汽车环境里实际瞬态脉冲的形态如何?
瞬态脉冲测试的方法及依据?
如何进行标准ISO7637要求的测试?
各种形态的瞬态脉冲……
抛负载
快脉冲串
电源故障
高压脉冲
暂态瞬变
本文已发表于《汽车电子世界》杂志,请勿用于商业用途
一.引言
随着汽车车载电子产品种类越来越多,加之许多重要的监视、控制系统功能为电子装置所代替,车辆安全行驶的性能也就与其工作的电磁环境密切联系了起来。也就或其零部件的EMS 能力若太低,一旦受到内部或外部的电磁骚扰,轻者可能影响产品性能,重者则可能直接影响行车安全,致使人员损伤。由于车辆及其零部件对安全性能要求非常高的特殊性,车辆的EMC标准的严酷程度往往高于一般电子产品数倍以上。
EMS 试验法是以外加骚扰能量到被测设备上的方式,来判定被测设备的抗扰度能力。不同的干扰能量,须通过各种不同的试验方法,选择适合的耦合方式,才能将能量顺利的耦合到被测设备上。外加干扰能量的传递路径主要分为辐射性与传导性两种,辐射性干扰是指骚扰能量不经由任何传输介质作为媒介,由空中传递到DUT (Device Under Test)或是DUT 的线路(电源及信号线路),而传导性干扰则是经由电源线或信号线等线路,直接将干扰能量耦合或注入到DUT 或线路上。外加骚扰能量的型态包含连续波与瞬态波两种,再依辐射性与传导性这两种耦合方式。可将抗扰度试验方法细分为连续波(Continue Wave)传导、连续波辐射、瞬态传导(Transient)及静电放电(ESD)四大类.
本文主要介绍瞬态传导抗扰度试验的标准、试验方法和在大量的对具体车辆电子零部件进行的试验过程中发现的问题。
二.EMC瞬态传导试验简介
(一)特性说明
瞬态现象发生的原因是一稳定的系统突然发生变化(稳态的改变:由一稳定状态突然改变至另一稳定状态)所引起的现象,在变化的过程中会产生瞬间、短暂的电流或电压脉冲现象,其瞬间脉冲的延续时间极短,从毫秒至微秒不等。一般而言,瞬态现象会发生于车辆的线束上,大致可区分为感性负载变化、交流电源供应延迟、抛负载脉冲、切换过程所产生的瞬态波及供电电压下降等。若以传输线理论来分析瞬态现象,可得知瞬间脉冲的发生与供应电压大小无关,供应电压大小仅与瞬间脉冲的振幅大小有关,并不是造成瞬间脉冲原因,瞬间脉冲发生的原因与稳态的改变、线束的电感及其分布电容、感性负载所造成的干扰信号有关,甚至线束的长度也会影响脉冲的宽度,一般常见之电抗性负载代表性产品如表2所示。
表2 电抗性负载代表性产品
电抗性负载分类 |
代表性产品 |
特性 |
电阻性 |
前照灯 |
发热 |
电感性 |
摇窗电机 |
需较大的起动电流来驱动 |
(二)试验项目
车辆电子零部件电源线/信号线瞬态脉冲抗干扰试验常用的试验标准为ISO 7637-1,2,3。SAE
J1113-11,12、JASO D007、SAE J1211、JASO D001及DIN 40839-1,2,3等标准的试验项目均与ISO7637有相同或相似之处。此外各个汽车企业的企业标准测试项目繁多,与ISO7637的测试项目差别较大。在此,仅对ISO7637做详细介绍,其试验项目如表3所示。
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