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汽车EMC试验发展趋势.pdf

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汽车 EMC 试验 发展趋势
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汽 汽 汽 汽 ?车 车 车 车 ?E M C ? E M C ?E M C ?E M C ?试 试 试 试 ?验 验 验 验 发 发 发 发 ?展 展 展 展 ?趋 趋 趋 趋 ?势 势 势 势 ?探 探 探 探 ?讨 讨 讨 讨 孙成明 ?主讲 2011年10月1 ?概述 1.1 总趋势 √标准:——版本 更新 √试验:——项目 增多(新能源电动车);——方法 改进(如ESD试验);——严酷等级 提高(特别是车厂要求)。——仪器设备 更新。 1.2国际标准发展概况1)RF传导和辐射骚扰 IEC CISPR 25-1995/2001/2008;CISPR 12-1997;2)静电放电抗扰性 ISO 10605-1995/2001/2006/2011; 3)瞬态发射/骚扰和抗扰性 ISO 7637-2/-3:2004/2010; ? ?4)RF传导和辐射抗扰性 欧95/54/EC(1995);ISO 11451-2/-3/4-5/…/- 8/…,/11452-2/-3/-4/-5/…/-8(2008)/…;5)电源电压瞬变抗扰性 ISO16750-2:2006/20101 汽车EMC试验发展趋势(2) 1.3我国汽车EMC标准发展概况1)RF传导和辐射骚扰: GB18655-1998/2002/2010 idt CISPR 25- 1995/2001/2008;GB/T14023-2000 idt CISPR 12-1997;2)静电放电抗扰性: GB/T19951-2005/?ISO 10605:2001/2006/2011 3)瞬态发射/骚扰和抗扰性:GB/T21437.2-2007 idt ISO 7637-2:2004/2011? ? ? (试验方法:GB/T17626.2-/1998/2001/2008)4)RF传导和辐射抗扰性:GB/T17619-1998 欧共体95/54/EC(1995);GB/T18387-2008 idt SAEJ551-5 2004 电动车辆的电磁场辐射强度的限值 和测量方法宽带9KHz-30MHz (16km/h 64Km/h);GB/TXXXX-XXXX ISO 11452-2/-3/4-5 ……;5)电源电压瞬变抗扰性 GB/T XXXX.2-XXXX(2010送审/2011?)/ISO16750- 2:2006/2010;1 汽车EMC试验发展趋势(3) 1.4 汽车EMC试验项目 1.4.1主要试验项目分类 1) 电子部件 电子部件 电子部件 电子部件 3) 新能源电动汽车 2 ) 整 车 G B / T 17626.2 GB18655, 第3部分, 表10,11 电磁兼容(EMC)试验主要项目要求 抗扰/敏感度(EMS) 骚扰(EMI) 传导/CS 传导/CE 辐射/RS 辐射/RE 静电放电 /ESD RF 瞬态 RF 瞬态 耦合/CT RF 图1 电磁兼容要求分类示意图 GB18655, 第3部分, 表6,7, 8,9 CISPR25 ISO 7637.2, 慢脉冲, 快脉冲 ISO 7637.2 -2011 ISO 10605 2011 GB/T19951 7637.3, 快脉冲a,b; 慢脉冲-正 /负 RF 组件 GB/T 17619 GB/T6113.1 电源电压 ISO 16750.2 2010 电压瞬变 /CI GB18655第2部分 GB14023 车,船点火装置 谐波 IEC61000-3-2 /-3-12 浪涌 17626.5 IEC61000-4-5 电快速脉冲群 GB/T17626.4 IEC61000-4-4 工频磁场 17626.8 电压跌落/DIPS GB/T17626.11/29 IEC61000-4-11/29 CISPR12/25 ECE R10-3 ECE R104 ISO 11451 -2/-3/-4BCI 电压波动和闪烁IEC61000-3-3 GB17625.21 汽车EMC试验发展趋势(4) 1.4.2汽车电子设备主要试验项目 1.4.2.1 电源线瞬态抗扰性 (CS)1) 执行标准ISO -7637.2/GB/T21437.22) 试验项目a)试验脉冲1;b)试验脉冲2a;c)试验脉冲2b;d)试验脉冲3a/3b;e)试验脉冲4;f)试验脉冲5a;g)试验脉冲5b; 1.4.2.2 电源线传导发射(CE)1) 执行标准ISO -7637.2/GB/T21437.22) 试验项目a)瞬态发射慢脉冲(ms)b)瞬态发射快脉冲(ns-μs) 1.4.2.3 通信/控制线耦合抗扰性(CT)1) 执行标准ISO -7637.3/GB/T21437.32) 试验项目a)慢速瞬态正脉冲(类P2a;DCC/ICC)b)慢速瞬态负脉冲(类P1)DCC/ICC)c)快速瞬态脉冲a(类P3a;DCC/CCC)d)快速瞬态脉冲b(类P3b);DCC/CCC)1 汽车EMC试验发展趋势(5) 1.4.2.4 RF传导抗扰性(CS)1)执行标准 (无要求)(GB/T17626.6 IEC61000-4-6;GB 4343.2家电,CISPR14-2)2) 试验项目参考有关产品EMC标准。 1.4.2.5 RF辐射抗扰性(RS)1) 执行标准 GB/T17619,GB/T6113,ISO 11452-2/-3/-4/-52) 试验项目 1.4.2.6 RF传导骚扰(CE)1) 执行标准GB18655 CISPR252) 试验项目a)电源线 ? 0.15-108MHzb)控制/信号线 1.4.2.7 RF辐射骚扰(RE)1) 执行标准GB18655 CISPR252) 试验项目1 汽车EMC试验发展趋势(6) 1.4.2.8 静电放电抗扰性(ESD)1) 执行标准:GB/T19951-2005 IDT ISO10605:2001(GB/T17626.2-/1998/2006//2008)/20102) 试验项目 ?a)直接放电b)空气放电 1.4.2.9 电源电压变化抗扰性(CI)1) 执行标准ISO -16750.2/GB/Txxxx.2-xxxx2) 试验项目 a)过电压(4.3)b)叠加交流电压(4.4)c)电压缓降和缓升(4.5)d)电压瞬降(4.6.1)e)电压骤降复位(4.6.2)f)电压启动特性(4.6.3)g)反向电压(4.7)1 汽车EMC试验发展趋势(7) 1.4.3 整车EMC试验项目 1.4.3.1 RF辐射抗扰性(RS)执行标准 GB/T17619,GB/T6113,ISO 11452-2/-3/-4/-5 1.4.3.2 RF传导骚扰(CE)执行标准GB18655 CISPR25 1.4.3.3 RF辐射骚扰(RE)执行标准GB18655 CISPR25 1.4.3.4 静电放电抗扰性(ESD)1) 执行标准:GB/T19951-2005 IDT ISO10605:2001(GB/T17626.2-/1995/2006/)/20102) 试验项目 ?a)车内b)车外1 汽车EMC试验发展趋势(8) 1.4.4 新能源电动车EMC试验项目(新增) 1.4.4.1 工作模式(新增)耦合到电网的RESS[1]充电模式。 1.4.4.2 试验项目(新增)1)辐射发射(宽带)2)谐波发射3)电压波动/闪变4)传导发射5)脉冲群抗扰性6)浪涌抗扰性 注[1]RESS:可充电能量储存系统.1 汽车EMC试验发展趋势(9) 1.5 主要参考标准 1.5.1国际通用标准1.5.2 国际产品族标准 1.5.3 我国EMC基础标准2 试验简介/ESD试验(1) 2.1 ESD试验 2.1.1 执行标准GB/T19951-2005 idt ISO10605:2001(GB/T17626.2-2008)/2010; 2.1.2 试验方法按GB/T17626.2-1998/2006/? IEC61000-4-2/1995/2001/2008/2010。 2.1.3 GB/T17626.2-2001/2006与1998的差异 2.1.3.1 不接地设备/部件(ESD试验) ?2.1.3.2直接放电试验 2.1.3.3 对水平耦合板放电试验 铜箔 ? 50x50mm2 试验简介/ESD试验(3) 2.1.4 IEC 61000-4-2:1995/2001与IE2008的差异 2.1.4.1 标准版本 √《IEC 61000-4-2:2001》改版为《IEC 61000-4-2:2008》,欧盟相应改版为《EN ?61000-4-2:2009》;√主要修改内容:试验脉冲参数和试验方法等 2.1.4.2 试验脉冲参数表1试验脉冲参数对比± 30% ±30% A I60 放电电流/60ns ± 30% ±30% A I30 放电电流/30ns ±15% ±10% A Ip 第一峰值电流 0.6–1.0 0.7–1.0 ns tr 脉冲上升时间 2008版 2001版 单位 参数 项目2 试验简介/ESD试验(4) 2.1.4.3试验/校验方法 √原标准/试验:1)输出串50Ω匹配电阻(输出电压减半);2)测量5次,取5次脉冲平均值。 √分析:1)不接地设备或设备的不接地部件不能自行放电。受试点的电荷累积可能使电 压为预期试验电压的两倍或更高;2)受放电回路LC影响,ESD试验存在不确定性。 √新标准/试验:1)输出不串50Ω匹配电阻,(输出测试电压也不再减半);2)每个测量等级,在一个时间里或个别评估时,要记录5个脉冲;3)每一脉冲每次测量(i.e. tr, Ip, I30, I60)都必须符合规定的范围要求。4)屏蔽室(要求)屏蔽效果可导致±20%或以上的幅度测量误差。 √分析:试验更严酷,试验结果一致性增强。 √IEC新标准/校准对ESD发生器提出了切合实际的更合理要求。2 试验简介/ESD试验(5) 2.1.5 几种ESD放电枪实测波形对比 2.1.5.1标准要求波形及参数表2 2.1.5.2实测合格波形a)4KV峰值电压量测值2.56V,符合2.55V~3.45V要求;b)8KV峰值电压量测值5.36V,符合5.1V~6.9V要求。 2.1.5.3 实测不合格波形a)4KV峰值电压量测值2.44V<2.55V3.45V;b)8KV峰值电压量测值4.72V<5.1V~6.9V. 2.1.5.4 实测严重不合格a)4KV峰值电压量测值2.20V<2.55V3.45V;b)8KV峰值电压量测值4.80V<5.1V~6.9V2 试验简介/瞬态抗扰性试验(1) 2.2瞬态抗扰性试验 2.2.1 执行标准GB/T 21437.2-2007 idt ISO7637-2:2005/2011. 2.2.2 ISO7637-2-2011版与2005版的差异表2 ?35V~85V 考虑Ri +UA= 28V +UA= 14V 150V~ 300V 150V~ 200V - 150V~ -300V - 112V~ -220V 37V~112V - 300V—- 600V - 75V— 150V 2010 Us*协商确定 未考虑Ri 12V P5b 试验5次,间隔1分钟/次 1h 5000 试验 次数 123V~ 174V 65V~8 7V 75V~ 150V 75V~1 00V - 150V~ -200V - 112V~ -150V 37V~50V - 450V—- 600V - 75V— 100V 2005 24V 24V 12V 24V 12V 24V 12V 24V 12V 24V 12V P5a P3b P3a P2a 试验脉冲1(P1)2 试验简介/瞬态抗扰性试验(2) 2.2.3 试验要点 2.2.3.1试验脉冲1a)试验设备布置b)Rs=Ric)试验 5000次,间隔0.5—5s/次d)整改:优选TVS管、自恢复保险丝。 2.2.3.2试验脉冲3a/3ba)试验设备布置b)50Ω同轴电缆/≤500mm; 2.2.3.3试验脉冲5aa)试验设备布置b)Rv=Ri (0.5Ω—4Ω/8Ω) 2.2.3.4试验脉冲5ba)试验设备布置b)Rv=Ri(Ri*+R5b)=2Ω2 试验简介/电压瞬变试验(1) 2.3 电压瞬变试验 2.3.1 执行标准GB/T XXXX.2-XXXX(2011?) idt ISO16750-2:2005/2010. 2.3.2 ISO16750-2-2010版与2005版的差异 表3 Unom—0V,100/200/400μs Umin—4.5V(12V)/9V(24V); 10s—10.1s 电压瞬降 4.6.1 车厂(VOLVO) ISO 16750.2-2005/2010版 50Hz-20KHz 2005版 …… 电压启动 叠加交流电 项目 …… 增加不同等级 4.6.3 50Hz-25KHz 4.4 2010版 条款2 试验简介/电压瞬变试验(2) 2.3.3 试验要点 2.3.3.1 叠加交流电1)频率范围:50Hz-20/25KHz-50Hz;2)对数升降。 2.3.3.2 电压启动特性1)试验项目 多;见表4/表52)结合整车实际,选/确定 适当的试验参数附:表4 ISO 16750-2:2010 4.6.3 电压启动特性试验参数(表3/12V)附:表5 ISO 16750-2:2010 4.6.3 电压启动特性试验参数(表4/24V)小 ? ? 结 汽车及汽车电子部件EMC试验 特点:1)越来越重视:安全性与EMC有关;2)汽车电子设备EMC性能与整车安装位置有关;3)汽车电子设备越来越多/密集……;骚扰/抗扰限值要求 ? ? 越来越高;4)EMC试验:不确定性;5)EMC试验/整改:需要积累经验。6)试验仪器设备:不断更新。结 ? 束 ? 语 谢 谢 谢 谢 谢 谢 谢 谢!! !! !! !! 网址: www. 3ctest.cn 地址:苏州高新区金山路198号安达科技2幢 TEL:0512-68413700 ? ? ?68413800 ? ? ?68077662 孙成明 感 谢 光 临 ! 欢 迎 提 问 !

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