电磁兼容瞬态传导抗扰测试波形耦合现象研究.pdf
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1、第55卷第2 期2023年3月智能物联技术Technology of IoT&AlVol.55,No.2Mar.,2023物联网技术与应用电磁兼容瞬态传导抗扰测试波形耦合现象研究李会营1,孙杜辉2(1.浙江科正电子信息产品检验有限公司,浙江杭州310 0 12;2.小米汽车科技有限公司,上海2 0 0 12 0)摘要:随着汽车电子技术的不断发展,汽车上电子零部件的数量和功能日益增多,整车零部件之间的通讯线也是呈几何级增长,各零部件信号线上的瞬态干扰和耦合干扰也显得越发敏感。然而,如何利用现有资源更准确地模拟实车上可能出现的干扰情况并进行前期测试,已成为各实验室的重要工作之一。本文结合信号线干扰
2、耦合验证实例,分析了干扰波形耦合的情况,为零件研发、检测、测试计划定义和标准制定提供参考。关键词:汽车电子;电磁兼容;瞬态干扰;波形耦合【中图分类号】U463.62;TN06【文献标识码】A【文章编号】2 0 9 6-6 0 59(2 0 2 3)0 2-0 57-0 6Research on Waveform Coupling Phenomenon of TransientConduction Immunity Test for Electromagnetic CompatibilityLI Huiying,SUN Duhui?(1.Zhejiang Kezheng Electronic I
3、nformation Product Inspection Co.,LTD.,Hangzhou 310012,China;2.Xiaomi Automobile Technology Co.,Ltd.,Shanghai 200120,China)Abstract:With the increasing electronization rate of automobiles,the number and function of electronic parts on auto-mobiles are also increasing,and the signal lines on the whol
4、e vehicle are also geometric growth,so the transient interferenceand coupling interference on the signal lines have become more and more sensitive.However,how to use available resourcesto more accurately simulate the possible interference on the real vehicle for preliminary testing has become one of
5、 the im-portant work of all laboratories.In this paper,cases of waveform coupling are analyzed based on some examples of signalline interference coupling verification,which can provide reference for parts development,testing and standard formulation.Key words:automotive electronics;electromagnetic c
6、ompatibility;transient interference;waveform coupling(Direct Capacitive Coupling,电容直接耦合)。在施0引言加干扰过程中,通过监控样品自身状态(如背景灯、在电磁兼容瞬态抗干扰测试中,根据ISO旋转状态等)、上位机报文或通讯状态标识、电压或7637-3 标准(ISO 7637 Road vehiclesElectrical电流值等方式对样品受干扰情况进行判定。但在实disturbances from conduction and coupling),通过容际实验中,通过示波器来监控电压、方波等参数时,性或感性耦合钳引
7、起的电骚扰,有三种测试方法:施加的干扰波形也会通过信号线空间耦合的方式CCC(Capacitive Coupling Clamp,容性耦合钳)、ICC耦合并反馈在监控示波器的波形上,就会出现示波(I n d u c t i v e C o u p l i n g C l a m p,感性耦合钳)和DCC器监控到的波形存在干扰波形,从而导致从示波器收稿日期:2 0 2 3-0 7-31作者简介:李会营(19 8 4-),男,河南人,本科,从事电子兼容测试及技术研究工作;孙杜辉(19 8 5-),男,浙江人,本科,从事电子兼容设计及测试工作。57智能物联技术上监控到的波形数据超标,无法直接研判测试
8、样品是否被真正干扰所致。为此,本文将以ISO7637-3标准中DCC测试方法为例,结合常规ESD(Elec-tro-Static Discharge,静电)测试耦合现象并进行验证及分析。1实验搭建方案19100mm56782如图1所示为DCC实际实验搭建布置图,具体如下(DUT即为 Device Under Test):实验样品:压力传感器;供电:5V(通过12 V蓄电池采用滑动变阻器输出);接地:实验样品外壳接地、负载接地;负载:放置于测试铜板上;监控:示波器监控和万用表监控(两种监控同步进行);正常功能监控状态:样品工作时输出2.6 V10%直流电压,超出为不合格。2验证方式2.1DCC实
9、验验证(1)实验样品输出端直接通过电压碳棒连接到示波器正常测试如图2 a)所示为实验样品输出端直接通过电压碳棒连接到示波器正常测试(以下简称“常规测2000mm341一实验脉冲发生器6-一电源2-DUT3-一线束4-接地平板5-一被测I/0线图1DCC实验搭建布置图Figure 1 Layout diagram of DCC experimental试”)的测试布置图,图2 b)所示为常规测试布置监控端连接。如图3所示为常规测试的结果。可以看出,示波器监控到的波形上有明显耦合,导致监控输出值有超出正常范围,无法直接判定样品失效。如图3b)所示,耦合信号放大后,其T,Ta和U,与注入波形7-89
10、-一监控示波器-DUT辅助装置一附压(最小2 0 0 V)陶瓷电容1a)a)整体布置图示(万用表仅供参考)Figure 2 General test layouta)Layout diagram(multimeter only for reference);b)Connection diagram for monitoring end58b)图2 常规测试布置图b)监控端连接图示李会营,孙杜辉:电磁兼容瞬态传导抗扰测试波形耦合现象研究基本一致;万用表的监控中(与示波器同步监控),监控波形的电压值无明显变化(如仅考虑采用万用表监控来判定测试结论,即测试中监控值未超出正常范围)。(2)样品输出更换
11、电压探头为BNC(BayonetNutConnector)线、2 0 kHz光电转换器、高阻抗线和测试布置不变的情况下断开样品验证(以下简称“更换连接方式验证”)。如表1所示为更换连接方式验证的具体方法,共分为4 次进行验证。验证结论为:示波器监控到的波形上仍有明显耦合,监控输出参数仍是超出正常范围,与常规测试情况一致。(3)布置不变,监控示波器放置远离脉冲注人设备(3m之外)再次验证(简称“再次验证测试”)Tek预货如图4 所示为再次验证测试布置图示。其中图4a)中监控示波器远离测试桌区域;图4 b)所示为监控示波器放置在3m之外的另一张桌子上。如表2所示为具体的验证方法。如图5所示为再次验
12、证测试的结果图示。将示波器远离测试桌放置,三种连接方式的耦合波形以不同时基展开,因时基较大(秒级),耦合单根的干扰波形虽然较少但依然存在。将监控的2.6 V直流电压波形时基以不同的时间展开,正常看上去就是一条直线,但是时基越小,显示的分辨率越高,就会呈现出如截图所示的样子(单位时间内存在着微小的偏差)。通过光标功能,将Y轴幅值坐标卡在电压波形的上下沿处,在施加干扰的过程中监控电压波形的变化情况,也可以很直观地分辨出监控主电压波形是否受到了干扰。Tek停止口-4.944ms?2.110V5.056ms1.130VA10.00ms.980.0mV220.0s500mV50 0 m V值平均值12.
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