汽车电子EMC测试要求详解
汽车电子EMC测试要求详解
汽车电子EMC测试是确保汽车电子设备在复杂电磁环境中正常工作的重要环节。本文详细介绍了汽车电子EMC测试的各项要求和方法,包括辐射发射、传导发射、辐射抗扰、大电流注入、手持发射机测试、静电放电抗扰度测试以及电源线和信号线瞬态传导抗干扰测试等内容。
1. 辐射发射的限值和测量方法
概述:评估被测件及其线束辐射造成的电磁骚扰特性,测试需要在ALSE中进行。
1.1 对于辐射发射测量,DUT、试验线束、负载模拟器和测量设备的布置参考示例图。
1.2 对于辐射发射试验,ALSE应有足够大的尺寸保证DUT及其试验天线距离墙壁、天花板、吸波材料表面不小于1 m。天线辐射振子的任何部分距离地面不小于250 mm。
1.3 对于双锥天线的任何部分与测试线束或DUT的距离都不得小于700 mm。
1.4 测试频率≤1000 MHz时,测试天线的相位中心应与线束纵向部分(1500 mm长度方向的垂直方向)的中心成一条直线。测试频率>1000 MHz时,测试天线的相位中心应与DUT中心成一条直线。
1.5 从0.15 MHz到30 MHz的仅执行天线的垂直极化测量。
1.6 从30 MHz到6 GHz的应分别执行天线的垂直极化和水平极化测量。
1.7 高于1000 MHz时,应依测试计划决定DUT取向。
2. 传导发射测试—电压法
概述:本项用于评估沿电源线传播的骚扰信号的传导发射特性;不能表征辐射发射特性和屏蔽效能,测试需要在屏蔽室或ALSE中进行。
2.1 按照测试计划定义运行DUT。
2.2 在正式测试前,应进行底噪测试。模拟负载上电并使用合适的外围配置,在不连接DUT的前提下让模拟负载最大程度的处于正常工作状态。
2.3 电源线传导发射测量通过连接测量设备和相应的人工网络测量端口依次对HV和LV电源正极线及HV和LV电源回线(如适用)进行测量,其他非测量人工网络测量端口连接50 Ω负载。
3. 传导发射测试—电流探头法
概述:本项测试用以评估沿信号线或控制线传播的骚扰信号的传导发射特性;测试需要在屏蔽室或ALSE中进行。
试验线束距离测试桌前沿至少200 mm。
对于含有多股线束的DUT,分支线束可以单独测试,没有包含在探头内的分支线束应与包含在探头内的线束保持至少100 mm以上的距离。
线束应尽量处于电流探头中央位置。
4. 辐射抗扰
概述:用于评估车辆电子装置对辐射电磁场的抗干扰能力。零部件的不同功能分类在不同试验严酷电平应达到的功能执行状态等级(FPSC)不同。
4.1 DUT面向天线端表面距离接地平面前沿应为(200±10) mm。
4.2 试验线束应平行于接地平面前沿布置,到接地平面前沿的距离为(100±10) mm。
4.3 试验线束到吸波材料的距离应>1000 mm。
4.4 与测试桌前沿平行的试验线束到屏蔽体天花板或墙体的距离应>2000 mm。
4.5 模拟负载器可以放置到ALSE外面。
4.6 天线相位中心的高度应高于接地平面(100±10) mm。
4.7 天线辐射单元的任何部分到地面的距离都不应小于250 mm,到吸波材料的距离不应小于500 mm,到屏蔽体天花板或墙体的距离不应小于1500 mm。
4.8 线束平行于接地平面前沿的部分与天线参考点之间距离应为(1000±10) mm。
4.9 试验频率<1 GHz,天线的相位中心应与线束平行与接地平面前沿部分的中心成一条直线。
4.10 试验频率≥1 GHz时,天线的相位中心应对准DUT的中心位置。
5. 大电流注入
概述:评估车辆电子装置对来自于线束耦合的电磁辐射能量的抗干扰能力,测试需要再屏蔽室或者ALSE中进行。
5.1 DUT表面应与接地平面边缘距离≥100 mm;DUT和屏蔽壳体的任何金属部分之间距离应≥500 mm,接地平面除外。
5.2 对于含有多股线束的DUT,没有包含在探头内的分支线束应与包含在探头内的线束保持至少100 mm以上的距离。
5.3 除非DUT外壳在实车中搭铁,否则DUT外壳不得与接地平面接地。
5.4 注入探头位置如下,d为注入探头与DUT连接器之间距离。
5.5 测试线束应尽量置于电流注入探头中央位置;在测试过程中可以使用电流测量探头进行监视,应布置在距离DUT连接器(50±10) mm位置处。
6. 手持发射机测试
概述:本项测试用以评估车辆电子装置对手持发射机的电磁辐射能量的抗干扰能力,测试需要在ALSE中进行。
6.1 天线与DUT之间的距离及天线位置移动步长d见表。
7. 静电放电(ESD)抗扰度测试
概述:用于评估车辆电子装置在存储、处理、维护、搬运、装配等操作过程中以及运行期间造成的ESD现象抗干扰能力。
7.1 上电测试
a) 直接放电(接触放电或空气放电)是直接将ESD施加到DUT及其远程操作部件(如开关按钮等)上的方法;
b) 间接放电(接触放电)模拟ESD发生在临近DUT的其他导电物体,ESD施加在中间插入的金属(如HCP)上。
7.2 非上电测试
非上电测试模拟在装配、维修、运输等过程中发生的静电放电。
7.3 放电点的选择
放电应按照测试计划要求施加到DUT的所有表面、开关(含远程开关)、连接器、天线、显示器、缝隙、金属裸露部位等。
7.4 放电要求
a. 接触放电模式下,放电尖端电极应先接触到DUT测试点,再触发放电开关。如果导电表面涂了漆,那么放电尖端应穿过涂漆层接触到导体再放电。
b. 空气放电模式下,在触发放电开关后,放电尖端应按要求的速度接近放电点。接近速度应介于0.1 m/s到0.5 m/s之间。如无放电,则继续移动ESD发生器直至放电尖端与放电点接触。
c. ESD发生器放电端应垂直于DUT表面,如果不能实现,至少应与DUT表面呈45°角。
d. 为保证DUT表面积累的电荷在下一次放电测试前已经释放,可以用的泄放电阻线(电阻值≥1 MΩ)在放电位置和地之间释放积累的电荷的。
8. 电源线瞬态传导抗干扰测试
8.1 脉冲1
8.2 试验脉冲2a、2b
8.3 试验脉冲2c
8.4 试验脉冲3a、3b
9. 信号线瞬态传导抗干扰
概述:用于评价DUT对耦合到信号线的电瞬态的抗扰度。试验脉冲模拟快速瞬态骚扰和慢速瞬态骚扰,例如电感负载转换、继电器触点跳起等引起的瞬态骚扰。
9.1 快速电瞬态试验脉冲a和b
9.2 慢速电瞬态试验脉冲
9.3 CCC
9.4 ICC