原創精華!有關道路車輛電氣測試和應用的那些事兒
發布時間:2014-04-24 責任編輯:cicy
【導讀】汽qi車che電dian子zi的de概gai念nian自zi從cong提ti出chu以yi來lai,便bian一yi下xia子zi成cheng為wei了le熱re門men話hua題ti。人ren們men的de想xiang法fa都dou是shi想xiang將jiang汽qi車che變bian得de更geng智zhi能neng,更geng安an全quan,更geng舒shu適shi。因yin此ci,越yue來lai越yue多duo的de人ren對dui其qi的de關guan注zhu度du也ye在zai逐zhu漸jian上shang升sheng。在zai2014安防電子技術研討會第十七屆電路保護與電磁兼容技術研討會上,來自泰斯特電子的胡工為我們帶來了最新的分析。
xianjieduanchezaidianzishebeiyuelaiyueduo,qizhonghenduodianzishebeiyongyubaozhengcheliangdeanquanxingshi。cheliangzaigaosuxingshiguochengzhong,chezaidianzishebeiyinweiwaijieganraofashengguzhang、不正常工作;容(rong)易(yi)引(yin)發(fa)嚴(yan)重(zhong)的(de)交(jiao)通(tong)故(gu)障(zhang),容(rong)易(yi)照(zhao)成(cheng)人(ren)員(yuan)生(sheng)命(ming)財(cai)產(chan)損(sun)失(shi)。車(che)載(zai)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)受(shou)到(dao)的(de)幹(gan)擾(rao),很(hen)多(duo)都(dou)是(shi)車(che)輛(liang)運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong),自(zi)身(shen)設(she)備(bei)產(chan)生(sheng)的(de)幹(gan)擾(rao)影(ying)響(xiang)到(dao)另(ling)一(yi)個(ge)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)。
適用標準:ISO 16750.2:2012《道路車輛--電氣和電子設備的環境條件和試驗--第2部分:電力負荷》。後(hou)麵(mian)我(wo)會(hui)講(jiang)到(dao)這(zhe)個(ge)標(biao)準(zhun)有(you)哪(na)些(xie)變(bian)更(geng)。這(zhe)個(ge)是(shi)標(biao)準(zhun)最(zui)新(xin)的(de)變(bian)化(hua)。這(zhe)個(ge)標(biao)準(zhun)也(ye)不(bu)是(shi)強(qiang)製(zhi)的(de),是(shi)推(tui)薦(jian)的(de)。很(hen)多(duo)人(ren)認(ren)為(wei)是(shi)推(tui)薦(jian)的(de),我(wo)就(jiu)不(bu)用(yong)測(ce)試(shi)了(le),是(shi)不(bu)是(shi)可(ke)以(yi)?不(bu)可(ke)以(yi)。因(yin)為(wei)是(shi)汽(qi)車(che)零(ling)部(bu)件(jian),零(ling)部(bu)件(jian)有(you)很(hen)多(duo)電(dian)子(zi)設(she)備(bei),零(ling)部(bu)件(jian)不(bu)過(guo)的(de)話(hua),怎(zen)麼(me)保(bao)證(zheng)整(zheng)車(che)的(de)安(an)全(quan),所(suo)以(yi)對(dui)於(yu)零(ling)部(bu)件(jian)還(hai)是(shi)要(yao)求(qiu)你(ni),我(wo)在(zai)要(yao)求(qiu)你(ni)的(de)時(shi)候(hou)依(yi)據(ju)是(shi)什(shen)麼(me),國(guo)標(biao)推(tui)薦(jian)的(de)標(biao)準(zhun)。汽(qi)車(che)零(ling)部(bu)件(jian)基(ji)本(ben)上(shang)都(dou)是(shi)以(yi)推(tui)薦(jian)來(lai)建(jian)議(yi)大(da)家(jia)做(zuo)這(zhe)件(jian)事(shi),沒(mei)有(you)強(qiang)製(zhi)。因(yin)為(wei)後(hou)續(xu)的(de)出(chu)現(xian)法(fa)律(lv)責(ze)任(ren),汽(qi)車(che)出(chu)現(xian)一(yi)些(xie)故(gu)障(zhang)或(huo)者(zhe)因(yin)為(wei)某(mou)些(xie)元(yuan)器(qi)件(jian)因(yin)為(wei)一(yi)個(ge)幹(gan)擾(rao)造(zao)成(cheng)車(che)輛(liang)沒(mei)法(fa)使(shi)用(yong),嚴(yan)重(zhong)的(de)就(jiu)發(fa)生(sheng)了(le)人(ren)員(yuan)傷(shang)亡(wang)。標(biao)準(zhun)有(you)哪(na)些(xie)變(bian)化(hua)?


道路車輛電氣和電子設備電氣載荷測試項目:1.直流供電電壓。2.過電壓(極溫極壓)。3.疊加交流電壓。4.供電電壓緩降和緩升。5.供電電壓中斷。6.拋負載。7.反向電壓。8.參考接地和供電偏移。9.開路試驗。10.短路保護。11.耐電壓。12.絕緣電阻。
為wei什shen麼me要yao加jia一yi個ge等deng級ji判pan定ding?大da家jia都dou知zhi道dao,做zuo試shi驗yan,做zuo完wan了le,沒mei有you判pan定ding依yi據ju,我wo怎zen麼me知zhi道dao這zhe個ge產chan品pin是shi合he格ge的de還hai是shi不bu合he格ge的de,所suo以yi一yi定ding要yao有you判pan定ding依yi據ju,這zhe是shi前qian提ti。A級是最好的,A級:試驗中和試驗後,裝置/係統所有功能滿足設計要求。B級放鬆一點,B級:試驗中裝置/係統所有功能滿足設計要求,但允許有一個或多個超出規定允差。試驗後所有功能應該自動恢複到規定限值。存儲器功能應符合A級。C比B低一個等級。B是在一個範圍內,C是超過了這個範圍了。C級:試驗中裝置/係統一個或多個功能不滿足設計要求,但試驗後所有功能能自動恢複到正常運行。D比C低一個等級了,D級:試驗中裝置/係統一個或多個功能不滿足設計要求且試驗後不能自動恢複到正常運行,需要對裝置/係統通過簡單操作重新激活。汽車有E等級,沒辦法恢複到正常的工作狀態。E級:試驗中裝置/係統一個或多個功能不滿足設計要求且試驗後不能自動恢複到規定運行,需要對裝置/係統進行修理或更換。
下麵講測試的一個項目,1.直流供電電壓,目的:檢驗受試設備在最低和最高供電電壓範圍內的功能。試驗方法:將規定設置的電壓施加在DUT的所有相關輸入端。施加電壓與ISO16750.4規定的工作溫度範圍有關,不受時間限製。所有DUT的功能應符合ISO16750.1定義的A級。
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這個是過電壓測試。目的:模擬發電機調節器失效引起的發電機輸出電壓上升到高於正常電壓。試驗方法:12V係統:a.在加熱箱中將DUT加熱到T= (Tmax-20℃)。向DUT所有相關輸入端施加18 V 的電壓,持續60 min。功能狀態至少應達到ISO16750.1定義的C級。必要時可要求達到更嚴酷的A級。b.確保DUT在室溫下處於穩定狀態。向DUT所有相關輸入端施加24V的電壓,持續(60±6)s。能狀態至少應達到ISO16750.1定義的D級,必要時可要求達到更嚴酷的B級。 下麵有一個列表。


3.疊加交流電壓,這個比較簡單一點。目的:模擬直流供電時的紋波電壓。試驗方法:同時對DUT的所有相關輸入(連接)端。按下列規定的嚴酷度1、2、3或4進行試驗:功能狀態應達到ISO16750.1定義的A級。這裏列出來給大家看一下,不同的零部件、元器件的要求是不一樣的。
4.供電電壓緩降和緩升。目的:模擬蓄電池逐漸放電和充電。試驗方法:同時對DUT有效輸入端進行試驗。以(0.5 ± 0.1) V/min速率將供電電壓由最小供電電壓USmin降到0 V ,然後從0 V 升到USmax,線性變化範圍(0.5 ±0.1)V/min,或步長不大於25mV。在下表的供電電壓範圍內的功能狀態應符合A級。供電電壓範圍之外,功能狀態至少應達到ISO16750.1定義的D級。必要時可要求達到更嚴酷的C級。
5.供電電壓中斷。5.1 供電電壓瞬時跌落。目的:模擬另一電路內的常規熔斷器元件熔化時造成的影響.試驗方法:將試驗脈衝同時加到DUT的相關輸入(連接)端。上升和下降時間應不超過 10 ms。要求:功能狀態應達到ISO16750.1定義的B級。經協商可選擇其他等級。
5.2對電壓驟降的複位性能。目的:用於檢驗在不同的電壓驟降下DUT的複位性能。適用於具有複位功能的設備,例如,裝有微控製器的設備。試驗方法:對DUT的相關輸入(連接)端同時施加試驗脈衝,檢查DUT的複位性能。供電電壓以5 %梯度從USmin 降到 0.95 USmin。保持5 s。再上升到USmin 。至少保持10 s並進行功能試驗。然後將電壓降至0.9 USmin等等。按圖6所示以USmin的5%梯度繼續進行直到降到0V,然後再將電壓升到USmin。要求:功能狀態應達到ISO16750.1定義的C級。圖形是這種,第一次降5%以後,電壓升到100%,第二次是10%,第三次15%。
5.3啟動特性。目的:用於檢驗DUT在車輛啟動時和啟動後的特性。 實驗方法:按圖7及表3或表4給出的啟動特性參數同時加到DUT的相關輸入(連接)端,共進行10次。建議啟動循環之間間隔1s-2s。要求:在車輛啟動期間工作的有關DUT功能應達到ISO16750.1定義的A級,其他按表3和表4確定。
後hou麵mian有you個ge表biao,這zhe一yi個ge整zheng個ge廠chang家jia會hui有you嚴yan格ge的de要yao求qiu,這zhe個ge會hui有you變bian化hua,這zhe個ge變bian化hua是shi有you依yi據ju的de,就jiu是shi這zhe個ge表biao格ge,每mei個ge參can數shu值zhi的de變bian化hua是shi怎zen麼me定ding義yi的de,到dao了le最zui低di值zhi再zai上shang升sheng,這zhe個ge沒mei有you測ce試shi要yao求qiu,知zhi道dao這zhe個ge圖tu形xing實shi際ji中zhong會hui碰peng得de到dao。這zhe是shi啟qi動dong電dian壓ya曲qu線xian。這zhe是shi12V係統參數。這裏麵有一個備注,前麵提到的最低電壓和最高電壓有一個表,最低電壓、最高電壓裏麵對應的一個判定等級要達到A等級和B等級,不同的測試,這個是產品要達到的性能。這是24V係統參數。同樣的有A和B等級,A後麵對應的a、b、c、d,它要滿足的性能等級。
6.拋負載。分為兩個,集中拋負載和無集中拋負載。目的:模擬拋負載瞬態現象。即模擬在斷開電池(虧電狀態)的de同tong時shi,交jiao流liu發fa電dian機ji正zheng在zai產chan生sheng充chong電dian電dian流liu,而er發fa電dian機ji電dian路lu上shang仍reng有you其qi它ta負fu載zai時shi產chan生sheng的de瞬shun態tai。這zhe一yi塊kuai是shi經jing常chang會hui遇yu到dao的de,空kong調tiao也ye會hui開kai也ye會hui關guan,這zhe種zhong情qing況kuang是shi最zui多duo,而er且qie產chan生sheng的de功gong率lv比bi較jiao大da,很hen容rong易yi燒shao壞huai電dian子zi設she備bei。試shi驗yan方fang法fa: 無集中的拋負載抑製。無集中拋負載抑製交流電機的脈衝波形和參數,同時加到DUT的相關輸入(連接)端。建議啟動循環1 min至少10次。有集中的拋負載抑製。有集中拋負載抑製交流電機的脈衝波形和參數,同時加到DUT的相關輸入(連接)端。建議啟動循環1 min至少5次 。要求:功能應達到ISO16750.1定義的C級。
zheshiyuanlitu,zhebianshiwodeyigechanpin。zhegeshidianchi,zhebianyouyigedianzishebei,zhelishiyigefadianji。dianzishebeihuibuhuishao,kanmaichongganraoxingbuxing。dajiahuijiaodepaofuzaideguzhangtebieduo,gezhongxianxiangbuyiyang,queshiyouhenduofuzade,zheyikuaihuidengxiaodaoshebeishangmian,butongshebeichayihenda,yinweitongyangdeyigegonglvshangmian,zheliyouyigedianyahuichanshengyigedianliu,shebeideneiliubuyiyang,duiyuchanpindefuzaichanshengdeganraoshibuyiyangde。zhegeshiwujizhongpaofuzaideboxing,zhegeshijizhongpaofuzaideboxing。zhegeshiedingdianya12V和24V係統無集中的拋負載抑製脈衝波形。在應用拋負載時,對發電機的動力性能的基本考慮如下:
1. 在拋負載的情況下,交流發電機的內阻主要取決於發電機的轉速和激勵電流。
2. 拋負載試驗脈衝發生器的內阻Ri 應從下列關係式計算得出:

式中:
Unom——發電機的額定電壓;
Irated——交流發電機6000 轉/分時的規定電流(與ISO8854 所給值相同);
Nact——交流發電機的實際轉速(單位:轉/分)。
3.脈衝由下列因素確定:峰值電壓Us,箝位電壓Us*,內阻Ri,脈衝寬度td 。在任何情況下,Us 的值越小,對應的Ri 和td 的值也越小;Us 的值越大,對應的Ri 和td 的值越大。
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本試驗是模擬拋負載瞬態現象。即模擬在斷開電池(虧電狀態)的同時,交流發電機正在產生充電電流(編注:發電機正在給電池充電,而電池突然斷開/如保險絲突斷),而發電機電路上仍有其它負載時產生的瞬態;拋pao負fu載zai的de幅fu度du取qu決jue於yu斷duan開kai電dian池chi連lian接jie時shi,發fa電dian機ji的de轉zhuan速su和he發fa電dian機ji的de勵li磁ci場chang強qiang的de大da小xiao。拋pao負fu載zai脈mai衝chong寬kuan度du主zhu要yao取qu決jue於yu勵li磁ci電dian路lu的de時shi間jian常chang數shu和he脈mai衝chong幅fu度du。大da多duo數shu新xin型xing交jiao流liu發fa電dian機ji內nei部bu,拋pao負fu載zai幅fu度du由you於yu增zeng加jia限xian幅fu二er極ji管guan而er受shou到dao抑yi製zhi(箝位)。
拋負載可能產生的原因是:因電纜腐蝕、接觸不良或發動機正在運轉時,有意斷開與電池的連接。
試驗脈衝發生器驗證程序

在試驗電平100V,脈衝寬度400ms,Ri=2Ω的電源內阻轉化成2Ω的終端電阻下進行脈衝校準。2Ω的終端電阻為最佳值(沒有因電纜和連接器引起的損耗的影響)。
改善裝置電磁兼容性的一般技術。
裝置的抗擾性可以通過采用:erjiguan,qinaerjiguan,bianzuqi,dianrongqi,yizhilvboqi,zunidianzudengfangfadedaogaishan。zhexieyizhiyuanjianyinglianjiedaokenengjieshoushuntaisaoraodeduanzi。ciwai,zhengquexuanzeanzhuangweizhihelianjieyekeyigaishankangraoxing。
7.反向電壓。目的:模擬使用輔助啟動裝置時檢驗DUT對蓄電池反向連接的抵禦能力。試驗不適於:交流發電機 或帶有鉗位二極管而沒有外部反極性保護裝置的繼電器。
試驗方法:按實車連接並給DUT接上熔斷器,不帶交流發電機和蓄電池。從下列情況中選擇適合的反向電壓同時施加到所有相關的電源端子上。
1.如果DUT用於未接熔斷器的交流電路,且整流二極管能耐受反向電壓60s,則對UN = 12 V係統用4 V的反向試驗電壓同時施加到DUT所有相關的電源輸入(端子)上持續(60 ± 6)s。本試驗不適用24V係統。
2.除上述情況外,用試驗電壓UA (12V係統,UA=14V; 24V係統,UA=28V) 反向同時施加到DUT有效輸入端子上持續(60 ± 6)s。
要求:恢複正常的熔斷器連接後,功能狀態應達到ISO16750.1定義的A級。
8.參考接地和供電偏移。目的:存在兩條或多條供電線路時,本試驗用於檢驗組件的可靠運轉情況。比如一個組件的電源接地與信號接地的參考點可能不在同一回路中。
試驗方法:模擬實車應將所有連接到輸入和輸出典型負荷或網絡,對DUT供給電壓UA 使其正常工作。接地/供電偏移試驗適用於接地/供電線路。供電偏移分別按次序應用於每條接地/供電線路以及各個接地/供電線路之間。所有DUT的偏移電壓為(1.0± 0.1) V。
1.對DUT提供電壓 UA
2.對DUT的接地/供電線路進行接地/供電線路電壓偏移。
3.在該條件下進行功能試驗。
4.按不同接地/供電組合重複測試c)的內容
要求:所有功能狀態應達到ISO16750.1定義的A級: 即DUT沒有故障或閂鎖效應。
9.開路試驗。9.1單線斷開。目的:用於模擬一根線連接斷開的電路條件 。不是對連接器的試驗。
試驗方法:連接並運行DUT。斷開DUT/係統接口的一條電路,然後恢複連接。觀察裝置斷路期間和其後的情況。在DUT/係統接口的每條電路分別重複進行。
1.斷開時間:(10 ± 1) s。
2.開路阻抗:≥ 10MΩ。
要求:功能狀態應達到ISO16750.1定義的C級。
10.短路保護。目的:用於模擬裝置的輸入或輸出端電路短路。試驗方法:信號電路:
DUT所有相關輸入和輸出端,依次連接到USmax (見表 1 和表 2)、地,各持續60 s±10 %;其它輸入和輸出端保持開路或協商處理(除供需雙方有協定,所有不使用的輸入端保持開路)。
1.連接電源端子和接地端子;
2.激活輸出;
3.停止輸出;
4.切斷電源。
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要求:功能狀態應達到ISO16750.1定義的C級。10.2.2負載電路
連接DUT到電源,負載電路處於工作狀態。試驗持續時間按ISO 8820(額定熔斷時間)的有關部分,可高出上限10 %。如使用熔斷器外的其他保護(例如,電子保護),試驗持續時間應由生產商和用戶商定。
要求:所有電子保護輸出端應確保能承受短路電流且在切斷短路電流後能恢複到正常工作(最低級到ISO16750.1定義的C級)。
所有常規熔斷器保護輸出端應能承受短路電流且在熔斷器替換後能恢複到正常工作(最低級到ISO16750.1定義的D級)。
DUT材料符合UL94-V0(參見附錄C)的可燃性要求,所有無保護輸出端可以被試驗電流燒壞(功能狀態為ISO16750.1定義的E級)。
11.耐電壓。目的:用於保證電介質的絕緣耐壓能力。本試驗僅對含有電感元件(例如,繼電器,電機,線圈)或連接到電感負載電路的係統/組件有要求。
過電壓通過電場引起DUT部件間的漏電流,可能對絕緣性能帶來負麵影響。本試驗著重於絕緣係統並檢驗絕緣材料承受因斷開感性負載產生高電壓的能力。
試驗方法:
1.按ISO16750.4進行濕熱循環試驗。
2.將係統/組件在室溫中放置0.5h。
3.對UN = 12 V或24V係統,按如下要求施加正弦電壓 500 V(有效值)(50 Hz - 60 Hz),持續 60 s。
在帶有電絕緣的端子間;
在帶有電絕緣的端子和帶有電傳導麵的殼體間;
在塑料外殼情況下,在端子和包裹外殼的電極(例如金屬箔、球槽)間。
要求:功能狀態應達到ISO16750.1定義的C級。試驗時不得出現擊穿和閃絡。
12.絕緣電阻。目的:用於檢查DUT的電路和傳導部件間絕緣所必須的最小電阻。檢驗係統和材料的絕緣特性。
試驗方法:
1.按ISO16750.4進行濕熱循環試驗。
2.然後將係統/組件在室溫中放置0.5h。
3.按如下要求對DUT施加500 V直流電壓,持續60s。
在帶有電絕緣的端子間;
在帶有電絕緣的端子和帶有電傳導麵的殼體間;
在塑料外殼情況下,在端子和包裹外殼的電極(例如金屬箔)間。
在一些特殊應用中,如果供需雙方協議,試驗可以降低到100 V直流電壓。要求:絕緣電阻應大於 10 MΩ。
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2014安防電子技術研討會第十七屆電路保護與電磁兼容技術研討會
電氣和電子設備的環境條件和測試--第2部分:電氣負荷》測試和應用
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