- 汽車(chē)ESD試驗(yàn)新舊版本差異與不同放電槍實(shí)測(cè)波形對(duì)比
- 汽車(chē)瞬態(tài)抗擾性試驗(yàn)新舊版本差異
- 汽車(chē)電壓瞬變?cè)囼?yàn)新舊版本差異
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【第三講】 產(chǎn)品EMC設(shè)計(jì)技術(shù)平臺(tái)與準(zhǔn)則
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隨著汽車(chē)電氣設(shè)備數(shù)量和種類(lèi)的不斷增加，工作頻率的不斷提高，汽車(chē)內(nèi)的電磁環(huán)境日益復(fù)雜。要保證汽車(chē)電子系統(tǒng)及電子控制功能的安全可靠運(yùn)行，就必須重視對(duì)電磁兼容技術(shù)的研究和設(shè)計(jì)。隨著汽車(chē)電磁兼容問(wèn)題日益突出，汽車(chē)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)也受到越來(lái)越多的關(guān)注。
本文針對(duì)我國(guó)汽車(chē)以及新能源電動(dòng)車(chē)EMC試驗(yàn)發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合汽車(chē)EMC試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際案例——ESD試驗(yàn)GB/T17626.2-2006與1998的差異、IEC 61000-4-2:1995/2001與IE2008的差異、幾種ESD放電槍實(shí)測(cè)波形對(duì)比；瞬態(tài)抗擾性試驗(yàn)ISO7637-2-2011版與2005版的差異；電壓瞬變?cè)囼?yàn)ISO16750-2- 2010版與2005版的差異，幫助大家準(zhǔn)確理解汽車(chē)EMC試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。
汽車(chē)EMC試驗(yàn)發(fā)展總趨勢(shì)
汽車(chē)EMC試驗(yàn)發(fā)展趨勢(shì)總結(jié)如下：
- 標(biāo)準(zhǔn)版本不斷更新
- 試驗(yàn)項(xiàng)目增多(新能源電動(dòng)車(chē))；
- 試驗(yàn)方法改進(jìn)（如ESD試驗(yàn)）；
- 試驗(yàn)嚴(yán)酷等級(jí)提高(特別是車(chē)廠要求)。
- 試驗(yàn)儀器設(shè)備更新。
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展概況
我國(guó)汽車(chē)EMC標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展概況
汽車(chē)EMC試驗(yàn)項(xiàng)目主要試驗(yàn)項(xiàng)目分類(lèi)
汽車(chē)電子設(shè)備主要試驗(yàn)項(xiàng)目
電源線(xiàn)瞬態(tài)抗擾性 （CS）
1) 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)ISO -7637.2/GB/T21437.2
2) 試驗(yàn)項(xiàng)目
a）試驗(yàn)脈沖1；
b）試驗(yàn)脈沖2a；
c）試驗(yàn)脈沖2b；
d）試驗(yàn)脈沖3a/3b；
e）試驗(yàn)脈沖4；
f）試驗(yàn)脈沖5a；
g）試驗(yàn)脈沖5b；[page]
電源線(xiàn)傳導(dǎo)發(fā)射（CE）
1) 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)ISO -7637.2/GB/T21437.2
2) 試驗(yàn)項(xiàng)目
a）瞬態(tài)發(fā)射慢脈沖（ms）
b）瞬態(tài)發(fā)射快脈沖（ns-μs）
通信/控制線(xiàn)耦合抗擾性（CT）
1) 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)ISO -7637.3/GB/T21437.3
2) 試驗(yàn)項(xiàng)目
a）慢速瞬態(tài)正脈沖（類(lèi)P2a；DCC/ICC）
b）慢速瞬態(tài)負(fù)脈沖（類(lèi)P1）DCC/ICC）
c）快速瞬態(tài)脈沖a（類(lèi)P3a；DCC/CCC）
d）快速瞬態(tài)脈沖b（類(lèi)P3b）；DCC/CCC）
RF傳導(dǎo)抗擾性（CS）
1)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) (無(wú)要求)(GB/T17626.6 IEC61000-4-6；GB 4343.2家電，CISPR14-2)
2) 試驗(yàn)項(xiàng)目 請(qǐng)參考有關(guān)產(chǎn)品EMC標(biāo)準(zhǔn)。
RF輻射抗擾性（RS）
1) 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) GB/T17619,GB/T6113,ISO 11452-2/-3/-4/-5
2) 試驗(yàn)項(xiàng)目
RF傳導(dǎo)騷擾（CE）
1) 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB18655 CISPR25
2) 試驗(yàn)項(xiàng)目
a）電源線(xiàn) 0.15-108MHz
b）控制/信號(hào)線(xiàn)
RF輻射騷擾（RE）
1) 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB18655 CISPR25
2) 試驗(yàn)項(xiàng)目
靜電放電抗擾性（ESD）
1) 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GB/T19951-2005 IDT ISO10605:2001
(GB/T17626.2-/1998/2006//2008)/ 2010
2) 試驗(yàn)項(xiàng)目
a)直接放電
b)空氣放電
電源電壓變化抗擾性（CI）
1) 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)ISO -16750.2/GB/Txxxx.2-xxxx
2) 試驗(yàn)項(xiàng)目
a)過(guò)電壓(4.3)
b)疊加交流電壓(4.4)
c)電壓緩降和緩升(4.5)
d)電壓瞬降(4.6.1)
e)電壓驟降復(fù)位(4.6.2)
f)電壓?jiǎn)?dòng)特性(4.6.3)
g)反向電壓(4.7)
整車(chē)EMC試驗(yàn)項(xiàng)目
RF輻射抗擾性（RS）
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) GB/T17619,GB/T6113,ISO 11452-2/-3/-4/-5
RF傳導(dǎo)騷擾（CE）
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB18655 CISPR25
RF輻射騷擾（RE）
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB18655 CISPR25
靜電放電抗擾性（ESD）
1) 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GB/T19951-2005 IDT ISO10605:2001
(GB/T17626.2-/1995/2006/)/ 2010
2) 試驗(yàn)項(xiàng)目
a)車(chē)內(nèi)
b)車(chē)外
新能源電動(dòng)車(chē)EMC試驗(yàn)項(xiàng)目(新增)
工作模式(新增)：耦合到電網(wǎng)的RESS[1]充電模式。
試驗(yàn)項(xiàng)目(新增)
1)輻射發(fā)射(寬帶)
2)諧波發(fā)射
3)電壓波動(dòng)/閃變
4)傳導(dǎo)發(fā)射
5)脈沖群抗擾性
6)浪涌抗擾性
注[1]RESS:可充電能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng).
ESD試驗(yàn)
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB/T19951-2005 idt ISO10605:2001
(GB/T17626.2-2008)/2010；
試驗(yàn)方法：按GB/T17626.2-1998/2006/?
IEC61000-4-2/1995/2001/2008/2010。
GB/T17626.2-2001/2006與1998的差異
1）不接地設(shè)備/部件(ESD試驗(yàn))
2）直接放電試驗(yàn)
3）對(duì)水平耦合板放電試驗(yàn)[page]
IEC 61000-4-2:1995/2001與IE2008的差異
標(biāo)準(zhǔn)版本
- 《IEC 61000-4-2:2001》改版為《IEC 61000-4-2:2008》，歐盟相應(yīng)改版為《EN61000-4-2:2009》；
- 主要修改內(nèi)容：試驗(yàn)脈沖參數(shù)和試驗(yàn)方法等
表1試驗(yàn)脈沖參數(shù)對(duì)比
試驗(yàn)/校驗(yàn)方法
原標(biāo)準(zhǔn)/試驗(yàn)：
1)輸出串50Ω匹配電阻（輸出電壓減半）；
2)測(cè)量5次，取5次脈沖平均值。
分析：
1）不接地設(shè)備或設(shè)備的不接地部件不能自行放電。受試點(diǎn)的電荷累積可能使電
壓為預(yù)期試驗(yàn)電壓的兩倍或更高；
2）受放電回路LC影響，ESD試驗(yàn)存在不確定性。
新標(biāo)準(zhǔn)/試驗(yàn)：
1）輸出不串50Ω匹配電阻，（輸出測(cè)試電壓也不再減半）；
2）每個(gè)測(cè)量等級(jí)，在一個(gè)時(shí)間里或個(gè)別評(píng)估時(shí)，要記錄5個(gè)脈沖；
3）每一脈沖每次測(cè)量（i.e. tr, Ip, I30, I60）都必須符合規(guī)定的范圍要求。
4）屏蔽室（要求）屏蔽效果可導(dǎo)致±20％或以上的幅度測(cè)量誤差。
分析：試驗(yàn)更嚴(yán)酷，試驗(yàn)結(jié)果一致性增強(qiáng)。
IEC新標(biāo)準(zhǔn)/校準(zhǔn)：對(duì)ESD發(fā)生器提出了切合實(shí)際的更合理要求。
幾種ESD放電槍實(shí)測(cè)波形對(duì)比
標(biāo)準(zhǔn)要求波形及參數(shù)
實(shí)測(cè)合格波形
a)4KV峰值電壓量測(cè)值2.56V,符合2.55V~3.45V要求；
b)8KV峰值電壓量測(cè)值5.36V,符合5.1V~6.9V要求。
實(shí)測(cè)不合格波形
a)4KV峰值電壓量測(cè)值2.44V<2.55V3.45V;
b)8KV峰值電壓量測(cè)值4.72V<5.1V~6.9V.
實(shí)測(cè)嚴(yán)重不合格
a)4KV峰值電壓量測(cè)值2.20V<2.55V3.45V;
b)8KV峰值電壓量測(cè)值4.80V<5.1V~6.9V
瞬態(tài)抗擾性試驗(yàn)
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 21437.2-2007 idt ISO7637-2:2005/2011.
ISO7637-2-2011版與2005版的差異
[page]試驗(yàn)要點(diǎn)
試驗(yàn)脈沖1
a)試驗(yàn)設(shè)備布置
b)Rs=Ri
c)試驗(yàn) 5000次，間隔0.5—5s/次
d）整改:優(yōu)選TVS管、自恢復(fù)保險(xiǎn)絲。
試驗(yàn)脈沖3a/3b
a）試驗(yàn)設(shè)備布置
b）50Ω同軸電纜/≤500mm；
試驗(yàn)脈沖5a
a）試驗(yàn)設(shè)備布置
b）Rv=Ri （0.5Ω—4Ω/8Ω）
試驗(yàn)脈沖5b
a）試驗(yàn)設(shè)備布置
b）Rv=Ri(Ri*+R5b)=2Ω
電壓瞬變?cè)囼?yàn)
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB/T XXXX.2-XXXX(2011?) idt ISO16750-2:2005/2010.
ISO16750-2-2010版與2005版的差異
試驗(yàn)要點(diǎn)
疊加交流電
1)頻率范圍:50Hz-20/25KHz-50Hz；
2)對(duì)數(shù)升降。
電壓?jiǎn)?dòng)特性
1）試驗(yàn)項(xiàng)目 多；見(jiàn)表4/表5
2）結(jié)合整車(chē)實(shí)際，選/確定 適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)參數(shù)
附：表4 ISO 16750-2：2010 4.6.3 電壓?jiǎn)?dòng)特性試驗(yàn)參數(shù)（表3/12V）
附：表5 ISO 16750-2：2010 4.6.3 電壓?jiǎn)?dòng)特性試驗(yàn)參數(shù)（表4/24V）
現(xiàn)在，與安全性相關(guān)的汽車(chē)EMC越來(lái)越受到重視。由于汽車(chē)電子設(shè)備EMC性能與整車(chē)安裝位置有關(guān)，企業(yè)需要考慮以滿(mǎn)足整車(chē)的要求為前提。另外，由于汽車(chē)電子設(shè)備越來(lái)越多/密集，騷擾/抗擾限值要求越來(lái)越高。
EMC試驗(yàn)在一定程度上具有不確定性，換一個(gè)環(huán)境測(cè)試結(jié)果可能就產(chǎn)生差異，這要求EMC的試驗(yàn)一定可以重現(xiàn)。理解了EMC的標(biāo)準(zhǔn)，并在EMC試驗(yàn)/整改中積累經(jīng)驗(yàn)有助于汽車(chē)EMC試驗(yàn)順利通過(guò)。
