华阳通用电子有限公司---汽车电子电磁兼容

1、华阳通用电子车载电子电磁兼容传导抗干扰测试系统方案简介符合ISO标准及各大汽车公司标准QA实验室张鹏忠2007-07-20&YOU华阳通用电子Femv f rwpi f8_C拙目录1. 简介系统简介ISO 系统大电流注入 BCI (Bulk current Injection )系统ESD (Electrostatic Discharge)系统2. 技术描述ISO 系统方案ISO7637 系统适用标准ISO7637 设备介绍2.3.1超小型干扰模拟器(UCS 200-M)2.3.2电压跌落信号发生器(VDS 200B)2.3.3 抛负载信号发生器(LD 200B)2.3.4电容耦合钳(

2、ACC)2.3.5系统软件 ISM ISO , ISMISO-UCS2.4 BCI 系统方案2.4.1BCI 根本系统简介2.4.2BCI 系统适用标准2.4.3 设备介绍2.4.3.1连续波模拟器(CWS500D)2.4.3.2电流注入钳(F130A-1)2.4.3.3校准夹(FCC-BCICF1 )2.4.3.4电流监测钳(F55)2.5ESD 系统2.5.1 静电放电模拟器(SANKI NS61000-2K )2.5.2 静电测试要求2.6 抗扰度测试结果的判定1.1.简介电磁兼容一词，源于英语Electromagnetic Compatibility.按直译为电磁兼容性。任何电气电子设

3、备都是复杂环境中的一局部，它们自身受着各种各样传导和辐射的干扰。每个电子 或电气设备在这个环境中都要正常工作，同时也要防止产生影响周围其它仪器的电磁干扰。一系列 标准和指令都规定了每台设备的敏感度和最大允许的发射等级。如果以跨国电气与电子工程师学会学报IEEE Transaction的射频干扰RFI分册改名为电磁兼容 EMC 分册的 1964年算起至今已有 45 年了；如果以当时的 IRE IEEE 的前身学者注意到这一 重要领域，成立射频干扰专业组的1957 年10 月算起，至今已 50 年了，在这五十年的时间内，电磁兼容的根底不断深化，内容不断开展，范围不断扩大，系统不断完善。为了了解汽车

4、电子电磁兼容这一领域，应首先对其定义有个清楚的了解。电磁兼容也像其他学 科一样，其定义有一些不同的表达方式，但都反响了同一个根本领实，仅用词不同而已。国家标准 GB/T4365- 1995?电磁兼容术语?对电磁兼容所下的定义为：“设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。要满足汽车电子零部件的电磁兼容测试要求，必须满足以下标准：1 CISPR 25/EN 55025【辐射发射】；2 DIN/ISO 11452-2/J1113-21【敏感度测试】；3 DIN/ISO 11452-4/J1113-4【大电流注入法 BCI】；4 ISO 7637【由传导及

5、耦合引起的电干扰】；5 IEC61000-4-2【静电放电抗扰度】；电子产品汽车电子的电磁兼容包括以下几个局部：蓝色局部为我司现有试验能力1.11.1 系统简介我司现有的电磁兼容传导干扰测试系统主要包括ISO 系统(ISO7637-2:2004)、BCI (大电流注入)系统(ISO 11452-4: 2004)及 ESD (静电放电)测试系统:IEC61000-4-2(1995)。1.2 ISO 系统方案(ISO7637-2:2004 )ISO 系统主要应用于车载电子设备的电磁兼容传导抗干扰测试，检测各种车载电子设备，如 AV、DVD和 CD 车载娱乐系统，音响设备、车载、GPS 导航系统、平

6、安气囊、雨刷、 ECU 等，是否能够承受车内固有的干扰信号源的干扰，如继电器开关过程产生的快速脉冲串，交流或直流马达启动时 产生的干扰，电源开关过程产生的电压变化等干扰信号。测试标准依据国际标准 ISO7637 或各个汽车厂商的厂家标准。目前，国际绝大多数汽车厂家及相关电子设备配套厂家都采用了这套测试系统。如整车厂商美国福特(Ford)、通用汽车(General Motors);德国群众(Volkswagen)、奥迪(Audi)、宝马(BMW)、奔驰(Daimler Chrysler)、宝时捷(Porsche)、德国 曼(MAN);法国雷诺(Renault)、雪铁龙(PSA Peugeot C

7、itroen)、标志(Piaggio);意大利菲亚特(Fiat)、依维柯(Iveco);瑞典沃尔沃(Volvo);日本丰田(Toyota)、本田(Honda)、三菱(Mitsubishi)、尼桑(Nissan)、马自达(Mazda);韩国起亚(Kia)、现代(Hyundai)其它车厂 Freightliner, Mack Truck, Scania, Smart;零部件配套厂商博士( Bosch)、西门子 VDO (SIEMENS VDO )等等。在中国，我们是领导者，这是我们的优势！!实物图片：ISO 车载电子设备电磁兼容传导抗干扰自动测试系统(60V/15A)Pulse 1-5b as p

8、er ISO 7637 and DIN/ETS/GOST/Jaso/SAE1.31.3 大电流注入 BCIBCI (Bulk(Bulk currentcurrent InjectionInjection ) )系统大电流注入 BCI 系统是- 一项抗扰度的测试，它主取旦磁干扰的抗扰度，测试信号通过电流注入钳注入。电流注入钳本身是个电流转换器，夹在被测线束 上。该项抗扰度测试是通过改变注入信号的电平和频率来实现的。简单的讲就是测试车载电子设备 对射频场干扰引起的大电流注入的传导抗干扰性能。我司大电流注入 BCI 测试系统完全满足 ISO11452-4 及汽车厂家 Daimler Chrysler

9、、BMW、Ford、GMW、PSA、Renault、Nissan、Fiat、Mitsubishi 的标准要求。大电流注入 BCI CWS500D 系统如下列图：大电流注入 BCI CWS500D 系统内部原理图如下:女止考虑被测设备对于由窄带电磁能量所产生的电标准布置要求在屏蔽房中进行测试：- CWS5Q0DMonitorMonitor propro bebe监测 fHfHInjection probe注入钳EUT我司实物图片暂空，采购中：图片左侧为我司 BCI 干扰测试系统实物图1.41.4 ESDESD 静电放电抗扰度系统 静电放电模拟器模拟人体对车载电子设备静电放电的现象，检验其是否能够

10、承受静电放电的干扰。我司实物图片：测试活动应在单独的房间中进行，测试环境及辅助设施应满足相关标准要求!2.2.技术描述2.12.1ISOISO 系统我司的 ISO 系统是超小型干扰模拟器 UCS200-M、抛负载脉冲发生器 LD200B、电压跌落信号发生器 VDS200B、电容耦合钳、系统软件、系统附件及电缆组成。每台信号发生器器可以单独运行，也可以统一安放到标准机柜中，通过UCS200-M 的中央耦合矩整开关有一个通道输出测试信号。每台设备都有内置 IEEE488 口既可以手动操作也可以使用专用软件自动控制整个系统的运行。系统如图所 示：我司系统如下图正面图和反面图:满足所有标准的系统图仅供

11、参考2.22.2 ISO7637ISO7637 系统适用标准我司的 ISO 系统完全满足以下标准 International Standard:国际标准及车厂标准测试波形我司现有的仪器ISOISO 7637-27637-2 200420041,2a,2b,3a , 3b4,5a,5bVDS200LD200UCS200-MDINDIN 72300-2(1998)72300-2(1998)4.2.1.1 Overvoltagel4.2.1.2 Overvoltage24.3 Wobble4.4 Ramp Down4.5.1 Drop4.5.2 Dips4.5.3 Start4.6.1 Revers

12、ed VoltageVDS200LD200UCS200-METSETS 300300 3293291,2,3a ,3b4,7VDS200LD200UCS200-MGOSTGOST 28751-9028751-901 ,2,3a ,3b4,5,6,7VDS200LD200UCS200-MJasoJaso D D 001-94001-94Sinus, Interruption,Inverse Polarity,Overvoltage1,Overvoltage2,Pulse1,Pulse2,Pulse A1, Pulse a2,Pulse B1, Pulse B2VDS200LD200UCS200-

13、MSAESAE J1113-11J1113-111a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b, 4, 5VDS200LD200UCS200-M ACC车厂(Manufacturer)BMWBMW 600600 13.013.0 (Teil(Teil 1)1)Wobble,Ramp Down, Ramp Up, 4, 1,2, 3, 5VDS200LD200UCS200-MACCDaimlerDaimler ChryslerChryslerPF9326PF9326 Rev.cRev.cVoltage Extremes, ReverseVoltage, 1,2, 3a, 3b, 5a, 5b,Di

14、sp, Dropouts, Ramp Up, RampDownVDS200LD200UCS200-MACCFiatFiat 9.901109.90110 (1999)(1999)Overvotage1, Overvotage2, 1,2,3a, 3b, 4, 5, 5a, Jaso, Micro1ms/10ms, Micro1ms, Cycle 1,Cycle 2VDS200LD200UCS200-MACCFordFord ES-XW7T-1A278-ABES-XW7T-1A278-ABC1210-A1,C1210-A2,C1210-B1,C1210-B2,C1220-A,C1220-B,C1

15、220-C,C1220-D,C1220-E,C1230,C1240,C1260-A,C1260-B,C1260-C,C1260-D,C1260-E,C1270-A,C1270-B,C1270-CVDS200LD200UCS200-MACCFreightlinerFreightliner 49-0008549-00085Reverse Polarity1,Reverse Polarity2,Jump Start, Series Charging,Interruption, Load DumpVDS200LD200UCS200-MACCGMWGMW 3097/31003097/3100 (10.2

16、000)(10.2000)1,2a, 2b,3a, 3b,4, 5, 6,7a, 7bVDS200LD200UCS200-MACCHondaHonda 3982Z-SDA-00303982Z-SDA-003014 Overvoltage,15 Pulse A1,15 Pulse A2,15 Pulse B1,15 Pulse B2VDS200LD200UCS200-MACCIvecoIveco 16-210316-21031,2,1a, 3b,4, 5, 6VDS200LD200UCS200-MACCKia/HyundaiKia/Hyundai ES39110-00ES39110-00C121

17、0-A1,C1210-A2,C1210-B1,C1210-B2,C1220-A,C1220-B,C1220-C,C1220-D,C1220-E,C1230-A,C1230-B,C1230-C,C1230-D,C1230-E,C1270-A,C1270-B,C1270-CVDS200LD200UCS200-MACCMackMack TruckTruck 606GS15606GS151,2a,3a, 3b, 4, 5b, DropsVDS200LD200UCS200-MACCMANMAN 32853285(24V system)1,2,3a, 3b,4, 5a, 5bVDS200LD200UCS2

18、00-MACCMazdaMazda MESMES PW67600PW67600C101-1a,C101-1b,C101-1c,C101-2a,C101-2b,C102-1a,C102-1b,c102-1c,C102-2,C-102-3a,C102-3b,C102-4,C102-5,C103-1,C103-2,C103-3,C103-4VDS200LD200UCS200-MACCMitsubishiMitsubishi ES-X82021ES-X820214.1 Power10, 4.2 Power18,4.2.1 Electrical Load1,4.2.1 Electrical Load2,

19、4.2.1 Electrical Load3,4.2.2 Engine Start1,4.2.2 Engine Start2,4.3 Chattering, 4.3Key Switch,4.4 Inverse Polarity,4.5 Overvoltage A,VDS200LD200UCS200-MACC4.5 Overvoltage B,4.6 Interruption, 1,2,3a, 3b, 5NissanNissan 28401NDS0228401NDS02 (2002)(2002)6.1.1 Volt Check Min,6.1.1 Volt Check Max,6.1.2 Dec

20、rease, 6.1.2 Increase6.1.3 Profile,6.1.4 Overvoltage,6.1.4 Reverse Voltage,6.1.5 Ground,6.1.6 Pulse 1,6.1.6 Pulse 1 bis6.1.6 Pulse 2a,6.1.7 Pulse 3a Train,6.1.7 Pulse 3b Train,6.1.8 Pulse 1 bis, 6.1.8 Pulse26.1.8 Pulse 3a, 6.1.8 Pulse 3b,6.1.9 Pulse 5a, 6.1.9 Pulse 5b,6.1.10 Micro Drops,6.1.11 Start

21、,6.1.12 Sweep 100,6.1.12 Sweep 20,VDS200LD200UCS200-MACCPiaggioPiaggio 743174313.6 Dips,3.7 Overvoltage1,3.7 Overvoltage2,3.9 Pulse1,3.9 Pulse 2,3.9 Pulse 4a, 3.9 Pulse 4b,3.9 Pulse 5a, 3.9 Pulse 5bVDS200LD200UCS200-MACCPorschePorsche (2001)(2001)2.1.1 Pulse 1,2.1.1 Pulse 1z,2.1.1 Pulse 2, 2.1.1 Pul

22、se 2z,2.1.1 Pulse 3a, 2.1.1 Pulse 3b,2.1.1 Pulse 4, 2.1.1 Pulse 5,2.1.1 Pulse 6, 2.3 WobbleVDS200LD200UCS200-MACCPSAPSA B21B21 709070904.2.1 Sinus, 4.1.3 Sweep,4.2.1 Stress 18, 4.2.2 Stress 244.3 Micro Drop,4.4.1 Pulse 1,4.4.1 Pulse S1,4.4.1 Pulse S2, 4.4.1 Pulse 2,4.4.1 Pulse 3a, 4.4.1 Pulse 3b,4.4

23、.1 Pulse 5a, 4.4.1 Pulse 5,VDS200LD200UCS200-M ACCRenaultRenault 36.00.400/B36.00.400/B(24V system)1,2, 3a, 3b, 4sharp, 5a, 5b, 5c,Power Supply1, Power Supply2VDS200LD200UCS200-MACCScaniaScania TB1400TB1400(24V system)1a, 3a, 3b,4,5, 5bVDS200LD200UCS200-MACCSmartSmart DEDE 10005B10005B1,2,3a, 3b,4,L

24、oad Dump, WobbleVDS200LD200UCS200-M ACCToyotaToyota TSC3500GTSC3500G6.22 Pulse A, 6.22 Pulse B,6.22 Pulse C, 6.22 Pulse D,6.22 Pulse E, 6.22 Pulse F,6.22 Pulse G 6.22 Pulse H,6.22 Pulse J, 6.22 Pulse K,6.22 Pulse L, 6.22 Pulse M,6.22 Pulse N, 6.22 Pulse P,6.22 Pulse R, 6.22 Pulse S,6.22 Pulse T,6.23

25、 Overvoltage,6.24 Reverse Pow.6.26 Load Dump1,6.26 Load Dump2VDS200LD200UCS200-MACCVolvoVolvoEMCEMC RequirementsRequirements (1998)(1998)1,2, 3a, 3b, 4, 5a, 5b, c,5.3.1 Power Supply,5.3.2 Micro CutsVDS200LD200UCS200-MACCVWVW 80108010 (1999)(1999)5.1.2 Overvoltage L,5.1.3 Overvoltage K,5.5 Wobble, 5.

26、6 DipsVDS200LD200UCS200-MACC2.32.3 ISOISO 系统设备介绍2.3.12.3.1 超小型干扰模拟器(Ultra-CompactUltra-Compact SimulatorSimulator UCS200-MUCS200-M ) )超小型干扰模拟器 UCS200-M 是一台将脉冲群发生器、多种微脉冲发生器及耦合矩阵开关网络集成在一起的汽车瞬变干扰模拟器。UCS200-M 可以符合国际及汽车厂家相关标准测试。UCS200-M的 Freestyle 功能可以使用户按自己要求建立微脉冲波形。测试等级电压开路U=20V600V 土 10%脉冲间隔 0.2S99S波形

27、：PulsePulse 1 1 12V12V 供电系统上升时间 tr1090%=1us+0%/-50% 脉冲宽度 td1010%=2ms 土 10% 内阻 10 Q 10%波形：PulsePulse 1 1 (24V(24V 供电系统) )上升时间 tr(1090%)=3us+%/-50% 脉冲宽度 td(1010%)=1ms 土 10% 内阻 50 Q 10%波形：PulsePulse 2 2 (12V/24V(12V/24V 供电系统) )上升时间 tr=1us+0%/-50%脉冲宽度 td=50us 土 10%内阻 2 Q 土 10%唯虫发方式：自动唯虫发 Pulse release w

28、ith the preselected parameters手动触发 Single pulse release mode夕卜触发 Single pulse release by external trigger电平开关触发 Switch off duration (to) selectable (0ms10s)标准微脉冲模块：该模块产生微秒级的瞬态脉冲波形，这种波形发生在电池和感性负载的断接、引擎关闭等情况下。标准微脉冲产生的波形如：Pulse1、Pulse2,完全符合 ISO 7637-2.3 标准。测试等级电压开路U=20V600V 土 10%脉冲间隔 0.2S99S输出：+/-输出耦合去

29、耦电池供电电压统一的 DUT 俞出到电平正极通过二极管和电池开关最大 60V/15A DC波形：PulsePulse 1 1 (12V(12V 供电系统) )上升时间 tr(1090%)=1us+0%/-50% 脉冲宽度 td(1010%)=2ms 土 10% 内阻 10 Q 10%波形：PulsePulse 1 1 (24V(24V 供电系统) )上升时间 tr(1090%)=3us+%/-50%脉冲宽度 td(1010%)=1ms 土 10% 内阻 50 Q 10%波形：PulsePulse 2 2 12V/24V12V/24V 供电系统上升时间 tr=1us+0%/-50%脉冲宽度 td

30、=50us 土 10% 内阻 2 Q 土 10%唯虫发方式:自动唯虫发 Pulse release with the preselected parameters手动触发 Single pulse release mode夕卜触发 Single pulse release by external trigger电平开关触发 Switch off duration (to) selectable (0ms10s)快速脉冲群信号模块:脉冲群信号模块产生瞬态脉冲信号，这种干扰信号的产生是由于开关切换 导致的结果，干扰波形特性受在线束上的分布电感和电容的影响。测试等级电压开路U=20V1000V 土

31、10%波形 5/100ns源阻抗Zq=50 Q 土 20%极性正/负唯虫发方式:自动唯虫发 Pulse release with the preselected parameters手动触发 Single pulse release mode输出：+/-输出耦合去耦电池供电电压统一的 DUT 俞出到电平正极通过二极管和电池开关最大 60V/15A DC夕卜触发Single pulse release by external trigger般参数：脉冲群持续时间 0.1ms999msRepetition rate 10ms999ms/man 0.1kHz500kHz每秒 10,000 个T=0:

32、 01min99:59min/ 无穷长2.3.22.3.2 电压跌落信号发生器( VoltageVoltage DropDrop SimulatorSimulator VDS200BVDS200B ) )VDS200B 模拟汽车启动时内部电源网络电压暂降时产生的干扰信号，完全满足 ISO 7637 和 DIN40839 标准。而且，他还可以模拟突然启动的波形 (电压聚升)，同时满足 ISO 7637 中的 Pulse 2b/4。脉冲群重复频率脉冲频率脉冲个数脉冲时间测试等级电压范围U=0V60V分辨率 U=0.1V电流I=0A15A 土 10%源阻抗95ms土 10%源阻抗极 r 生重复率0.

33、5Q正/负120sFordFord ES-XW7TES-XW7T测试等级电压范围波形上升时间波形宽度U=60V 土 10%tr=1ms10mstd=300ms 土 10%脉冲在 0.7Q 负载 U=30V 土 10%波形上升时间 波形宽度 源阻抗 极性 重复率tr=1ms10mstd=150ms 土 10%0.5Q正/负3 个脉冲 30s触发方式：自动触发手动触发外触发EventsCounterPulse release with the preselected parametersSingle pulse release modeSingle pulse release by externa

34、l triggerSwitch off duration (to) selectable (0ms10s)11,000,000输出被测设备接口耦合输出电池供电电压正极/负极正极/负极最大 60V/15A DC测试程序快速测试程序快速测试 所有参数在测试过程中可以更改 标准测试程序1. ISO 7637 pulse 4 12V (4 levels)2. ISO 7637 pulse 4 24V (4 levels)3. Field decay impulse用户自定义测试程序1.Customised Test Routines2.Change voltage after n pulses by

35、V3.Change impedance after n pulses by f4.Change pulse duration after n pulses月艮务 Service Routines, Setup接口 串口RS232,120019200band并口IEEE488, address 130CN 控制 CNA2002.3.32.3.3 电容耦合钳(CapacitiveCapacitive CouplingCoupling ClampClamp ACCACC ) )电容耦合钳用于非电源线干扰信号的注入，符合 DIN 40839, part 3 和 ISO7637-3 标准2.42.4 B

36、CIBCI 系统方案2.4.1 BCIBCI 根本系统简介BCI 系统由超小型、集成化连续波信号模拟器CWS 500D、电流注入钳、电流检测钳、衰减器、校验夹、系统软件及附件组成。2.4.2 BCI 系统适用标准标准测试最大等级设备ISO 11452-4(2000)100mACWS500DISO 11452-4(2003 DIS)100mACWS500DSAE J1113-4100mACWS500DMBN 10 284-250dBmCWS500DPSA B21 7110300mACWS500DRenault 36-00-808 F(2003)200mACWS500D2.3.52.3.5 系统软

37、件 ISMISM ISO,ISMISO-UCSISO,ISMISO-UCS通过此系统软件可以控制所有测试设备、设置测试步骤、 现整个试验的全自动测试。软件同时提供国际及各汽车厂家标准数据库。记录测试过程、产生并打印测试报告实C p 11 * C I o m p17日鼻以IP/- JLlfFIAT 9.90110300mACWS500DGeneralMotorsGMW3100105dBuACWS500DDaimlerChryslerCD-10614500mACWS500DFordES-XW7T-1A278-AC105dBuACWS500D2.4.3 设备介绍2.4.3.1 连续波模拟器 (CWS500D)频率： 10KHz-400MHz幅度调制：1KHz, 80%1KHz, 95%400Hz, 80%50Hz, 80%2Hz, 80%脉冲调制：1Hz, 50% duty cycle1KHz, 50% duty cy