汽車環境里實際瞬態脈沖的形態如何?
瞬態脈沖測試的方法及依據?
如何進行標準ISO7637要求的測試?
各種形態的瞬態脈沖……
拋負載
快脈沖串
電源故障
高壓脈沖
暫態瞬變
本文已發表于《汽車電子世界》雜志,請勿用于商業用途
一.引言
隨著汽車車載電子產品種類越來越多,加之許多重要的監視、控制系統功能為電子裝置所代替,車輛安全行駛的性能也就與其工作的電磁環境密切聯系了起來。也就或其零部件的EMS 能力若太低,一旦受到內部或外部的電磁騷擾,輕者可能影響產品性能,重者則可能直接影響行車安全,致使人員損傷。由于車輛及其零部件對安全性能要求非常高的特殊性,車輛的EMC標準的嚴酷程度往往高于一般電子產品數倍以上。
EMS 試驗法是以外加騷擾能量到被測設備上的方式,來判定被測設備的抗擾度能力。不同的干擾能量,須通過各種不同的試驗方法,選擇適合的耦合方式,才能將能量順利的耦合到被測設備上。外加干擾能量的傳遞路徑主要分為輻射性與傳導性兩種,輻射性干擾是指騷擾能量不經由任何傳輸介質作為媒介,由空中傳遞到DUT (Device Under Test)或是DUT 的線路(電源及信號線路),而傳導性干擾則是經由電源線或信號線等線路,直接將干擾能量耦合或注入到DUT 或線路上。外加騷擾能量的型態包含連續波與瞬態波兩種,再依輻射性與傳導性這兩種耦合方式。可將抗擾度試驗方法細分為連續波(Continue Wave)傳導、連續波輻射、瞬態傳導(Transient)及靜電放電(ESD)四大類.
本文主要介紹瞬態傳導抗擾度試驗的標準、試驗方法和在大量的對具體車輛電子零部件進行的試驗過程中發現的問題。
二.EMC瞬態傳導試驗簡介
(一)特性說明
瞬態現象發生的原因是一穩定的系統突然發生變化(穩態的改變:由一穩定狀態突然改變至另一穩定狀態)所引起的現象,在變化的過程中會產生瞬間、短暫的電流或電壓脈沖現象,其瞬間脈沖的延續時間極短,從毫秒至微秒不等。一般而言,瞬態現象會發生于車輛的線束上,大致可區分為感性負載變化、交流電源供應延遲、拋負載脈沖、切換過程所產生的瞬態波及供電電壓下降等。若以傳輸線理論來分析瞬態現象,可得知瞬間脈沖的發生與供應電壓大小無關,供應電壓大小僅與瞬間脈沖的振幅大小有關,并不是造成瞬間脈沖原因,瞬間脈沖發生的原因與穩態的改變、線束的電感及其分布電容、感性負載所造成的干擾信號有關,甚至線束的長度也會影響脈沖的寬度,一般常見之電抗性負載代表性產品如表2所示。
表2 電抗性負載代表性產品
| 電抗性負載分類 |
代表性產品 |
特性 |
| 電阻性 |
前照燈 |
發熱 |
| 電感性 |
搖窗電機 |
需較大的起動電流來驅動 |
(二)試驗項目
車輛電子零部件電源線/信號線瞬態脈沖抗干擾試驗常用的試驗標準為ISO 7637-1,2,3。SAE
J1113-11,12、JASO D007、SAE J1211、JASO D001及DIN 40839-1,2,3等標準的試驗項目均與ISO7637有相同或相似之處。此外各個汽車企業的企業標準測試項目繁多,與ISO7637的測試項目差別較大。在此,僅對ISO7637做詳細介紹,其試驗項目如表3所示。
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