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GB/T 21437.2—2008/ISO 7637-2:2004
閱讀:4555 發(fā)布時間:2010-11-30GB/T 21437.2—2008/ISO 7637-2:2004(2008-02-15發(fā)布 2008-09-01實施)
前 言
GB/T 21437《道路車輛 由傳導(dǎo)和耦合引起的電騷擾》包括三個部分:
——第1部分:定義和一般描述;
——第2部分:沿電源線的電瞬態(tài)傳導(dǎo);
——第3部分:除電源線外的導(dǎo)線通過容性和感性耦合的電瞬態(tài)發(fā)射。
本部分為GB/T 21437的第2部分,等同采用ISO 7637—2:2004《道路車輛 由傳導(dǎo)和耦合引起的電騷擾 第2部分:沿電源線的電瞬態(tài)傳導(dǎo)》制定。
編輯性修改為:在表1中對UA、UB加注。
本部分附錄A、附錄C、附錄D為規(guī)范性附錄,附錄B、附錄E、附錄F為資料性附錄。
本部分由國家發(fā)展與改革委員會提出。
本部分由全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。
本部分起草單位:中國汽車技術(shù)研究中心。
本部分參加起草單位:上海大眾汽車有限公司、*電信傳輸研究所、長沙汽車電器研究所。
本部分主要起草人:徐立、劉欣、劉新亮、鄒東屹、胡夢蛟、林艷萍。
道路車輛 由傳導(dǎo)和耦合引起的電騷擾
第2部分:沿電源線的電瞬態(tài)傳導(dǎo)
Road vehicles—Electrical disturbances from conduction and coupling—
Part 2:Electrical transient conduction along supply lines only
(ISO 7637—2:2004,IDT)
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1 范圍
本部分規(guī)定了安裝在乘用車及12V電氣系統(tǒng)的輕型商用車或24V電氣系統(tǒng)的商用車上設(shè)備的傳導(dǎo)電瞬態(tài)電磁兼容性測試的臺架試驗,包括瞬態(tài)注入和測量。本部分還規(guī)定了瞬態(tài)抗擾性失效模式嚴(yán)重程度分類。
本部分適用于各種動力系統(tǒng)(例如火花點火發(fā)動機(jī)或柴油發(fā)動機(jī),或電動機(jī))的道路車輛。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過GB/T 21437的本部分的引用而成為本部分的條款。凡是標(biāo)注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本部分。然而,鼓勵根據(jù)本部分達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的版本。凡是不標(biāo)注日期的引用文件,其版本適用于本部分。
GB/T 21437.1 道路車輛 由傳導(dǎo)和耦合引起的電騷擾 第1部分:定義和一般描述(GB/T 21437.1—2008,ISO 7637-l:2002,IDT);
ISO 8854:1988 道路車輛 帶調(diào)節(jié)器的交流發(fā)電機(jī) 試驗方法和一般要求 Road vehicles—Alternatorswith regulators—Testmethods and general requirements
3 術(shù)語和定義
GB/T 21437.1確立的術(shù)語和定義適用于本部分。
4 試驗規(guī)程
4.1 一般規(guī)定
本部分內(nèi)容所涉及的電源線瞬態(tài)發(fā)射測量和裝置的瞬態(tài)抗擾性試驗均為“臺架試驗”,在試驗室中進(jìn)行。一些試驗方法中要求使用人工網(wǎng)絡(luò),提供了試驗室之間試驗結(jié)果的可比性。這些方法還可以作為裝置和系統(tǒng)的開發(fā)依據(jù),并可在生產(chǎn)階段使用(見附錄B)。
評估裝置的電源線瞬態(tài)抗擾性的臺架試驗,可以采用試驗脈沖發(fā)生器的方法,但這種方法并沒有涵蓋所有可能出現(xiàn)在車輛上的各種瞬態(tài),5.6所描述的試驗脈沖只是典型脈沖的特性。在特殊情況下,可附加試驗脈沖。如某裝置因其功能或連接狀況,而不受車輛內(nèi)類似瞬態(tài)的影響,一些脈沖可以被忽略。車輛制造商可對特定的裝置定義試驗脈沖。
除非另有規(guī)定,變量允許誤差為±10%。
4.2 試驗溫度和試驗電壓
試驗期間,周圍環(huán)境溫度應(yīng)為23℃±5℃。試驗電壓應(yīng)符合表1的規(guī)定。如果本部分內(nèi)容使用者對采用其他值達(dá)成一致意見,在試驗報告中應(yīng)加以注明。
4.3 電壓瞬態(tài)發(fā)射試驗
規(guī)定了DUT(被測裝置)的汽車電子電氣部件沿電池供電線或開關(guān)電源線的瞬態(tài)傳導(dǎo)發(fā)射的試驗評價程序,該DUT為潛在的傳導(dǎo)騷擾源,測量布置不得受周圍電磁環(huán)境的干擾。
為規(guī)范DUT的負(fù)載阻抗,測量來自騷擾源DUT的電壓瞬態(tài)應(yīng)采用人工網(wǎng)絡(luò)(見5.1)。騷擾源經(jīng)人工網(wǎng)絡(luò)與并聯(lián)電阻RS(見5.2),開關(guān)S(見5.3)以及電源(見5.4)相連接。如圖1a)或圖1b)所示。人
1——示波器或等效設(shè)備;
2——電壓探頭;
3——人工網(wǎng)絡(luò);
4——DUT(瞬態(tài)源);
5——接地平板;
6——電源;
7——接地線;長度小于100 mm。
點A、點B、點P見圖3。
圖1 瞬態(tài)發(fā)射試驗布置
工網(wǎng)絡(luò)、開關(guān)和DUT之間的所有連接線均應(yīng)置于金屬接地平板上方 處。電纜長短應(yīng)按照車輛的實際使用情況選擇,即配線應(yīng)能承受DUT的工作電流,并在車輛制造商與供應(yīng)商達(dá)成一致后確定。
如果在試驗計劃中未明確規(guī)定,DUT應(yīng)置于接地平板上方的非導(dǎo)電材料(材料厚度 )上。
采用電壓探頭(見5.5.2)和示波器(見5.5.1)或波形采集設(shè)備(見5.5.3)測量騷擾電壓時,應(yīng)盡可能靠近DUT的接線端[見圖1a)或圖1b)]。重復(fù)性的瞬態(tài)應(yīng)在開關(guān)S閉合時測量。如果瞬態(tài)是電源線斷開引起的,測量應(yīng)在開關(guān)S斷開時進(jìn)行。有關(guān)評價和各種數(shù)值見附錄C。
DUT應(yīng)在斷開、閉合以及各種不同的工作模式下進(jìn)行測量。應(yīng)將DUT準(zhǔn)確的工作情況在試驗計劃中指明。應(yīng)對取樣率及觸發(fā)電平進(jìn)行選擇,以便獲取顯示完整瞬態(tài)寬度的波形,并具有足夠高的分辨率以顯示瞬態(tài)的zui大正、負(fù)值部分。應(yīng)使用合適的取樣率和觸發(fā)電平,按照試驗計劃操作DUT,并記錄電壓幅度。其他的瞬態(tài)參數(shù),例如上升時間,下降時間以及瞬態(tài)寬度也應(yīng)記錄下來。除非有另行規(guī)定,要求采集10個波形。記錄含有zui大正幅度和zui大負(fù)幅度(及與之相關(guān)的參數(shù))的波形。
按照附錄C,評價測量的瞬態(tài)。應(yīng)記錄所有相關(guān)的信息和試驗結(jié)果。如果要求有試驗計劃,應(yīng)包括與試驗計劃規(guī)定的性能指標(biāo)有關(guān)的瞬態(tài)評價結(jié)果。
4.4 瞬態(tài)抗擾性試驗
電氣/電子裝置的瞬態(tài)抗擾性測量試驗應(yīng)按照圖2布置。對試驗脈沖3a和3b,試驗脈沖發(fā)生器端口與DUT之間的導(dǎo)線應(yīng)平行布置在接地平板上方 處,長度應(yīng)為0.5 m±0.1 m。
在DUT和電阻只,斷開狀態(tài)下,調(diào)整試驗脈沖發(fā)生器(見5.6),以產(chǎn)生特定的脈沖極性、幅度、寬度和阻抗。從附錄A中選擇合適的值。然后使DUT與脈沖發(fā)生器連接[見圖2b)],同時斷開示波器。
根據(jù)實際情況,可在施加試驗脈沖和/或之后期間,對DUT的功能進(jìn)行評價。
為了準(zhǔn)確產(chǎn)生所需的試驗脈沖,需要將電源閉合和斷開。如果試驗脈沖發(fā)生器自帶電源,這種轉(zhuǎn)換過程可由試驗脈沖發(fā)生器完成。
模擬具有集中拋負(fù)載抑制的交流發(fā)電機(jī)波形的方法之一(見圖12),是將一抑制二極管(或二極管橋)與試驗脈沖發(fā)生器的輸出端子連接起來[見圖2a)和2b)]。由于單個二極管一般會有差異,且有可能無法承受發(fā)電機(jī)的大電流,建議使用二極管橋型布置L:口圖2c)示例]。對試驗脈沖和5b應(yīng)使用同樣的脈沖發(fā)生器。
1——示波器或等效設(shè)備;
2—一電壓探頭;
3——電源內(nèi)阻為Ri的試驗脈沖發(fā)生器;
4——DUT;
5——接地平板;
6——接地線(試驗脈沖3的zui大長度為100 mm);
7——電阻RVa;
8——二極管橋b。
a 用于模擬車輛系統(tǒng)負(fù)載的拋負(fù)載試驗脈沖和5b。采用RV時,其大小應(yīng)在試驗計劃中指明(典型值介于0.7Ω與40Ω之間)。
b用于模擬具有集中拋負(fù)載抑制的交流發(fā)電機(jī)拋負(fù)載波形的脈沖5b[見圖2c)]。
c增加正向偏壓二極管以便達(dá)到zui大開路(抑制)電壓。
圖2(續(xù))
不同汽車制造商使用的抑制二極管和抑制電壓電子(箝位電壓)是非標(biāo)準(zhǔn)的,供應(yīng)商(零部件制造商)必須從制造商處獲得二極管和箝位電壓的規(guī)格信息以便完成本試驗。在二極管橋上,需要增加多個單二極管,以提供特定的箝位電壓。
5 試驗儀器及要求
5.1 人工網(wǎng)絡(luò)
人工網(wǎng)絡(luò)代替車輛線束的阻抗,在實驗室中用作參考標(biāo)準(zhǔn),以測定設(shè)備及電氣和電子裝置的性能。圖3為人工網(wǎng)絡(luò)示意圖。
人工網(wǎng)絡(luò)應(yīng)能承受與DUT要求相一致的連續(xù)負(fù)載。
圖4給出了在理想的電氣元件情況下,當(dāng)A端和B端短路時,在P端和B端之間測得的阻抗︱ZPB︱值隨頻率變化的曲線。實際上,一個人工網(wǎng)絡(luò)的阻抗不應(yīng)偏離圖4所示曲線的10%以上。
如果人工網(wǎng)絡(luò)有金屬殼體,應(yīng)將它平放在接地平板上。電源接地端應(yīng)與接地平板連接,如圖1a)和1b)所示。
A——電源端;
B——公共端(可以接地);
C—一電容;
L——電感;
P——DUT端;
R——電阻。
各種元件的主要特性:
L=5 μH(空心線圈);
P端和A端之間的內(nèi)阻:<5 mΩ;
C=0.1 μF在交流電200 V工作電壓和直流電1 500 V工作電壓時;
R=50Ω。
圖3 人工網(wǎng)絡(luò)
5.2 并聯(lián)電阻風(fēng)
并聯(lián)電阻RS(見圖1)用于模擬與DUT并聯(lián)的車輛的其他電氣裝置的直流電阻。這些電氣裝置與DUT的連接不受點火開關(guān)控制。選擇的RS相當(dāng)于開關(guān)斷開時,在斷開的點火開關(guān)端和地之間的線束上測得的電阻,其值應(yīng)由車輛制造商確定。在沒有任何明確值時,應(yīng)使用RS=40Ω。如果使用線繞電阻,應(yīng)為雙繞電阻(即具有zui小電抗分量)。
為了模擬zui壞條件,可將RS斷開。
5.3 開關(guān)S
根據(jù)實際應(yīng)用,如圖1所示,開關(guān)裝置S可以安裝在人工網(wǎng)絡(luò)的任何一側(cè)。為了測量快速瞬態(tài)(td,μs范圍),應(yīng)使人工網(wǎng)絡(luò)與DUT一側(cè)的開關(guān)動作。
在試驗過程中,僅讓圖l所示的開關(guān)裝置之一動作(其他的開關(guān)裝置的觸點應(yīng)閉合)。在試驗前,應(yīng)將選擇的開關(guān)裝置在試驗計劃中寫明,并寫進(jìn)試驗報告中。
由于開關(guān)S在很大程度上影響瞬態(tài)騷擾特性,推薦的開關(guān)裝置描述如下:
a) 測量高電壓瞬態(tài)(幅度超過400 V)時,安裝DUT的車輛,推薦使用的開關(guān)裝置為標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品開關(guān)。如果沒有此類裝置,應(yīng)使用具有下列特性的汽車?yán)^電器:
——觸點電流額定值I=30 A,連續(xù)電阻性負(fù)載;
——高純度銀制觸點材料;
——繼電器觸點無抑制;
——與線圈電路絕緣的單/雙(位置)觸點;
——帶瞬態(tài)抑制的線圈。
觸點明顯劣化時,應(yīng)替換開關(guān)繼電器。
b) 要對騷擾進(jìn)行評價,只能使用具有再現(xiàn)特性的開關(guān),建議使用電子開關(guān),其騷擾幅度可能高于傳統(tǒng)開關(guān)(起電弧),應(yīng)在評價試驗結(jié)果時將其考慮進(jìn)去。電子開關(guān)尤其適用于控制抑制器的使用功能。測量低電壓(幅度低于400 V)瞬態(tài)時,例如低電壓瞬態(tài)是由具有瞬態(tài)抑制的源產(chǎn)生的,應(yīng)使用具備下列特性的電子開關(guān):
——在25 A時,zui高電壓Umax=400 V;
——持續(xù)zui大電流Imax=25 A,Δt≤1 s時100 A;
——在25 A時,電壓降ΔU≤l V;
——試驗電壓UA1=13.5 V,UA2=27 V;
——帶DUT,切換時間Δts=300 ns±20%;
——R=0.6Ω,L=50μH(1 kHz);
——并聯(lián)電阻Rs=10Ω,20Ω,40Ω及外部連接電阻;
——觸發(fā)器:內(nèi)部和外部;
——電壓探頭:1:100。
開關(guān)應(yīng)具有承受短路的能力。
按照5.1及圖3和圖4應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)人工網(wǎng)絡(luò),也應(yīng)能將其斷開(50Ω的人工網(wǎng)絡(luò)定義頻率至100 MHz)。
5.4 電源
連續(xù)電源的內(nèi)阻兄應(yīng)小于直流0.01Ω。對低于400Hz的頻率,連續(xù)電源內(nèi)部阻抗應(yīng)為Zi=Ri。輸出電壓在。負(fù)載到zui大負(fù)載(包括突人電流)之間的變化不應(yīng)超過1 V,它應(yīng)在100μs的時間內(nèi)恢復(fù)其zui大幅度的63%。疊加波紋電壓U,的峰—峰值應(yīng)不超過0.2 V,zui低頻率應(yīng)為400 Hz。
當(dāng)使用標(biāo)準(zhǔn)電源(具有足夠的載流量)來模擬電池時,還應(yīng)模擬電池的低內(nèi)阻。當(dāng)使用電池時,需要充電電源達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電平(分別為13.5 V和27 V)。
5.5 測量儀器
5.5.1 示波器
使用數(shù)字示波器(zui小單行程掃描采樣頻率為2GHz/s,帶寬為400 MHz,輸入靈敏度至少為5 mV/刻度)。如果沒有數(shù)字示波器,可使用模擬長余輝同步示波器,應(yīng)滿足下列zui低要求:
——帶寬:從直流到至少400 MHz;
——記錄速度:至少100 cm/μs;
——輸人靈敏度:至少5 mV/刻度。
可以使用示波器照相記錄儀或任何其他合適的記錄裝置進(jìn)行記錄。
5.5.2 電壓探頭
電壓探頭的特性如下:
——衰減:100/1;
——zui大輸入電壓:至少1 kV;
——輸人阻抗Z和電容C,按照表2規(guī)定;
——電壓探頭電纜線zui大長度:3 m;
——電壓探頭接地線zui大長度:0.13 m。
各線的長度會影響測量結(jié)果,應(yīng)在試驗報告上標(biāo)明。
5.5.3 波形采集設(shè)備
可以使用能夠采集快速上升時間的瞬態(tài)波形設(shè)備,以代替示波器。
5.6 抗擾性測試的試驗脈沖發(fā)生器
試驗脈沖發(fā)生器應(yīng)能在︱US︱為zui大值時產(chǎn)生5.6.1至5.6.5的開路試驗脈沖,US應(yīng)在表3至表9的限值內(nèi)可調(diào)。峰值電壓U,應(yīng)調(diào)節(jié)至附錄A規(guī)定的試驗電平,誤差為 除非另有規(guī)定,計時(t)誤差和內(nèi)阻(Ri)誤差應(yīng)為±20%。
試驗脈沖發(fā)生器的誤差和性能驗證程序見附錄D。評價裝置抗擾性的推薦值見附錄A。
5.6.1 試驗脈沖1
模擬電源與感性負(fù)載斷開連接時所產(chǎn)生的瞬態(tài)現(xiàn)象,適用于各種DUT在車輛上使用時與感性負(fù)載保持直接并聯(lián)的情況(見附錄F)。脈沖形式見圖5,相應(yīng)的參數(shù)見表3。
5.6.2 試驗脈沖2a和2b
脈沖2a模擬由于線束電感使與DUT并聯(lián)的裝置內(nèi)電流突然中斷引起的瞬態(tài)現(xiàn)象(見附錄F)。脈沖2b模擬直流電機(jī)充當(dāng)發(fā)電機(jī),點火開關(guān)斷開時的瞬態(tài)現(xiàn)象(見附錄F)。脈沖形式分別見圖6和圖7,參數(shù)分別見表4和表5。
5.6.3 試驗脈沖3a和3b
模擬由開關(guān)過程引起的瞬態(tài)現(xiàn)象。這些瞬態(tài)現(xiàn)象的特性受線束的分布電容和分布電感的影響(見附錄F)。3a和3b的試驗脈沖形式分別見圖8和圖9,參數(shù)分別見表6和表7。
5.6.4 試驗脈沖4
試驗脈沖4模擬內(nèi)燃機(jī)的起動機(jī)電路通電時產(chǎn)生的電源電壓的降低,不包括起動時的尖峰電壓(見附錄F)。脈沖的形式和參數(shù)見圖10和表8。
5.6.5 試驗脈沖和5b
模擬拋負(fù)載瞬態(tài)現(xiàn)象,即模擬在斷開電池(虧電狀態(tài))的同時,交流發(fā)電機(jī)正在產(chǎn)生充電電流,而發(fā)電機(jī)電路上仍有其他負(fù)載時產(chǎn)生的瞬態(tài);拋負(fù)載的幅度取決于斷開電池連接時,發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和勵磁場強(qiáng)的大小。拋負(fù)載脈沖寬度主要取決于勵磁電路的時間常數(shù)和脈沖幅度(見附錄F)。大多數(shù)新型交流發(fā)電機(jī)內(nèi)部,拋負(fù)載幅度由于增加限幅二極管而受到抑制(箝位)。拋負(fù)載可能產(chǎn)生的原因是:因電纜腐蝕、接觸不良或發(fā)動機(jī)正在運轉(zhuǎn)時,有意斷開與電池的連接。
具有非集中拋負(fù)載抑制(脈沖)的交流發(fā)電機(jī)的脈沖形式和參數(shù)見圖11和表9。具有集中拋負(fù)
載抑制(脈沖5b)的交流發(fā)電機(jī)的脈沖形式和參數(shù)見圖12和表10。
呈指數(shù)規(guī)律分布的脈沖,其曲線的遞減部分理論上應(yīng)減至0 V,但實際上只減至UA處。
在應(yīng)用拋負(fù)載時,對發(fā)電機(jī)動力性能的基本考慮如下:
a) 在拋負(fù)載的情況下,交流發(fā)電機(jī)的內(nèi)阻主要取決于發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和勵磁電流。
b) 拋負(fù)載試驗脈沖發(fā)生器的內(nèi)阻兄應(yīng)從下列關(guān)系式計算得出:
式中:
Unom——發(fā)電機(jī)的額定電壓;
Irated——交流發(fā)電機(jī)6 000 r/min時的規(guī)定電流(與ISO 8854所給值相同);
Nact 交流發(fā)電機(jī)的實際轉(zhuǎn)速,單位為轉(zhuǎn)每分(r/min)。
c) 脈沖由下列因素確定:峰值電壓US,箝位電壓US*,內(nèi)阻Ri脈沖寬度td。在任何情況下,US的值越小, 對應(yīng)的Ri和td的值也越小;US的值越大,對應(yīng)的Ri和td的值越大。
附 錄 A
(規(guī)范性附錄)
功能失效模式嚴(yán)重程度分類
A.1 目的
提供一種分類方法,即應(yīng)用本部分規(guī)定的試驗條件,汽車電子裝置的功能狀態(tài)分類。所描述的過程僅適用于給出的汽車電子電氣裝置的臺架試驗方法。
A.2 一般規(guī)定
零部件或系統(tǒng)應(yīng)在實際環(huán)境條件,如整車環(huán)境下測試,有助于保證敏感系統(tǒng)在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的*化設(shè)計。
本附錄不是產(chǎn)品規(guī)格說明書,也不能作為產(chǎn)品規(guī)格說明書使用。使用本部分中的概念并嚴(yán)格運用,使汽車制造商和設(shè)備供應(yīng)商之間達(dá)成一致,應(yīng)能制定出描述特定裝置的功能狀態(tài)要求的文件。本附錄可以是特殊裝置在規(guī)定騷擾瞬態(tài)的影響下達(dá)到預(yù)期性能的陳述(見A.7)。
A.3 功能失效模式分類系統(tǒng)的基本要素
描述一般失效模式嚴(yán)重程度分類,以下3個要素是*的:
a) 功能狀態(tài)分類:裝置暴露于電磁環(huán)境之中和之后的工作狀態(tài);
b) 試驗脈沖和方法:用于DUT的典型試驗脈沖和試驗方法的標(biāo)準(zhǔn)(該信息包含在本系列標(biāo)準(zhǔn)的本部分的正文中);
c) 試驗脈沖嚴(yán)酷程度:基本脈沖參數(shù)的嚴(yán)酷程度等級的規(guī)定。
A.4 功能狀態(tài)分類
以下分類用于總成裝置或系統(tǒng)的功能狀態(tài)。
A類:裝置或系統(tǒng)在施加騷擾期間和之后,能執(zhí)行其預(yù)先設(shè)計的所有功能。
B類:裝置或系統(tǒng)在施加騷擾期間,能執(zhí)行其預(yù)先設(shè)計的所有功能;然而,可以有一項或多項指標(biāo)超出規(guī)定的偏差。所有功能在停止施加騷擾之后,自動恢復(fù)到正常工作范圍內(nèi)。存儲功能應(yīng)維持A類水平。
C類:裝置或系統(tǒng)在施加騷擾期間,不執(zhí)行其預(yù)先設(shè)計的一項或多項功能,但在停止施加騷擾之后能自動恢復(fù)到正常操作狀態(tài)。
D類:裝置或系統(tǒng)在施加騷擾期間,不執(zhí)行其預(yù)先設(shè)計的一項或多項功能,直到停止施加騷擾之后,并通過簡單的“操作或使用”復(fù)位動作,才能自動恢復(fù)到正常操作狀態(tài)。
E類:裝置或系統(tǒng)在施加騷擾期間和之后,不執(zhí)行其預(yù)先設(shè)計的一項或多項功能,且如果不修理或不替換裝置或系統(tǒng),則不能恢復(fù)其正常操作。
注:此處的“功能”系指電氣/電子系統(tǒng)執(zhí)行的功能。
A.5 試驗脈沖嚴(yán)酷程度分級
推薦的zui低和zui高嚴(yán)酷程度等級由表A.1和表A.2中的等級Ⅲ和等級Ⅳ給出。在汽車制造商和設(shè)備供應(yīng)商達(dá)成一致的情況下,可協(xié)商選取等級,選取表中所給值或各值之間的值作為試驗時間。在沒有規(guī)定任何專門值的情況下,應(yīng)選擇表A.1和表A.2中等級Ⅲ和等級Ⅳ的所給值。
A.6 試驗脈沖嚴(yán)酷程度功能狀態(tài)分類的確定
制造商和用戶應(yīng)裝置的功能狀態(tài)分類(見A.4)以及試驗脈沖嚴(yán)酷程度等級,明確裝置的特定應(yīng)用。如果試驗脈沖未達(dá)到裝置的真實條件——裝置在車輛中使用的條件,則可忽略。
C類功能缺陷,對于在特定脈沖發(fā)生時不必工作的裝置(例如起動期間的閃光器)是可接受的。
D類功能缺陷,對于未引起客戶抱怨或不便故障的裝置是可接受的。
E類功能缺陷,主要用于確定試驗報告的目的,除非在特殊環(huán)境下,通常是不可接受的。
A.7 結(jié)果的表達(dá)形式
應(yīng)用本部分時,下列例子說明了使用失效模式嚴(yán)酷程度分類來確定裝置特性的方式。
示例1:
以下是設(shè)備供應(yīng)商為了銷售或技術(shù)需要,說明其裝置特性的例子。表A.3顯示在所有可應(yīng)用的試驗脈沖下裝置的特性,以及對應(yīng)各試驗嚴(yán)酷程度分類的功能狀態(tài)。
附 錄 B
(資料性附錄)
改善裝置電磁兼容性的一般技術(shù)
B.1 限制來自騷擾源的發(fā)射
抑制騷擾發(fā)射zui有效的方法是抑制騷擾源。瞬態(tài)騷擾應(yīng)在騷擾源內(nèi)部或端口進(jìn)行抑制,可以采用二極管,齊納二極管,變阻器,阻尼電阻,電容器,抑制濾波器等方法。如果不可能在騷擾源內(nèi)部或端口抑制瞬態(tài)騷擾,抑制元件應(yīng)盡可能接近騷擾源。通過在主網(wǎng)絡(luò)端口采用齊納二極管,變阻器及其他元器件,可以對未在瞬態(tài)源和抑制器間安裝切斷開關(guān)的敏感設(shè)備進(jìn)行充分保護(hù)。
B.2 設(shè)備抗擾性改善
裝置的抗擾性可以通過采用二極管,齊納二極管,變阻器,電容器,抑制濾波器,阻尼電阻等方法得到改善。這些抑制元件應(yīng)連接到可能接收瞬態(tài)騷擾的端子。此外,正確選擇安裝位置和連接也可以改善抗擾性。
對于12V系統(tǒng),試驗脈沖4中Us=-7V的zui大值通常只有在螺旋管式起動電機(jī)的端子處觀測到,或者在勵磁線圈螺旋管式起動電機(jī)的電池端子處觀測到。建議用戶在設(shè)計裝置前先確定起動系統(tǒng)的類型。為了良好的抗擾性,建議不要將電子設(shè)備連接到起動電機(jī)的端子上。
B.3 輔助抑制技術(shù)
瞬態(tài)抑制的實際方法可由以下一種或多種方式獲得:
a) 對敏感設(shè)備提供“干凈的”獨立電源;
b) 在線束的關(guān)鍵點處插入集中抑制元件;
c) 使用具有低通濾波器性能的線束;
d) 合理布線。
附 錄 C
(規(guī)范性附錄)
瞬態(tài)發(fā)射評價——電壓波形
C.1 一般規(guī)定
提供了一種評價方法,以確定按照4.3進(jìn)行試驗的騷擾源的瞬態(tài)發(fā)射特性。
C.2 瞬態(tài)發(fā)射波形特征的基本要素
評價波形特征應(yīng)考慮表C.1中所列的波形參數(shù)、定義和縮寫。
C.3 瞬態(tài)發(fā)射的分級
C.3.1 一般規(guī)定
推薦的瞬態(tài)發(fā)射zui小和zui大限值分別在表C.2和表C.3中的等級I到等級Ⅳ中給出。在汽車制造商和設(shè)備供應(yīng)商達(dá)成一致的情況下,可選擇這些值或這些值之間可接受的限值。根據(jù)協(xié)議,瞬態(tài)應(yīng)與表C.1中部分參數(shù)或所有參數(shù)相一致。在未確定特定值的情況下,推薦使用表C.2和表C.3中所列的等級。
按照圖1a)或圖lb)的試驗布置,可以觀測到各種慢脈沖或快脈沖,兩種試驗布置都應(yīng)使用。
圖C.1和圖C 2中的電壓波形是按4.3規(guī)定的試驗條件,在試驗臺上獲得的典型波形。電壓發(fā)射限值(Us)的應(yīng)用如下:
C.3.2 具有正脈沖(Us2)和負(fù)脈沖(Us1)的瞬態(tài)
應(yīng)使用正電壓和負(fù)電壓限值。
C.3.3 具有正脈沖(Us2)的瞬態(tài)
應(yīng)使用正電壓限值。
C.3.4 具有負(fù)脈沖(Us1)的瞬態(tài)
應(yīng)使用負(fù)電壓限值。
C.3.5 具有單脈沖或具有正脈沖(Us2)或負(fù)脈沖(Us1)的多猝發(fā)脈沖的瞬態(tài)
應(yīng)使用正電壓和/或負(fù)電壓限值。
C.3.6 典型的瞬態(tài)波形
單個瞬態(tài)波形和猝發(fā)瞬態(tài)波形的基本參數(shù)分別在圖C.1和圖C.2中說明。
C.3.7 瞬態(tài)波形分級表
為了確定瞬態(tài)幅度和波形,應(yīng)通過圖1a)所示的試驗布置進(jìn)行測量,確定慢脈沖zui大幅度(毫秒范圍)。然后利用圖1b)所示的試驗布置,確定瞬態(tài)的zui大幅度(納秒范圍)。
可使用表C.2和表C.3給出的值進(jìn)行瞬態(tài)幅度的分級。
附 錄 D
(規(guī)范性附錄)
試驗脈沖發(fā)生器驗證程序
D.1 范圍
提供驗證試驗脈沖發(fā)生器輸出特性的方法。
D.2 一般規(guī)定
測量儀器要求見5.5。D.3給出的驗證測量應(yīng)在兩種不同的負(fù)載狀態(tài)下進(jìn)行,以確定試驗脈沖發(fā)生器的特性:
a) 無負(fù)載狀態(tài);
b) 有匹配負(fù)載狀態(tài)。
D.3 脈沖驗證
應(yīng)驗證脈沖發(fā)生器,以確保在開路和負(fù)載狀態(tài)時,驗證結(jié)果與以下所給的參數(shù)一致。脈沖能量會明顯影響試驗結(jié)果,實際使用的脈沖能量應(yīng)在試驗報告中寫明(見附錄E中確定脈沖能量方法的例子)。
本驗證程序的UA和UB應(yīng)為0V。
應(yīng)合理選擇電阻,用于評定脈沖及直流電源的電阻應(yīng)有足夠的耗散功率。電阻應(yīng)是無感的。匹配電阻的誤差應(yīng)為±1%。電源阻抗應(yīng)與每個試驗脈沖所確定的負(fù)載電阻相匹配。
D.3.1 試驗脈沖1
見表D.1和表D.2。
D.3.3 試驗脈沖3a和3b
見表D.5和表D.6。
應(yīng)使用同軸測量裝置進(jìn)行試驗脈沖3a/3b的驗證。脈沖頻譜覆蓋至200 MHz的頻率范圍,在該范圍內(nèi),無法使用高阻抗的電壓探頭,探頭接地電纜會產(chǎn)生明顯的衰減振蕩并導(dǎo)致測量錯誤,應(yīng)使用同軸測量裝置。
D.3.4 試驗脈沖4——12V和24V系統(tǒng)
脈沖驗證不適用。
D.3.5 試驗脈沖5
見表D.7和表D.8。
附 錄 E
(資料性附錄)
脈沖發(fā)生器能量容量的確定
E.1 脈沖發(fā)生器zui小能量容量的確定和驗證
E.1.1 計算方法
本方法用于計算脈沖能量。利用測量出的脈沖參數(shù)td和Us,計算由脈沖發(fā)生器傳遞到匹配電阻(電阻性負(fù)載RL)上的脈沖能量。
瞬態(tài)發(fā)生器應(yīng)發(fā)生雙指數(shù)瞬態(tài),是在脈沖形成網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行電容性放電的結(jié)果。此類型的發(fā)生器適用于脈沖1(12V),脈沖1(24V),脈沖2a,脈沖3a/3b和脈沖5。脈沖2b和脈沖4應(yīng)由程序可控直流電源產(chǎn)生。
注:不考慮上升時間(tr<<td)的影響,本部分中所的所有脈沖都允許這樣。
見圖E.1和圖E.2。
1——電源;
2——電容Cs;
3——具有內(nèi)阻風(fēng)的脈沖形成網(wǎng)絡(luò);
4——脈沖輸出;
5——匹配負(fù)載電阻Rt。
圖E.1 瞬態(tài)發(fā)生器簡單電路圖例
a) 電壓波形函數(shù),U(t)按下式計算:
式中:
Uo——開路輸出電壓;
Ri一一脈沖發(fā)生器的電源內(nèi)阻;
RL一—脈沖發(fā)生器的負(fù)載電阻;
td——0.1Us至0.1Us的脈沖寬度。
b) 電流波形函數(shù),I(t)按下式計算:
式中:
Uo——開路輸出電壓;
Ri——脈沖發(fā)生器的電源內(nèi)阻;
RL——脈沖發(fā)生器的負(fù)載電阻;
td——0.1Us至0.1Us的脈沖寬度。
c) 脈沖功率函數(shù),P(t)按下式計算:
式中:
Uo——開路輸出電壓;
Ri——脈沖發(fā)生器的電源內(nèi)阻;
RL—一脈沖發(fā)生器的負(fù)載電阻;
td——0.1Us至0.1Us的脈沖寬度;
I(t)——電流波形函數(shù);
U(t)——電壓波形函數(shù)。
d) P(t)的積分表示具有負(fù)載RL的單脈沖的能量容量。
式中:
Uo——開路輸出電壓;
Ri——脈沖發(fā)生器的電源內(nèi)阻;
RL一—脈沖發(fā)生器的負(fù)載電阻;
td——0.1Us至0.1Us的脈沖寬度;
We一—單脈沖的能量容量。
e) 結(jié)果以簡略公式表示如下:
對Ri=RL,U。=2Us;Us為電阻RL的峰值電壓。
式中:
Uo——開路輸出電壓;
Us——峰值電壓;
Ri——脈沖發(fā)生器的電源內(nèi)阻;
RL——脈沖發(fā)生器的負(fù)載電阻;
td——0.1Us至0.1Us的脈沖寬度;
We——單脈沖的能量容量。
E.1.2 確定脈沖發(fā)生器zui小能量容量的測量方法
利用數(shù)字示波器的功能確定脈沖的能量,在測量了脈沖參數(shù)td和Us后,得出由脈沖發(fā)生器傳遞到匹配電阻(阻抗RL)上的脈沖能量。
示例1:
設(shè)定: CH1 采用電壓探頭測量電阻RL兩端的脈沖電壓
CH1一選擇脈沖能量測量函數(shù)。該測量為典型的(V*V*s)單位。該測量值除以單位為歐姆的RL。,所得結(jié)果就是傳遞給RL的能量。
示例2:
設(shè)定: CH1 采用電壓探頭測量電阻RL兩端的脈沖電壓。
MATH1 選擇波形數(shù)學(xué)函數(shù)并將CH1與CH1相乘。
選擇面積測量函數(shù)。該測量以(V*V*s)為單位。該測量值除以單位為歐姆的RL,所得結(jié)果就是傳遞給RL的能量。
示例3:
設(shè)定: CH1 采用電壓探頭測量電阻RL兩端的脈沖電壓。
CH2 采用電流探頭測量電阻RL兩端的脈沖電流。
CHA CH1和CH2相乘。
測量函數(shù):面積(CHA)。
所得結(jié)果就是傳遞給RL的能量。
附 錄 F
(資料性附錄)
道路車輛電氣系統(tǒng)中瞬態(tài)的來源
F.1 一般規(guī)定
本部分所使用的試驗脈沖是在一定條件下在車輛電氣系統(tǒng)中測得的脈沖,以及由電氣電路基本配置所產(chǎn)生的脈沖。以下各示意圖表示了脈沖1到脈沖5產(chǎn)生的原因。發(fā)射脈沖的評估見附錄C。
F.2 典型脈沖
F.2.1 脈沖1
產(chǎn)生脈沖1的示意電路圖如圖F.1所示。
脈沖1是由于電源與感性負(fù)載斷開連接產(chǎn)生的。它影響與感性負(fù)載并聯(lián)的裝置。脈沖波形見圖5所示。
1——點火開關(guān);
2——感性負(fù)載;
3——電阻Rs(見4.2);
4——DUT;
5——電源。
a 當(dāng)開關(guān)斷開時脈沖1發(fā)生。
F.2.2 脈沖2a和2b
見圖F.2。
1——點火開關(guān);
2——線束(感性的);
3——DUT;
4——感性直流電機(jī);
5——電機(jī)開關(guān);
6——負(fù)載;
7——負(fù)載開關(guān);
8——電源。
a當(dāng)點火開關(guān)(1)閉合,負(fù)載開關(guān)(7)斷開時,脈沖2a發(fā)生。
b當(dāng)電機(jī)運行、點火開關(guān)(1)斷開時,脈沖2b發(fā)生。
脈沖波形見圖6和圖7。
圖F.2(續(xù))
F.2.3 脈沖3
見圖F.3。開/關(guān)過程的結(jié)果產(chǎn)生脈沖3,此脈沖的特性受線束的分布電容和分布電感的影響。脈沖波形見圖8和圖9所示的組合脈沖。
1——具有分布電感和分布電容的線束;
2——開關(guān);
3——DUT;
4——感性負(fù)載;
5——電源。
圖F.3 脈沖3電路圖
F.2.4 脈沖4
見圖F.4。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)起動機(jī)通電時引起電源電壓降低,產(chǎn)生脈沖4。脈沖波形見圖10所示。
1——DUT;
2——起動機(jī);
3——開關(guān);
4——電源。
a當(dāng)起動電機(jī)通電時,脈沖4發(fā)生。
圖F.4 脈沖4電路圖
F.2.5 脈沖5
見圖F.5。當(dāng)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生充電電流時,斷開與電池(虧電狀態(tài))的連接,其他負(fù)載仍然與交流發(fā)電機(jī)保持連接,產(chǎn)生脈沖5。脈沖波形見圖1l和圖12所示。
1——缺陷連接;
2——交流發(fā)電機(jī);
3——DUT;
4——電池。 信息條形碼:1315103631935177
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