汽车电子系统电磁兼容与功能安全

本书聚焦于EMC与ISO 26262所要求的功能安全的紧密关系。首先介绍了功能安全和EMC在汽车电子领域的应用，由于功能安全是汽车电子开发领域刚兴起的一个技术热点，这对汽车工程师和EMC工程师在该技术领域的启蒙是有益处的。然后对EMC进行了介绍。信号和电源完整性与ECM具有相同基本原理，同时在某些情况下也是相关的。本书探讨了汽车从整车、系统到ECU部件所有层级的电磁兼容与功能安全，集成电路级的EMC主要探讨了与整车相关的内容。此外，本书还探讨了电动汽车充电设施的相关技术。本书适合汽车电子工程师阅读使用，也适合汽车专业师生参考阅读。

原书前言
第1章汽车电子介绍1
1.1含传感器和执行器的电子控制单元1
1.1.1电源2
1.1.2时钟4
1.1.3模拟输入和传感器4
1.1.4数字输入和传感器6
1.1.5电源驱动和执行器6
1.1.6收发器7
1.1.7内部通信7
1.1.8制作加工技术8
1.2电源网络9
1.2.1标准的电源网络9
1.2.2双电源网络11
1.2.3商用车电源网络11
1.2.4熔断器12
1.2.5电源管理12
1.3电子控制单元之间的通信13
1.3.1CAN总线13
1.3.2FlexRay总线17
1.3.3MOST总线18
1.3.4以太网19
1.3.5LIN子总线19
1.3.6CXPI21
1.3.7SENT21
1.3.8PSI521
1.3.9汽车安全约束总线22
1.4功能域23
1.4.1动力传动23
1.4.2车辆动力学和主动安全27
1.4.3被动安全29
1.4.4防盗保护31
1.4.5车身/舒适32
1.4.6照明与视觉32
1.4.7人机界面33
1.4.8信息娱乐33
1.4.9Car2X34
1.4.10辅助系统34
1.4.11线控驱动35
1.4.12自动驾驶36
第2章电驱动和充电基础设施37
2.1组成37
2.1.1电池37
2.1.2燃料电池39
2.1.3功率变换器41
2.1.4电动机42
2.2电动动力传动系统44
2.3混合动力总成45
2.4充电基础设施46
2.4.1传导充电46
2.4.2感应充电48
2.4.3充电器通信48
第3章功能安全基础50
3.1目标与定义50
3.2管理53
3.2.1功能安全生命周期53
3.2.2安全目标54
3.2.3OEM与供应商的合作55
3.3分析55
3.3.1依赖失效分析56
3.3.2故障树分析57
3.3.3失效模式及效果分析59
3.3.4基于失效模式的设计评审61
3.3.5事件树分析62
3.3.6马尔可夫链63
3.3.7危害及风险评估63
3.4软件开发65
3.4.1流程模型66
3.4.2开发评估68
3.4.3配置管理68
3.4.4模块化69
3.5硬件开发69
3.5.1可靠性70
3.5.2可靠性框图和冗余70
3.6功能安全和EMC71
3.7功能安全和质量72
3.8标准72
3.8.1历史72
3.8.2ISO2626273
3.8.3ISO/PAS1945185
3.8.4ISO/PAS1969585
3.8.5ISO2511985
3.9自动驾驶汽车的功能安全86
第4章EMC、信号和电源完整性的基础87
4.1麦克斯韦方程组87
4.2耦合路径90
4.2.1线路耦合91
4.2.2电场耦合92
4.2.3磁场耦合93
4.2.4电磁场耦合94
4.3场到线耦合95
4.4抗耦合措施95
4.4.1滤波器96
4.4.2屏蔽98
4.5源99
4.6接收器100
4.7静电放电101
4.8信号和电源完整性103
4.8.1频域与时域之间的关系103
4.8.2传输线105
4.8.3信号完整性106
4.8.4电源完整性107
第5章法律法规体系108
5.1欧盟109
5.1.1EMC109
5.1.2功能安全116
5.2美国117
5.2.1EMC117
5.2.2功能安全117
5.3加拿大119
5.3.1EMC119
5.3.2功能安全119
5.4澳大利亚120
5.5日本120
5.6俄罗斯121
5.7中国121
5.8印度122
5.9南美洲122
第6章ECU级EMC设计123
6.1EMC管理和设计流程123
6.2一般设计建议125
6.3特殊问题及解决方案126
6.3.1滤波器126
6.3.2屏蔽128
6.3.3供电电源128
6.3.4变换器129
6.3.5螺线管驱动器130
6.3.6压电驱动器131
6.3.7点火132
6.3.8数字电路132
6.3.9总线134
6.3.10温度/EMC交叉效应135
6.3.11ECU开发中的校准探头135
第7章系统级及特殊子系统的EMC设计136
7.1EMC管理和设计流程136
7.2通用提示137
7.3特殊问题和解决方案137
7.3.1雷击137
7.3.2便携式电子设备138
7.3.3线缆线束138
7.3.4车身和地139
7.3.5变型139
7.3.6变化的环境140
7.3.7雷达140
7.3.8军用车辆141
第8章建模和仿真143
8.1建模基础143
8.2解析法145
8.3半解析法145
8.4数值方法146
8.4.1时域有限差分法147
8.4.2蒙特卡罗法147
8.4.3有限元法147
8.4.4矩量法147
8.4.5快速多极子法和多层快速多极子法148
8.4.6围线积分法148
8.4.7有限积分技术148
8.4.8传输线矩阵法148
8.4.9部分元等效电路法149
8.4.10几何光学149
8.4.11几何绕射理论149
8.4.12一致性绕射理论150
8.4.13物理光学150
8.4.14物理绕射理论150
8.4.15射线追踪法150
8.4.16弹跳射线法150
8.5随机方法150
8.6验证151
第9章测试和测量153
9.1EMC测量155
9.1.1环境155
9.1.2设备158
9.1.3产生和测量传导干扰160
9.1.4产生和测量电磁场161
9.2整车测试167
9.2.1受扰167
9.2.2发射168
9.3子系统和ECU测试169
9.3.1辐射受扰169
9.3.2传导受扰170
9.3.3静电放电176
9.4较为差距177
参考文献179