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GB/T 21437.3-2021 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3部分:对耦合到非电源线电瞬态的抗扰性.pdf简介:
GB/T 21437.3-2021 是中国国家标准,全称为《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3部分:对耦合到非电源线电瞬态的抗扰性简介》。这个标准主要关注的是道路车辆电气电子部件在运行过程中,对于由传导和耦合效应产生的瞬态电磁干扰的抗扰性测试方法。
"耦合到非电源线电瞬态"是指电子设备在运行过程中,可能会受到其他电子设备或环境中的电磁场影响,导致非电源线路(比如信号线、数据线等)上的电压或电流突然变化,这种变化被称为电瞬态。这个标准定义了如何评估这些部件在面对这种瞬态电磁干扰时,其功能、性能和数据传输的稳定性。
这个标准对于确保车辆电子系统的稳定性和安全性至关重要,因为它规定了如何测试车辆电子设备在电磁兼容性(EMC)方面的性能,防止因电磁干扰导致的设备故障或数据错误。车辆制造商在设计和生产过程中需要遵循这个标准,以满足市场准入和用户需求。
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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3部分: 对耦合到非电源线电瞬态的抗扰性
气/电手部件对瓶 脉神的折 N.O、L类车辆用标称电压12V 或24V的电
沪G502-先张法预应力混凝土管桩GB/T21437.1界定的术语和定义适用于本文件
本文件描述了电气/电子部件[即,被测装置(DUT)]对耦合电瞬态脉冲抗扰性的三种试验方法:容 性耦合钳(CCC)法、直接电容器耦合(DCC)法、感性耦合钳(ICC)法。试验需在试验室中进行。 试验瞬态脉冲模拟快速和慢速电瞬态骚扰,例如感性负载切换、继电器触点弹跳等引起的瞬态骚 扰。本部分给出的试验脉冲均为典型脉冲,反映了车辆中可能出现的瞬态脉冲的主要特征。 如果电气/电子部件靠自身的功能或结构不会受到本部分规定的脉冲影响,试验中无需施加这些脉 冲。需要额外施加的试验脉冲,由车辆制造商和零部件供应商协商进行定义。 试验计划至少应包括如下方面: 采用的试验方法; 一施加的试验脉冲; 试验脉冲幅度; 试验脉冲数量:
GB/T 21437.3—2021
DUT操作方式; 线束(产品线束或试验线束); 使用容性耦合钳法时容性耦合钳所用的导线; 使用直接电容器耦合法时所用的导线; 使用直接电容器耦合法时采用的电容值; 使用感性耦合钳法时感性耦合钳所用的导线; 使用感性耦合钳法时感性耦合钳的类型。 DUT的抗扰性评价试验严酷等级由车辆制造商和零部件供应商协商确定,可从附录B中选择。 表1给出了三种不同试验方法的适用性。可从慢速电瞬态脉冲试验方法和快速电瞬态脉冲试验方 法中各选择一种适用DUT的方法
如下标准试验条件应满足GB/T21437.1的规定 试验温度; 供电电压。 除特殊规定外,试验严酷电平的允差应为+!%。
接地平板应为最小厚度0.5mm的金属薄板(如紫铜、黄铜或镀锌钢板)。接地平板的最小宽度应 为1000mm,或整个试验布置下方的宽度(不包括电源和瞬态脉冲发生器)再加200mm,取两者中尺 寸较大的平板。接地平板的最小长度应为2000mm,或者整个试验布置下方的长度(不包括电源和瞬 态脉冲发生器)再加200mm,取两者中尺寸较大的平板
DUT应按要求布置并连接。按4.5.4、4.6.4和4.7.3中的描述使用试验线束或产品线束将DUT与 其正常运行所使用的装置(负载、传感器等)进行连接。如无法使用DUT运行的实际信号源,可使用模 信号源。 DUT应放置在接地平板上方(50士5)mm的非导电性、低相对介电常数(e,≤1.4)材料的绝缘支撑 物上。如DUT以近端方式接地(接地线最大长度200mm),DUT连接至接地平板的接地回线应在试 验计划中规定。 DUT的外壳接地应反映车辆安装情况并应在试验计划中规定。 所有线束应放置在接地平板上方(50士5)mm的非导电性、低相对介电常数(e,1.4)材料的绝缘 支撑物上,所有负载、传感器等的接地(接地线、金属外壳)尽可能使用最短的线连接到接地平板。 为了使DUT无关的容性耦合最小化,DUT和所有其他的导电结构(试验布置下方的接地平板除 外)例如屏蔽室墙壁的最短距离应大于0.5m。
4.5容性耦合钳(CCC)法
GB/T 21437/32021
法道用于百快速电防 用于耦合慢速电瞬态试验脉冲
试验前应按GB/T21437.2对瞬态脉冲参数(见表6、表7)进行验证。验证时应在端接50Q的负载 条件下进行。
4.5.3瞬态脉冲电平校正
避态脉冲发生希减按图1进行连接。 人阻抗为502示波器进行校正。 CCC(无内部连接电缆)输出端与示波器之间通过带有50α同轴电缆线的502衰减器相连。在校 正过程中不得有线缆通过耦合钳。严酷等级示例见附录B。 的开路电压约是规定试验电压的2倍
CCC法脱态脉冲电平机
试验布置应满足4.4总体规定。CCC法的试验布置见图2。 穿过CCC的DUT线缆经协商确定并在试验计划中记录,其耦合长度为1m。 CCC方法中不包括12V/24V电源线(正极线和回线),其他需要连接到辅助设备(如传感器)的回 线或正极线应包含进去。如果辅助设备近端接地,不应包含近端接地连线。所有不包含的回线或正极 线应在试验计划中注明。 位于CCC中的所有线缆应呈单层(典型值为10至20根线缆)平直放置,为测量DUT全部线缆,可 进行多次试验。 CCC链盖应尽可能平放,确保与平放的受试线束尽可能多地接触。在CCC中应保持双绞线和 屏蔽线的配置。带有多个连接器的DUT试验(所有连接器线束同时进行试验或单个连接器线束分别 进行试验)或超过10根~20根线缆的线束试验应在试验计划中规定。 DUT和CCC之间以及外围设备和CCC之间的距离均应大于或等于300mm。受试线缆在CCC 之外的部分应置于接地平板上方(50士5)mm,并且和CCC纵向轴的夹角为90°士15°。试验中非受试线 缆放置(无需直线放置)在耦合钳外、(50士5)mm高的绝缘支撑上,与耦合钳的最短距离为100mm。 上述规定长度之外的线缆布置应在试验计划中注明。 DUT与瞬态脉冲发生器应放在CCC的同一端。受试线束总长度为1700+3°mm
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4.6直接电容器耦合(DCC)法
图2CCC法试验布置
DCC法用电容器实现电瞬态的耦合。表2给出了耦合电容值,但用于耦合通信线(如CAN总线) 的电容值除外,其应在试验计划中规定。无极性电容器电容值的允差为士10%、额定电压至少是施加电 压的两倍,耗散因数应不大于1%
表2DCC法采用的电容
瞬态脉冲参数(见图8、图9、图10和图11)应按GB/T21437.2在试验前进行验证。验证时应包括 开路和带载两种情况。 当验证开路情况下快速瞬变脉冲特性时,建议使用一个1kα~50的适配器,然后连接输人阻抗 为50Q的示波器,这可使在开路情况下具有很短上升时间和持续时间的瞬态脉冲所引起的波动最小。
4.6.3脱态脉冲电平的校正
试验前,麟态脉冲严酷等级(见附录B示例)应在电容器输出端进行校正: 慢速瞬态脉冲应使用图3a)的试验布置。瞬态脉冲电平应使用高阻抗的无源探头测量,探头 应符合GB/T21437.2的规定。 快速瞬态脉冲应使用图3b)的试验布置。电容器的输出端应连接1kQ~50α的适配器,然后 连接到输入阻抗为50的示波器。对通过适配器测量到的峰值脉冲电平进行修正,电容器应 放置在接地的屏蔽盒中,使用50α同轴电缆与屏蔽盒连接。 信号发生器的接地应通过直流阻抗不大于2.5m2的搭接实现,搭接长度应小于100mm。
图3DCC法瞬态脉冲电平校正布置
试验布置应满足4.4总体规定。DCC法的试验布置见图4。线束的长度应为1700+30°mm, 对快速瞬态脉冲试验,发生器应通过不超过500mm长的50α同轴电缆连接到电容器。
GB/T 21437.3—2021
CAN通信线)进行试验时,应改为对所有线缆同时进行试验[图5a)适用于慢速瞬态,图5b)适用于快速 瞬态]。需注意的是不要影响DUT的有用信号。 对慢速和快速瞬态脉冲试验,线缆/线束应放置在接地平板上方(50士5)mm的非导电性、低相对 介电常数(e,≤1.4)材料的绝缘支撑物上。 输入/输出线缆注入点和DUT之间的距离应不超过100mm。对快速脉冲,输入/输出线缆注人点 和电容器屏蔽盒之间的距离应不超过100mm。输入/输出线缆与接地平板边缘之间的距离应不小于 100mm
a)慢速脱态脉冲试验
D)快速脱态脉冲试验
模拟负载; 高压无极性引线电容器(见表2); 9a 注入线: 9b 50a同轴电缆(长度不超过500mm); 10 低相对介电常数(e,≤1.4)材料的绝缘支撑物。
图4DCC法试验布置
4.7感性耦合钳(ICC)法
图5平衡对称线的试验布置
ICC法适用于耦合慢速电瞬态试验脉冲,特别适用于带有中等或大数量受试线缆的DUT。
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4.7.2脱态脉冲电平校正
通过注入探头施加瞬态脉冲(图8、图9),按图6所示的试验布置通过高阻抗的示波器进行测量。 舞态脉冲的时域特性应满足表3。 脉冲发生器的输出电压应通过图6所示的校准装置进行校正。需使用匹配网络(可选),可改变脉 冲发生器的设置(如脉冲幅度和输入阻抗R)使脉冲达到要求。 ICC法的校准夹具应满足附录A的原则。附录B给出了试验严酷等级的示例。附录C给出了估 算感应耦合系数的有关信息。
表3ICC法脱态脉冲特性
图6ICC法脱态脉冲电平校正
试验布置应满足4.4总体规定。 ICC法的试验布置见图7。耦合电路由能钳住所有信号线的ICC组成。DUT的12V/24V供电 线(接地线和电源线)不应包括在ICC中。从DUT到辅助设备(传感器、执行器等)的其他任何地线或 电源线均应包含在ICC中。如果辅助设备以近地方式接地,接地连接应置于ICC之外。试验时ICC中 包含的接地线和电源线的任何例外情况都应在试验计划中予以说明。 试验可按图7的布置进行,也可按GB/T33014.4规定的平直线束布置进行。
DUT有多个连接器时,试验条件(所有连接器线束同时进行试验或单个连接器线束分别进行试验) 应在试验计划中规定。 线束应放置在接地平板上方(50士5)mm的非导电性、低相对介电常数(e,≤1.4)材料的绝缘支撑 物上。线束长度应为1700+30mm。ICC中心距离DUT连接器(150士50)mm。 负极性瞬态脉冲可通过反转线束上的注入探头来实现
应使用GB/T21437.2规定的电源
图7ICC法试验布置
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JC 531-1994 平移式砂锯机技术条件5.3.2慢速脱态试验脉冲2a
生的瞬态脉冲,比如散热器风扇电机 缩机、离合器等负载。负极性瞬态脉冲可通过切换发生器的输出连接来实现。脉冲波形见图 ,参数见表4、表5。
图8慢速脱态脉冲2a(正脉冲)
表4慢速瞬态脉冲2a参数(正脉冲)
图9慢速脱态脉冲2a(负脉冲)
表5慢速脱态脉冲2a参数(负脉冲)
建筑面积412.72平米三层别墅5.3.3快速脱态试验脉冲3a和3b