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          汽車大電流注入BCI測試項目

          發布時間:2022-11-21 11:56

            近幾年隨著汽車向電動化、智能化和網聯化方向發展,汽車有限的空間內集成了越來越多的電子設備,這些電子設備也帶來越來越多的電磁兼容問題。為了應對電磁兼容問題,電子零部件在裝上整車前必須進行電磁兼容測試。其中大電流注入(Bulk Current Injection,BCI)法因僅需在屏蔽室內進行,成本較必須在電波暗室進行的輻射抗擾度低得多,同時不侵入被測設備的特點,成為電子部件驗證的必選方法。

                大電流注入(BCI)法是使用電流注入探頭將騷擾信號直接耦合到線束上進行抗擾度試驗的一種方法。注入探頭為電流互感器,被測裝置(EUT)的線束穿過其中。通過改變試驗嚴酷等級和感應騷擾的頻率進行抗擾試驗。

            【汽車大電流注入BCI測試試驗方法】

            采用大電流注入法進行抗擾度測試的測試方法一般分為替代法和閉環法。

            替代法是指在使用電流注入鉗校準裝置得到相應測試電平對應的信號源電平后,測試時,直接輸出信號源電平。要求在離EUT 150mm、450mm和750mm等三個位置,放置注入鉗進行測試。如圖一所示。

            

          汽車大電流注入BCI測試試驗布置-替代法

          圖一 BCI試驗布置-替代法

           

            閉環法是指:在使用電流注入鉗校準裝置得到相應測試電平對應的信號源電平后(記錄此時的凈功率為校準功率),測試時,使用電流探頭監視實際注入的電流,如果注入功率比校準功率大4倍,測量到的注入電流還是沒有達到標準規定的電流,就停止加大注入功率。要求注入鉗放置在距離EUT 900mm 處,電流探頭在50mm 處。如圖二所示。

            

          汽車大電流注入BCI測試-閉環法

           

          圖二 BCI試驗布置-閉環法

           

            替代法和閉環法存在以下差異:

            A, 替代法的試驗線束長度為1700mm,閉環法的試驗線束長度為1000mm;

            B, 替代法的電流注入位置為150mm、450mm、750mm,而閉環法的電流注入位置為900mm;

            C, 閉環法必須使用電流監測探頭,探頭位于50mm處,而替代法測試中一般不使用電流監測探頭;

            D, 替代法是一種基于給定注入功率的開環測試,而閉環法則是通過電流監測探頭實時監測的閉環測試。

            【汽車大電流注入BCI測試試驗裝置】

            該試驗需在屏蔽室中進行,所需的主要試驗設備有:信號源(帶調制功能)、功率放大器、功率計、人工電源網絡、電流注入探頭、電流注入探頭校準夾具、電流監測探頭等。圖三為測試系統連接框圖。

            

          汽車大電流注入BCI測試試驗裝置

          圖三 BCI測試系統連接框圖

           

            【試驗布置】

            在測試平臺的布局中,被測設備及線束放在接地平板上方50mm處,其中,接地平板應采用至少0.5mm 厚的銅板、黃銅或者鍍鋅鋼板。最小寬度為1000mm,最小長度為 2000mm,或者比整個設備的各邊大200mm,取兩者中尺寸較大的平板。接地平板(試驗臺)的高度應位于地面上(900±100)mm 處,接地平板與屏蔽殼體電氣搭接,接地銅帶之間的距離為300mm,直流電阻不得超過2.5mΩ。在線束和銅板之間由厚度為50mm,相對介電常數(≤ 1.4)的材料作為支撐。電源通過兩個人工源網絡給被測設備供電,其中,一個人工源網絡與電源的正極相連,另一個與電源的負極相連。圖四、圖五為試驗布置圖。

            

          汽車大電流注入BCI測試

           

          圖四 試驗布置-側視圖

            

          汽車大電流注入BCI測試

           

          圖五 試驗布置-俯視圖

            【汽車大電流注入BCI測試試驗過程】

            5.1 替代法試驗過程

            替代法使用前向功率做為校準和測試的參考基準,使用未調制的正弦波進行校準。

            5.1.1 校準

            根據規定的試驗等級(電流)進行校準,記錄各個試驗頻率下在50Ω校準夾具上產生規定電流所需的前向功率。校準夾具的一端連接50Ω負載(大功率),另一端連接50Ω射頻功率計,并串接相應功率的50Ω衰減器來保護功率計。在夾具上施加試驗信號電平并記錄相應的前向功率。這種方法標定了試驗前大電流注入系統預定功率和電流的關系。如圖六所示。

          汽車大電流注入BCI測試

           

          圖六 替代法校準布置

            5.1.2 測試

            在對連接線束后的EUT進行測試時,把預定功率施加到注入探頭里。應注意,監測到的用于注入探頭的功率為預定功率。測試布置依據圖一所示。

            5.2 閉環法試驗過程

            閉環法使用前向功率做為校準和測試的參考基準,使用未調制的正弦波進行校準。

            5.2.1 校準

            用于確定EUT測試的功率限值。根據規定的試驗等級(電流)在測試前進行校準, 確定各個試驗頻率在50Ω校準夾具上產生規定電流所需的前向功率。校準夾具的一端連接50Ω負載(大功率),另一端連接50Ω射頻功率計,并串接相應功率的50Ω衰減器來保護功率計。在夾具上施加試驗信號電平并記錄相應的前向功率。這種方法標定了試驗前大電流注入系統預定功率和電流的關系。如圖六所示。

            5.2.2 測試

            測試時,使用電流探頭監視實際注入的電流,如果注入功率比校準功率大4倍,測量到的注入電流還是沒有達到標準規定的電流,就停止加大注入功率。測試布置依據圖二所示。


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