试论汽车电子电磁兼容标准

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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试论汽车电子电磁兼容标准

李晓帮

广东省惠州市质量计量监督检测所

摘要:在汽车行业飞速发展的今天,汽车市场竞争趋势日益激烈,电子设备在汽车上的应用更为广泛,现阶段电子技术应用程度显然成为了衡量汽车技术水平高低的关键指标。本文重点解读的是汽车电子电磁兼容标准,结合着不同的方面,论述汽车电子相对重要的电磁兼容标准。

关键词:汽车电子;电磁兼容;标准

不管是汽车制动系统还是发动机控制系统,电子设备所起到的作用十分显著,其决定着汽车的可靠性及舒适度【1】。汽车电子电磁兼容标准通常分为以下几类,主要包含着国际标准,如ISO和IEC等,地区标准则主要包含着欧洲的EEC指令及ECE法规,国家标准如美国汽车工程学会等【2】。

一、国际标准

(一)ISO11452系列

对于汽车电子电磁兼容标准展开讨论,需要站立在国际标准的角度上加以分析。这种测试的标准所对应的测试项目就是辐射抗干扰测试,主要的目标就是检验汽车电子设备可能对电磁场辐射表现出的抗干扰能力。现阶段,最新的版本便是2004年11月1日发布的第二版本,在相关的标准中明确的建议最大值是100V/m,频率的范围应该合理的控制于80MHz-18GHz【3】。辐射抗扰测试应该在电波暗室中进行,辐射的磁场往往是通过天线使信号源所能产生的电磁能量适当的发射出去,不同测试频段运用的天线也存在着明显的差异。在测试过程中,需要用到的天线有双锥天线和对数天线,等等。最新版本相对明显的改动就是将标准名加以改变,在原来大电流注入法之上,适当的增加了新的管状波耦合器法。BCI法体现出实施方便的优势,成本相对低廉,在高频段的时候,BCI法的注入效率会呈现出逐步降低的趋势,使用的效率一般不会超出400MHz。

(二)ISO7637系列

本系列的标准重点关注的是道路车辆和挂车间电瞬态骚扰的相关问题,涉及瞬态的发射,沿电源线的瞬态传导等。本标准规范了经由传导和耦合所引起的电子设备电骚扰测试方式,第一部分重点描述了相关的定义并做出了简单的概述,第二部分则是阐述了沿电源线的电瞬态传导,第三部分重点是分析了除电源线外的导线通过容性及感性耦合的电瞬态发射。经过了细致的规定,明确了2004年版本的ISO7637-2试验脉冲波形只是具备了典型脉冲的特性,尚未涵盖着所有可能出现在车辆之上的各种瞬态。最新版本的ISO7637-2标准在2011年的3月1号发布,替代2004年版本,最新版对于pulse4和pulse5波形进行了相对完善的调整,将其适当的移至电力负荷标准之中【4】。Pulse1及pulse2a测试的次数原有的5000次调整至500次,缩减了最基本的测试时间。验证pulse2b的条件原是0.5欧,由于电流不断地增大,使得电压呈现出下降的趋势,因此不易被查验,所以验证的条件将其合理的调整为Noload状态。同时也适当的增加了AnnexF,运用电子开关模拟瞬态测试条件,这是现阶段国际车厂确定的企业标准测试方式。这种标准规定的检测项目就是为了验证汽车电子零部件对耦合到非电源线路的电瞬态发射抗干扰性。

(三)ISO10650

本标准规定了汽车电子设备的静电放点试验方式,主要是模拟了三种放电的情况,装配过程中产生的静电放电和维护人员产生的静电放电等。在2008年发布的最新版标准之中,依照无源器件的相关特性予以分析,与汽车环境之下的人体模型实际放电模式进行了对比,制定出不同的放电模块。2000欧的电阻试验通常代表的是人体直接通过皮肤的放电,但330欧的电阻试验往往是代表着人体通过金属部件,比如说钥匙和工具等放电。静电放电方法中涵盖着直接放电及间接放电两种,放电模式又分为了空气放电及接触放电。

(四)CISPR25

本标准主要是由国际无线电干扰特别委员会予以发布,明确从150kHz到2.5GHz频率范围内的无线电骚扰限值及测量方式,给来自于汽车电子设备的电磁发射设定限值以提供保障,同时运用至车载接收装置中,以此免受最基本的干扰【5】。符合这个标准的汽车电子设备测试方式存在着传导发射及辐射发射两种模式,传导发射又可分为电压法及电流探头法,辐射发射又分为了ALSE法及TEM小室法。

二、地区标准

地区标准涵盖着欧盟指令标准及欧洲法规。最新版本的欧盟指令在欧洲官方期刊上进行了发布,该指令颁布的目的就是控制无用传导发射及辐射发射的电气器件及电子设备的正常运行,提升汽车基本的抗骚扰能力。在2004年颁布的相关指令中涵盖着汽车电气零部件测试项目,其中有窄带电磁辐射发射、宽带电磁辐射发射及辐射发射抗扰度等等【6】。

三、我国相关标准

电磁兼容标准始于20世纪的六十年代,在八十年代的时候迅速崛起,电磁兼容标准多数是引于国际标准,来源重点涵盖着ISO和IEC等。截止到2016年,国家修订的汽车电子相关电磁兼容国家标准已经逐步的构建起相对完善的电磁兼容标准体系。国家颁布的相关标准有GB/T18655-2010,主要是运用至保护车载接收机的限值及基本的测量方式。此外,除了电源线之外,导线通过容性及感性耦合电瞬态发射,完成基本的电磁兼容标准体系的构建。

四、企业相关标准

现阶段,国际上的大型汽车厂商都具备着自己有关于电磁兼容方面的企业标准,比如说德国的宝马和大众等,美国的通用及福特等,法国的标致等等。这些电磁兼容标准通常都是根据国际现有的相关标准作为主要的依据,依照自身的特点适当的修改,之后便形成了各具特色的EMC标准体系【7】。多数情况下来说,企业标准往往要比国际上的通用标准更加严格。比如国内的车厂,像是上海汽车和长安汽车等等,在不懈的努力及尝试之中,可以构建起较为完善的电磁兼容标准体系,由此也可逐步的落实可行性的发展规划。

结语

汽车电子设备的电磁兼容性经过测量之后,可以稳步的提升国内汽车产品的自身竞争力,同时又能在国际上发挥出影响,因此在国内备受关注。针对汽车的电子电磁兼容标准展开详细的分析,经过合理的研究之后,明确了汽车电子设备所能接受的电磁兼容检测,在落实相关细节的时候,确保产品不会受到任何的干扰,同时又能保证在抗扰性能上达标,稳步的提升汽车的安全性及可靠性。

参考文献:

[1]李研强,张晓芳.汽车电子产品全寿命电磁兼容测试方法[J].山东科学,2017,30(02):133-138.

[2]崔强.第二届汽车电子与电磁兼容分技术委员会成立暨标准审查会在津召开[J].安全与电磁兼容,2015(03):12.

[3]许泓泉.汽车电气电子系统EMC设计存在的问题及其改进技术[J].电子技术与软件工程,2014(09):265.

[4]陈世钢.汽车电子与电磁兼容分技术委员会2012年年会在深圳召开[J].安全与电磁兼容,2013(02):13.

[5]本刊编辑部.我院建成全省首个汽车电子零部件电磁兼容实验室[J].山东科学,2012,25(04):86.

[6].山东建成首个汽车电子零部件电磁兼容实验室[J].农业装备与车辆工程,2012,50(08):76.

[7]李潇.汽车电磁兼容测试推动现代汽车电子技术健康发展[J].中国计量,2010(07):15-17.