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GB/T 21437.2-2021 道路车辆 电气电子部件对传导和耦合引起的电骚扰试验方法 第2部分:沿电源线的电瞬态传导发射和抗扰性.pdfICS 43.040.10 CCS T 35
道路车辆电气/电子部件对传导和
马莲道路污水处理工程施工组织设计方案道路车辆电气/电子部件对传导和 耦合引起的电骚扰试验方法第2部分 沿电源线的电瞬态传导发射和抗扰性
GB/T 21437.22021
言 引言 范围 规范性引用文件 术语和定义 试验规程 4.1 一般规定 4.2 试验温度和供电电压 4.3 电压瞬态发射试验 4.4 瞬态抗扰性试验 试验设备及要求 5.1 人工网络 5.2 并联电阻Rs 5.3 开关S 5.4 电源 5.5 测量仪器 5.6 抗扰性试验脉冲发生器 附录A(资料性) 试验脉冲严酷等级示例 附录B(规范性) 瞬态发射评估一一电压波形 附录C(规范性) 试验脉冲发生器验证程序 附录D(资料性) 脉冲发生器能量的确定 附录E(资料性) 道路车辆电气系统中瞬态的来源 附录F(资料性) 基于机电切换感性负载的替代瞬态试验技术
引言 范围 规范性引用文件 术语和定义 试验规程 4.1 一般规定 4.2 试验温度和供电电压 4.3 电压瞬态发射试验 4.4 瞬态抗扰性试验 试验设备及要求 5.1 人工网络 5.2 并联电阻Rs 5.3 开关S 5.4 电源 5.5 测量仪器 5.6 抗扰性试验脉冲发生器 附录A(资料性) 试验脉冲严酷等级示例 附录B(规范性) 瞬态发射评估一一电压波形 附录C(规范性) 试验脉冲发生器验证程序 附录D(资料性) 脉冲发生器能量的确定 附录E(资料性) 道路车辆电气系统中瞬态的来源 附录F(资料性) 基于机电切换感性负载的替代瞬态试验技术
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。 本文件由全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC114)归口。 本文件起草单位:中国汽车技术研究中心有限公司、苏州泰思特电子科技有限公司、中国电子技术 标准化研究院、工业和信息化部电子第五研究所、长春汽车检测中心有限责任公司、襄阳达安汽车检测 中心有限公司、中国汽车工程研究院股份有限公司、上汽大众汽车有限公司、杭州远方电磁兼容技术有 限公司、郑州宇通客车股份有限公司、长城汽车股份有限公司、上海机动车检测认证技术研究中心有限 公司、上海汽车集团股份有限公司技术中心、上海电器科学研究院、奥德科机动车零部件检测(泰州)有 限公司、上海汽车商用车技术中心、吉利汽车研究院(宁波)有限公司、上汽通用五菱汽车股份有限公司、 广家院威凯(上海)检测技术有限公司、广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院、宁波市华测检测技 术有限公司、河南凯瑞车辆检测认证中心有限公司、华晨汽车集团控股有限公司、南京汽车工程研究院、 北京兴科迪科技有限公司。 本文件主要起草人:许秀香、胡小军、崔强、米进财、刘欣、柳海明、吕刚、刘方磊、黄雪梅、刘新亮、 涂辛雅、卢长军、余天刚、王晓迪、肖晶、盛忠一、白云飞、沈晓斌、安鑫、邓福启、王绎维、何德业、孙成明、 白云、李嘉博、杨河清、史晓密。 本文件于2008年首次发布,本次为第一次修订。
车辆在正常运行期间会产生电气骚扰和射频骚扰。这些骚扰信号频率范围宽并且可以通过传导、 耦合或辐射的方式影响车载电气/电子部件和系统。 近年来,车辆大量安装了用于实现控制、监视和显示等各种功能的电气/电子部件和系统,其容易受 到车辆自身电气/电子系统(例如:点火系统,发电机/交流发电机系统,电动机和执行器等)产生的骚扰 而发生性能下降(暂时故障,甚至是永久损坏)。 GB/T21437《道路车辆电气/电子部件对传导和耦合引起的电骚扰试验方法》旨在确立道路车辆 用电气/电子部件的电瞬态传导发射和抗扰性试验方法,拟由5个部分构成。 第1部分:定义和一般规定。目的在于规定术语和定义、试验条件、功能特性状态分类等。 第2部分:沿电源线的电瞬态传导发射和抗扰性。目的在于规定沿电源线的电瞬态传导发射 和抗扰性试验的试验设备、试验方法和要求等。 第3部分:对耦合到非电源线电瞬态的抗扰性。目的在于规定耦合到非电源线电瞬态脉冲的 抗扰性台架试验方法。 第4部分:沿高压屏蔽电源线的电瞬态传导发射和抗扰性。目的在于规定沿屏蔽高压电源线 的电瞬态传导试验方法。 第5部分:脉冲发生器及验证方法的补充。目的在于确保测试结果具有可比性和可重复性
车辆在正常运行期间会产生电气扰和射频骚扰。这些骚扰信号频率范围宽并且可以通过传导、 耦合或辐射的方式影响车载电气/电子部件和系统。 近年来,车辆大量安装了用于实现控制、监视和显示等各种功能的电气/电子部件和系统,其容易受 到车辆自身电气/电子系统(例如:点火系统,发电机/交流发电机系统,电动机和执行器等)产生的扰 而发生性能下降(暂时故障,甚至是永久损坏)。 GB/T21437《道路车辆电气/电子部件对传导和耦合引起的电骚扰试验方法》旨在确立道路车辆 用电气/电子部件的电瞬态传导发射和抗扰性试验方法,拟由5个部分构成。 第1部分:定义和一般规定。自的在于规定术语和定义、试验条件、功能特性状态分类等。 第2部分:沿电源线的电瞬态传导发射和抗扰性。目的在于规定沿电源线的电瞬态传导发射 和抗扰性试验的试验设备、试验方法和要求等。 第3部分:对耦合到非电源线电瞬态的抗扰性。目的在于规定耦合到非电源线电瞬态脉冲的 抗扰性台架试验方法。 第4部分:沿高压屏蔽电源线的电瞬态传导发射和抗扰性。目的在于规定沿屏蔽高压电源线 的电瞬态传导试验方法。 第5部分脉冲发生器及验证方法的补充。且的在于确保测试结果具有可比性和可重复性
道路车辆电气/电子部件对传导和 耦合引起的电骚扰试验方法第2部分 沿电源线的电瞬态传导发射和抗扰性
本文件规定了汽车电气/电子部件沿电源线的电瞬态传导发射和抗扰性试验的试验设备、试验方法 和要求等, 本文件适用于M、N、O、L类车辆(不限定车辆动力系统,例如火花点火发动机、柴油发动机、电动 机)用标称电压12V或24V的电气/电子部件
GB/T21437.1界定的术语和定义适用于本文件
本文件所涉及的电源线瞬态发射和抗扰性试验均在试验室中以“台架试验”进行。一些试验方法中 要求使用人工网络,以便不同试验室结果之间具有可比性。 沿电源线的电瞬态抗扰性台架试验,采用试验脉冲发生器的方法(见5.6),其中所描述的试验脉冲 只是典型的脉冲形式,未能涵盖车辆上可能出现的各种瞬态。标准使用者可根据电气/电子部件的功能 或连接状况,确定是否规定和应用附加试验脉冲。 附录A规定了瞬态抗扰性的功能特性状态分类,
4.2试验温度和供电电压
试验期间,周围环境温度应为23℃士5℃, 供电电压UA在脉冲发生器的输出端进行测量,应符合表1的规定。如采用其他值,在试验报告中 应加以注明。
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4.3电压脱态发射试验
对于属于潜在传导骚扰源的电气/电子部件,应进行瞬态传导发射试验。该试验适用于含有感性负 载或通过机械或电子开关驱动感性负载的被测装置(DUT)。如连接到车辆电源、具有大电感或大感性 负载电流的电动窗,电动座椅,继电器,电动后视镜等。如果感性负载电感很小或电流很小,且由内部稳 定电压(例如5V)驱动,且与车辆电源隔离,则本试验不适用,试验计划规定除外。 试验时应采取措施,确保测量布置不受周围电磁环境干扰。 测量骚扰源产生的电压瞬态,要使用标准阻抗的人工网络(见5.1)。人工网络、开关和DUT之间 的所有连接配线均应放置在金属接地平板上方50mm士5mm处。电缆规格尺寸应按照车辆的实际使 用情况选择,配线应能承受DUT的工作电流,并在车辆制造商与供应商达成一致后确定。DUT的接 地方式应考虑车辆的实际安装,并在试验计划中定义。如果试验计划没有规定,DUT应放置在接地平 板上方50mm士5mm的非导电材料上。 采用电压探头和示波器或波形采集设备测量供电电压和骚扰电压,电压波形参数见附录B。 需特别注意测量时DUT是在断开以及各种不同工作模式的切换下进行。DUT试验条件要求应 在试验计划中规定。 注:某些情况下在DUT开启时测量。 应选择合适的采样率和触发电平,以获取完整的瞬态波形。选择足够的分辨率以显示爵态最大的 正值和负值。 选用合适的采样率和触发电平,根据试验计划操作DUT,并记录电压幅度。其他瞬态参数,诸如上 升时间、下降时间、持续宽度等也应记录。除非另有规定,至少采集10个波形,记录包含最大正幅度和 负幅度及其相关参数的波形。 应按附录B评估测得的瞬态,应记录所有相关信息和试验结果。若试验计划有要求,应包括与试 验计划规定性能指标有关的瞬态评估结果。
4.3.2慢脉冲试验布置
试验布置见图1a)。 骚扰源经人工网络连接到并联电阻Rs、开关S和供电电源。开关S代表DUT供电总开关(例如, 点火开关,继电器等),其可位于距离DUT几米远处。 在DUT由内部机械开关和/或电子开关控制感性负载情况下,DUT内部开关闭合(当开关S断开 时,DUT由感性负载供电)的试验布置见图1a)。 考虑到DUT内部开关的类型[继电器、电子开关、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等],可能无法确保 DUT内部开关受控闭合。内部开关状态的详细描述应记录在试验报告中。 DUT电源断开产生的瞬态在开关S断开时测量(操作开关S以便产生瞬态骚扰)。
4.3.3快脉冲试验布置
无内部开关的DUT试验布置见图1b)。
无内部开关的DUT试验布置见图1b
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骚扰源经人工网络连接到并联电阻Rs、开关S和供电电源。DUT电源断开产生的瞬态在开关S 断开时测量(操作开关S以便产生瞬态骚扰)。 有内部开关的DUT试验布置见图1c)。 扰源经人工网络连接到并联电阻Rs、开关S和供电电源。通过操作内部开关产生瞬态骚扰(不 需要开关S)。 在内部开关断开时(操作开关产生瞬态骚扰),测量DUT电源断开产生的瞬态,探头尽可能接近DUT端。
图1脱态发射试验布置
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态发射试验布置(DUT有内部开关)一快脉冲(纳秒至
脱态发射试验布置(绩
DUT应放置在非导电性、低相对介电常数(e,≤1.4)、厚度为(50士5)mm的支撑物上。 DUT外壳与接地平板的接地方式应符合车辆的实际连接,且应在试验计划中规定。
对试验脉冲3a和3b,试验脉冲发生 行地放直在非导电 对介电常数(e.<1.4)、厚度为50mm±5mm的支撑物上,其长度为500mm士100mm
4.4.3负载模拟器位置
负载模拟器宜直接放置在接地平板上。如果负载模拟器有金属外壳,其外壳应与接地平板搭接 负载模拟器可放在邻近接地平板处,其壳体与接地平板搭接
DUT试验前,在不带DUT的条件下,调整试验脉冲发生器[见图2a)]以产生5.6描述的特定脉冲 极性、幅度、宽度、阻抗。峰值电压U,应调整到试验所需的电平,其误差为0%~十10%。 接下来断开示波器,按图2b)将DUT连接到试验脉冲发生器,施加试验脉冲。按实际状态,评估 DUT在试验中和/或试验后的功能。 为产生规定的试验脉冲,需要接通和切断电源开关。如果试验脉冲发生器自带电源,可通过试验脉 冲发生器操作开关来实现
图2脱态抗扰度试验布置
示波器或等效设备; 接地平板; 电压探头; DC电源接地连接(对试验脉冲3,最长为100mm); 一未连接的电压探头; 负载模拟器(如要求,可连接到接地平板); 试验脉冲发生器; 连接电缆(试验时远离DUT电源线,避免耦合); 未连接的DUT 负载模拟器接地(如有要求)。
图2瞬态抗扰度试验布置(续)
人工网络代替车辆线束的阻抗,在实验室中作为阻抗的参考标准,以测定设备及电气/电子装置 图3为人工网络原理示意图
图3人工网络原理示意图
图4阻抗|Z|随频率变化曲线
并联电阻Rs模拟与DUT并联的车辆其他电气装置的等效电阻,这些电气装置与DUT的连接不 受点火开关控制。所选的Rs为开关断开时,未导通的点火开关端和地之间线束的平均阻抗,其值应由 车辆制造商规定。在没有任何明确规定时,应取Rs=40Q;如果使用绕线电阻,应为双绕电阻(即具有 最小电抗)。 注:为模拟最严酷情况,Rs可以断开。
开关S应装在图1a)、图1b)所示位置。在车辆实际应用中,如果开关和负载之间的线较长(几米), 则应使用慢脉冲布置。否则,宜使用快脉冲布置。无论哪种情况,只有快脉冲布置适合于测量因继电器 断开而产生的快速瞬态脉冲。 通过控制人工网络DUT侧的开关来测量快速瞬态(ta约为ns至μs量级)。通过控制人工网络电 源侧的开关来测量慢速瞬态(ta约为ms量级)。 当开关S明显影响骚扰瞬态特性时,推荐的开关特性如下: a 测量高压瞬态(幅度超过400V),开关装置应是DUT在车上使用的标准产品开关。如果此装 置无法使用,应采用具有下述特性的汽车继电器: 一触点电流额定值:I=30A,连续电阻性负载; 高纯度银触点材料; 继电器触点无抑制; 一单/双位触点与线圈电路电绝缘; 具有瞬态抑制的线圈(对被测瞬态的影响最小)。 注:由于频紫使用而降级的开关继电器,则需要替换。 b)使用具有复现性的开关,便于对驿扰进行精确评估,建议使用由子开关骚扰的幅度很可能
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大于常用的传统开关(起电弧),评估试验结果时应予考虑。电子开关适合用于控制含有抑制 器的DUT。测量低压瞬态(幅度小于400V)时,例如由含有瞬态抑制器的源产生的,推荐使 用具有下述特性的电子开关: 额定电压:25A时最高电压Umx=400V; 额定电流:持续最大电流Imx=25A,△t≤1s时100A; 压降:25A时电压降△U≤2V; 供电电压:见表1; 切换时间:△t,=300(1士20%)ns,在13.5V、参考负载R=0.6α、L=50μH(1kHz)条 件下测得; 一触发器:内部和外部; 一电压探头:1:100。 开关应能承受短路电流。 有些电子开关可能包含符合5.1和图3、图4规定的人工网络。这种情况下,应可旁路内部人工网 使用外部人工网络。 试验所选择的开关应在试验计划中规定,并在试验报告中记录。
数字示波器,或带电压探头的等效波形获取设备,测量仪器参数应满足如下要求: 带宽:从直流到至少400MHz; 采样率:至少2GS/s(单通道采样模式)。 探头特性: 衰减:10:1(如必要,可100:1); 最大输入电压:500V(如必要,可1000V); 带宽:从直流到至少400MHz; 输入阻抗至少1MQ(DC)
数字示波器,或带电压探头的等效波形获取设备, 带宽:从直流到至少400MHz; 采样率:至少2GS/s(单通道采样模式)。 探头特性: 衰减:10:1(如必要,可100:1); 最大输入电压:500V(如必要,可1000V); 带宽:从直流到至少400MHz; 输人阻抗:至少1MQ(DC)
5.6抗扰性试验脉冲发生器
试验脉冲发生器应能产生最大值为IUsl的开路试验脉冲北滘清越花园精装工程门式移动操作平台专项施工方案,试验脉冲定义见5.6.2~5.6.4。在表2~ 表6规定的限值内Us应可调整。 时间(t)和内阻(R;)的允差为士20%。特殊规定除外。 发生器性能和允差验证程序按附录C。 评价DUT抗扰性的推荐值可从表A.1、表A.2和表A.3选择。
模拟电源与感性负载断开的瞬态现象。适用于DUT在车上使用时与感性负载保持直接并联的情
模拟电源与感性负载断开的瞬态现象。适用于DUT在车上使用时与感性负载保持直接并联的情
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表3试验脉冲2a参数
表4试验脉冲2b参数
DB13/T 5397-2021 农业综合开发生态综合治理项目建设指南.pdfGB/T 21437.22021
表4试验脉冲2b参数(续)