变化的限值线。测量在距车辆或设备10米处进行，测量场地为满足CISPR 16-1-4归一化场地衰减要求的开阔试验场或半电波暗室。

测量使用双锥天线（30–200 MHz）和对数周期天线（200–1000 MHz），分别测量水平和垂直极化方向。车辆在静止（发动机运转、附件开启）和行驶（底盘测功机）两种状态下进行测试以全面评估。

使用电阻型火花塞高压线（每米5–10 kΩ）可在30–100 MHz范围内将点火相关宽带发射降低10–20 dB，且不会显著影响发动机性能。这仍是内燃机车辆最具成本效益的EMC对策之一。

有效的CISPR 12合规EMC设计需要解决多个关键耦合路径。点火系统是内燃机车辆中主要的宽带噪声源——合理布置高压线、使用电阻型火花塞以及对点火线圈模块进行充分屏蔽至关重要。采用线圈直插式点火系统相比传统分电器式系统显著降低了辐射发射，因为高压引线长度被最小化。

对于电动和混合动力车辆，牵引逆变器是主要发射源。关键设计技术包括：使用对称直流母线布局以最小化回路电感、实施具有受控电压变化率（dv/dt = 5–10 V/ns是效率与EMC的良好折衷）的有源栅极驱动、以及在电机相线上应用共模铁氧体磁芯。逆变器外壳应设计为法拉第笼，所有接缝处使用导电衬垫。

次要发射源包括DC-DC转换器、车载充电器和电池管理系统。这些模块应在输入/输出端口设计集成EMI滤波器，并安装在屏蔽外壳内。CAN总线和其他通信线路应使用双绞线电缆，在模块接口处加装铁氧体扼流圈。

切勿将高压牵引电缆与低压传感器或通信线路近距离平行敷设。承载数百安培电流且具有快速开关波形的牵引电缆产生的电容性和电感性耦合，可能在信号电缆上感应出足够的共模电流，导致EMC失效和功能故障。

问：CISPR 12是否适用于电动自行车和滑板车？
答：是的，电动自行车和滑板车属于CISPR 12中”电动机驱动设备”的范围。但许多市场对低于一定速度限制的低功率设备有特定的变体标准或国家豁免条款。

问：CISPR 12和CISPR 25有何区别？
答：CISPR 12解决的是从整个车辆发射的、被外部接收器（如AM/FM收音机）接收到的辐射发射。CISPR 25解决的是车辆内单个电子组件/模块的发射，限值严格得多，以保护车载接收器。

问：向电动车的转变如何影响CISPR 12合规策略？
答：虽然点火噪声被消除，但逆变器开关噪声带来了新的挑战。牵引电池外壳、电机外壳和电力电子外壳的屏蔽效能变得至关重要。此外，第六版CISPR 12中引入了针对混合动力和电动汽车的特定发射限值。