汽車(chē)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的分類

 交流咨詢:   
 歡迎交流電磁兼容EMC:請(qǐng)加:
 贈(zèng)送EMC儀器手冊(cè).或者右鍵進(jìn)入:電磁兼容測(cè)試儀器

1 汽車(chē)EMC標(biāo)準(zhǔn)化組織

    汽車(chē)EMC標(biāo)準(zhǔn)分為標(biāo)準(zhǔn)、地區(qū)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在上制定EMC方面的標(biāo)準(zhǔn)化組織有標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）、電工委員會(huì)（IEC）、電工委員會(huì)無(wú)線電干擾特別委員會(huì)（CISPR）。

    地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)主要是歐洲ECE法規(guī)和EEC指令。國(guó)家性標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)有美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ANSI），美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)（FCC），美國(guó)汽車(chē)工程協(xié)會(huì)（SAE），德國(guó)郵電部（FTZ），德國(guó)電氣工程師協(xié)會(huì)（VDE），英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（BSI），日本民間干擾控制委員會(huì)（VCCI），上述標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)的作用是和標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)，并且制定各國(guó)家自己的標(biāo)準(zhǔn)。

    上各大型汽車(chē)公司都有自己的企業(yè)EMC標(biāo)準(zhǔn)，如美國(guó)福特公司、通用公司，德國(guó)大眾、寶馬,意大利的FIAT公司和法國(guó)的PSA集團(tuán)等，其企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)比上通用的標(biāo)準(zhǔn)要嚴(yán)格很多。

2 EMC標(biāo)準(zhǔn)分類及趨勢(shì)變化

    盡管汽車(chē)EMC的標(biāo)準(zhǔn)種類繁多，但按照測(cè)量方法，可歸結(jié)為傳導(dǎo)發(fā)射、傳導(dǎo)抗擾度、輻射發(fā)射和輻射抗擾度四個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)。

2.1 傳導(dǎo)發(fā)射

    傳導(dǎo)發(fā)射又分為瞬態(tài)發(fā)射和連續(xù)發(fā)射：瞬態(tài)發(fā)射是指被測(cè)設(shè)備在接通或切斷瞬間通過(guò)電源線所產(chǎn)生的干擾信號(hào)；連續(xù)發(fā)射是被測(cè)設(shè)備持續(xù)對(duì)電源線所產(chǎn)生的干擾。多數(shù)瞬態(tài)傳導(dǎo)發(fā)射的測(cè)量基本上是采用ISO 7637-2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)量方法，但各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的限值有所不同，如福特公司規(guī)定的限值為-150V/＋100V，而FIAT公司規(guī)定的限值為-60V/＋60V。對(duì)于連續(xù)型傳導(dǎo)發(fā)射的測(cè)量，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)在近年來(lái)修訂后基本上采用等同于CISPR25的測(cè)量方法。對(duì)于連續(xù)傳導(dǎo)發(fā)射，CISPR25第三版在其第二版基礎(chǔ)上增加了點(diǎn)火系統(tǒng)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)方法，該方法zui早只是在大眾企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中涵蓋，從這點(diǎn)可以看出標(biāo)準(zhǔn)也在借鑒其它標(biāo)準(zhǔn)中合理的實(shí)驗(yàn)方法。

2.2 傳導(dǎo)抗擾度

    傳導(dǎo)抗擾度測(cè)量分為電源線傳導(dǎo)抗擾度和信號(hào)線傳導(dǎo)抗擾度。

2.2.1 電源線的抗擾度

    在電源線的抗擾度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)中，部分企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和ISO7637-2相比存在較大差異，如福特傳導(dǎo)抗擾度標(biāo)準(zhǔn)共分為6大類19種波形，而ISO7637-2則分為5大類8種波形，克萊斯勒的分為7類13種波形。ISO的電源線傳導(dǎo)抗擾度標(biāo)準(zhǔn)是模擬車(chē)輛運(yùn)行中可能出現(xiàn)的感性負(fù)載切斷、開(kāi)關(guān)的接通瞬間、電壓跌落和拋負(fù)載的四大類干擾現(xiàn)象，而福特電源線抗擾度標(biāo)準(zhǔn)除在感性負(fù)載切斷和電壓跌落類似和ISO7637外，其余四類干擾現(xiàn)象均不同和ISO7637-2，如模擬車(chē)輛充電時(shí)的連續(xù)干擾、交流地電壓偏移、供電電壓的短時(shí)中斷和電壓過(guò)載的干擾現(xiàn)象，福特標(biāo)準(zhǔn)在電源線傳導(dǎo)抗擾度方面提出更加廣泛和嚴(yán)格的規(guī)則。

2.2.2 信號(hào)線傳導(dǎo)抗擾度

    2006版的ISO7637-3標(biāo)準(zhǔn)在1995版標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了較大的變更，增加了直接電容器耦合（DCC）方法和感性耦合鉗（ICC）方法，亦即增加了慢速脈沖（ISO7637-2中的脈沖1和脈沖2）的規(guī)則，該項(xiàng)規(guī)則在2002版的大眾標(biāo)準(zhǔn)中就已經(jīng)體現(xiàn)，增加該規(guī)則的目的是要在測(cè)量中覆蓋所有可能出現(xiàn)在線路中的電磁干擾現(xiàn)象，以保證車(chē)輛電子系統(tǒng)的可靠性。

2.3 輻射發(fā)射

    對(duì)于輻射發(fā)射測(cè)量，無(wú)論是EEC指令還是企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在測(cè)量方法上都是參照CISPR12及CISPR25，這也是汽車(chē)EMC標(biāo)準(zhǔn)的趨勢(shì)趨勢(shì)。

2.3.1 整車(chē)輻射發(fā)射

    現(xiàn)在EEC指令的整車(chē)寬帶輻射發(fā)射測(cè)量的限值等同于CISPR12，整車(chē)窄帶輻射發(fā)射測(cè)量的限值不同和CISPR12，總體上比CISPR12更加嚴(yán)格。CISPR12第6版增加了均值限值線，即在點(diǎn)火鑰匙處于“on”，且發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有起動(dòng)的情況下采用均值檢波方式測(cè)量車(chē)輛的窄帶干擾信號(hào)，而峰值和準(zhǔn)峰值檢波方式是在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下使用。即窄帶測(cè)量采用均值檢波，寬帶測(cè)量采用峰值和準(zhǔn)峰值檢波方式，這也是窄帶測(cè)量從6dB法轉(zhuǎn)變到均值檢波法所發(fā)生的重大變化。

窄帶測(cè)量采用均值檢波器有以下幾個(gè)方面的的優(yōu)勢(shì)：

    ·能夠抑制騷擾信號(hào)中的脈沖干擾成分，更加有效的測(cè)量窄帶信號(hào)成分；
    ·抑制幅度調(diào)制成分，測(cè)量出幅度調(diào)制信號(hào)中的載波電平；
    ·對(duì)于間歇的、不穩(wěn)定的和漂移的窄帶信號(hào)可以檢測(cè)出來(lái)。

2.3.2 零部件輻射發(fā)射

    對(duì)于零部件輻射發(fā)射測(cè)量，EEC所采用的標(biāo)準(zhǔn)限值和CISPR25相比要寬松很多，頻率范圍也不同。EEC頻率范圍是30M-1GHz，而CISPR25頻率范圍為150 kHz～2500 MHz。國(guó)外企業(yè)如VOLKWAGEN、BMW、GM、FORD和PSA等都在CISPR25標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上制定了自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)驗(yàn)方法和樣件布置上基本相同，但在測(cè)量頻段、限值和檢波方式都各有所不同。各企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都是依據(jù)其公司生產(chǎn)車(chē)輛所使用車(chē)載接收機(jī)的特點(diǎn)和使用頻率來(lái)制定頻段范圍和限值大小，同時(shí)由于各款車(chē)型所銷售的國(guó)家及用途的不同，所要保護(hù)的頻段范圍不同，一般情況只保護(hù)該車(chē)型所涉及的頻段。

    CISPR25的第三版和第二版相比變化較大：第二版的頻率范圍為150 kHz～1000 MHz，而第三版已經(jīng)將頻率范圍的上限提高到2.5GHz，擴(kuò)充的頻段包括DAB、GPS、GSM、3G和Bluetooth，同時(shí)子頻段范圍也作了較大的調(diào)整。在測(cè)量限值的規(guī)定上也有較大的變化，原限值分寬帶和窄帶限值，檢波方式為峰值和準(zhǔn)峰值；現(xiàn)限值分為峰值/準(zhǔn)峰值限值和均值限值，檢波方式為峰值、準(zhǔn)峰值和均值。

    現(xiàn)在愈來(lái)愈多的乘用車(chē)上使用窗式天線，窗式天線需要使用放大器，因而天線信號(hào)的本底噪聲將隨之增加，為了排除接收機(jī)本底噪聲和天線本底噪聲對(duì)測(cè)量結(jié)果的干擾，第三版增加了有源天線本底噪聲測(cè)量方法。

2.4 輻射抗擾度

2.4.1 整車(chē)輻射抗擾度

    多數(shù)輻射抗擾度標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量方法都等效于ISO 11451，如EEC指令和大眾的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的整車(chē)抗擾度就分別等效于ISO 11451-2, ISO 11451-3, ISO 11451-4，但EEC指令和大眾標(biāo)準(zhǔn)所采用的抗擾度等級(jí)則相差很大，如EEC采用的場(chǎng)強(qiáng)為30V/m，大眾標(biāo)準(zhǔn)采用的場(chǎng)強(qiáng)為150 V/m。EEC指令從2004年版本開(kāi)始，將抗擾度的頻率上限提高到2GHz，大眾標(biāo)準(zhǔn)則提高到3GHz，同時(shí)這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都依據(jù)ISO 11451-1增加了脈沖調(diào)制的規(guī)則，脈沖調(diào)整的頻率為217Hz，但占空比EEC指令為12.5％（等同于ISO），大眾標(biāo)準(zhǔn)占空比為50%。增加脈沖調(diào)制規(guī)則，也是為了涵蓋類似雷達(dá)波的這種電磁干擾源。

2.4.2 零部件輻射抗擾度

    零部件輻射抗擾度的標(biāo)準(zhǔn)的趨勢(shì)趨勢(shì)雷同于整車(chē)，EEC指令和大眾標(biāo)準(zhǔn)的抗擾度頻率上限也分別提高到2GHz和3GHz，也增加了脈沖調(diào)制。


3 結(jié)論

3.1 適應(yīng)新技術(shù)的趨勢(shì)

    ·CISPR25頻率范圍由150 kHz～1000 MHz提高到150 kHz～2.5GHz，以適應(yīng)DVB、GPS、GSM、3G和Bluetooth技術(shù)在汽車(chē)上的使用。
    ·有源天線的使用，其測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性受到一定程度的質(zhì)疑。有源天線的放大特點(diǎn)、非線性、失真和信噪比都會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生干擾，因此在標(biāo)準(zhǔn)中增加了有源天線本底噪聲測(cè)量方法。

3.2 涵蓋所有電磁現(xiàn)象
    ·輻射抗擾度增加脈沖調(diào)制功能
    ·信號(hào)線傳導(dǎo)抗擾度增加慢速脈沖

3.3 測(cè)量方法愈趨合理
    ·窄帶測(cè)量從6dB法轉(zhuǎn)變到均值檢波法。
    ·CISPR/D分會(huì)正在進(jìn)行對(duì)有源天線的進(jìn)一步分析工作。