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EMC测试标准

ESD静电放电

1、参考文件

标准GB/T19951-2005

2、ESD模拟器

a）电压范围：

-25Kv~+25Kv

b）电容：

330pF±10%,150pF±10%（两个放电端）

c）电阻：

2000Ω±10%

d）上升沿时间：

1）直接接触，0.7ns~1ns（2Ω负载时）；（通用为≤1ns）

2）空气放电，≤5ns（2Ω负载时）；（通用为≤20ns）

测试期间，使周围环境温度保持在（23±3）℃，相对湿度为30%-60%（首选20℃和30%的相对湿度）。

3、ESD,设备工作时的测试（通电状态）

接触放电法（接触放电端）和330Pf的电容

空气放电法（空气放电端）和330Pf的电容

DUT可以按照表1的规定发生功能偏移。

需要在测试之前和测试完成后对DUTI/O的参数值（例如：

阻抗，电容，泄漏电流等）进行确认。

如果测试完成以后，参数值超过其规定范围，则该DUT为非兼容性。

表1静电放电抗扰性要求（通电模式）

放电

放电功能要求

电路

序号

类型

等级（kV）

空气式

±4

不允许偏差

对于安装在客车车厢中的元器件，使用：

C=330PfR=2kΩ

接触式

±4

不允许偏差

空气式

±6

不允许偏差

接触式

±6

允许瞬间自我恢复的偏移

空气式

±8

允许瞬间自我恢复的偏移

接触式

±8

允许瞬间自我恢复的偏移

空气式

±15

允许瞬间自我恢复的偏移

各放电试验点在每种电压等级下承受至少3次正电压放电和3次负电压放电，放电间隔最少5s.

在每种电压等级下，设备的放电试验点先承受一种极性的放电试验，再承受反极性的放电试验。

在每连续3次放电试验期间和之后，检验被试设备是否符合所有使用功能的要求。

CI电源线瞬态现象

参考文件

标准ISO-7637-2、ISO-7637-3

一、电瞬态传导试验ISO-7637-2

1、试验条件

车载信息娱乐系统主机在沿电源线的电瞬态传导试验中应能正常工作，符合ISO-7637-2标准，Ⅲ级。

1）试验温度和试验电压

试验周围环境温度应为23℃±5℃。

试验电压为表1所示

表1

试验电压

12V系统

24V系统

13.5±0.5

27±1

12±0.3

24±0.4

注：

UA——发电机工作时的试验电压；UB——电池供电时的试验电压

2）抗扰性测试的试验脉冲发生器

试验脉冲发生器应能在∣US∣为最大值时产生2.1）至2.5）条描述的开路试验脉冲。

此外，US应能在表2至表8所给的限值内可调。

2、试验过程

2.1试验脉冲1

本试验室模拟电源与感性负载断开连接时所产生的瞬态现象。

它适用于各种DUT在车辆上使用时，与感性负载保持直接并联的情况。

脉冲形式见图1.相应参数见表2

图1试验脉冲1

参数

12V系统

24V系统

-75V~-100V（-75V）

-450V~-600V

10Ω

50Ω

2ms

1ms

（1-0.50）us

（3-1.50）us

0.5s~5s

200ms

﹤100us

t1应保证在施加下一个脉冲前，DUT被正确初始化。

t3为断开电源与施加脉冲之间所需的最短时间。

表2试验脉冲1参数

2.2试验脉冲2a和2b

脉冲2a模拟由于线束电感的原因，使与DUT并联的装置内电流突然中断引起的瞬态现象。

脉冲2b模拟直流电机充当发电机，点火开关断开时的瞬态现象。

脉冲形式分别见图2和图3.参数分别见表3和表4

图2试验脉冲2a

参数

12V系统

24V系统

+37V~+50V（37V）

2Ω

0.05ms

（1-0.50）us

0.2s~5s

表3试验脉冲2a参数

图3试验脉冲2b

参数

12V系统

24V系统

10V

20V

0Ω~0.05Ω

0.2s~2s

t12

1ms±0.5ms

表4试验脉冲2b参数

2.3试验脉冲3a和3b

这些试验脉冲模拟由开关过程引起的瞬态现象。

这些瞬态现象的特性受线束的分布电容和分布电感的影响。

3a和3b的试验脉冲形式分别见图4和图5.参数分别见表5和表6

图4试验脉冲3a

参数

12V系统

24V系统

-112V~-150V（-112V）

-150V~-200V

50Ω

（0.10+0.1）us

5ns±1.5ns

100us

10ms

90ms

表5试验脉冲3a参数

图5试验脉冲3b

参数

12V系统

24V系统

+75V~+100V（75V）

+150V~+200V

50Ω

（0.10+0.1）us

5ns±1.5ns

100us

10ms

90ms

表6试验脉冲3b参数

2.4试验脉冲4

试验脉冲4模拟内燃机的起动电机电路通电时产生的电源电压的降低，比包括起动时的尖峰电压。

脉冲的形式和参数见图6和表7.

图6试验脉冲4（本系统电源电压低于9V，立刻黑屏）

参数

12V系统

24V系统

-6V~-7V（-6V）

-12V~-16V

-2.5V~-6V并且∣Ua∣≤∣Us∣

-5V~-12V并且∣Ua∣≤∣Us∣

0Ω~0.02Ω

15ms~40ms

50ms~100ms

≤50ms

0.5s~20s

t10

5ms

10ms

t11

5ms~100ms

10ms~100ms

t11=5ms或10ms是曲轴转动后发动机起动时的典型值，t11=100ms是发动机未起动时的典型值

表7试验脉冲4参数

2.5试验脉冲5a（不做）和5b（做）

本试验室模拟抛负载瞬态现象。

即模拟在断开电池（亏电状态）的同时，交流发电机正在产生充电电流，而发电机电路上仍有其他负载时产生的瞬态；抛负载的幅度取决于断开电池连接时，发电机的转速和发电机的励磁场强的大小。

抛负载脉冲宽度主要取决于励磁电路的时间常数和脉冲幅度。

大多数新型交流发电机内部，抛负载幅度由于增加限幅二极管而受到抑制（箝位）。

抛负载可能产生的原因是：

因电缆腐蚀、接触不良或发动机正在运转时，有意断开与电池的连接。

具有非集中抛负载抑制（脉冲5a）的交流发电机的脉冲形式和参数见图7和表8.具有集中抛负载抑制（脉冲5b）的交流发电机的脉冲形式和参数见图8和表9.

在应用抛负载时，对发电机的动力性能的基本考虑如下：

a）在抛负载的情况下，交流发电机的内阻主要取决于发电机的转速和激励电流。

b）抛负载试验脉冲发生器的内阻Ri应从下列关系式计算得出：

式中：

Unom——发电机的额定电压；

Irated——交流发电机6000转/分时的规定电流（与ISO8854所给值相同）；

Nact——交流发电机的实际转速（单位：

转/分）。

c）脉冲由下列因素确定：

峰值电压US，箝位电压US*,内阻Ri，脉冲宽度td。

在任何情况下，US的值越小，对应的Ri和td的值也越小；US的值越大，对应的Ri和td的值越大。

图7试验脉冲5a

参数

12V系统

24V系统

65V~87V

123V~174V

0.5Ω~4Ω

1Ω~8Ω

40ms~400ms

100ms~350ms

（10-50）ms

表8试验脉冲5a参数

图8试验脉冲5b

未抑制的脉冲

抑制的脉冲

参数

12V系统

24V系统

65V~87V（65V）

123V~174V

Us*

由用户规定（21.5V雪铁龙）

与未抑制的值相同400ms

表9试验脉冲5b参数

3、功能失效模式严重程度分类

3.1功能失效模式分类系统的基本要素

a）功能状态分类：

装置暴露于电磁环境之中和之后的工作状态；

b）试验脉冲和方法：

用于DUT的典型试验脉冲和试验方法的标准。

c）试验脉冲严酷程度：

基本脉冲参数的严酷程度等级的规定。

3.2功能状态分类

A类：

装置或系统在施加骚扰期间和之后，能执行其预先设计的所有功能。

B类：

装置或系统在施加骚扰期间，能执行其预先设计的所有功能：

然而，可以有一项或多项指标超过规定的偏差。

所有功能在停止施加骚扰之后，自动恢复到正常工作范围内。

存储功能应维持A类水平。

C类：

装置或系统在施加骚扰期间，不执行其预先设计的一项或多项功能，但在停止施加骚扰之后能自动恢复到正常操作状态。

D类：

装置或系统在施加骚扰期间，不执行其预先设计的一项或多项功能，直到停止施加骚扰之后，并通过简单的“操作或使用”复位动作之后，才能自动恢复到正常操作状态。

E类：

装置或系统在施加骚扰期间和之后，不执行其预先设计的一项或多项功能，且如果不修理或不替换装置或系统，则不能恢复其正常操作。

3.3试验脉冲严酷程度分级

二、传导抗扰度试验ISO-7637-3（雪铁龙、通用标准）

1、测试主要特征

该测试目的是检验设备对信号线束造成耦合瞬态的抗干扰性能。

主要特征如下：

1）类型3a（-150V）和3b（+100V）脉冲的耦合。

2）持续时间：

每种类型持续10分钟。

3）相关线束：

除了接地线和供电线束之外的所有电线。

2、测试脉冲及参数

1）试验脉冲3a

图9试验脉冲3a

参数

12V系统

24V系统

-150V

50Ω

0.1ns

≤5ns

100us

10ms

90ms

t总

10min

表10试验脉冲3a参数

2）试验脉冲3b

图10试验脉冲3b

参数

12V系统

24V系统

100V

50Ω

0.1ns

≤5ns

100us

10ms

90ms

t总

10min

表11试验脉冲3b参数

RS电磁辐射抗扰度

参考文件

测试目的

该测试目的是检验设备对【80MHz–18GHz】（根据实际情况）频带电磁场的抗干扰性能。

（暗室方法、大电流注入比较适合国家标准的要求。

暗室是针对线束和EUT都有要求的一种测试方法，而且不存在各个不同汽车制造商的接口不同造成试验布置有差异的影响（如TEM小室及带状线的接口各个车厂是不相同的）。

另外暗室的频率范围很容易达到20－2000MHz的要求。

大电流注入是目前国际上十分流行和操作相对简单的一种方法，也更加适合车辆的特殊电磁环境。

）

一、电磁辐射抗扰度RS（自由场法）

1.测试条件

1）测试温度：

（23±5）°C.

2）电源电压：

（13,5±0,5）Vfor12V

3）调制：

a）未调制正弦波信号（可使用范围：

0.01MHzto18GHz）

b）1KHz,80%调制的AM（振幅调制）信号（可使用范围：

0.01MHzto800MHz）

c）ton=577μs和period=4600μs的PM（相位调制）信号（可使用范围：

800MHzto18GHz）

4）滞留时间（Dwelltime）:

不小于1s

5）频率步长：

6）测试严酷等级

7）频率范围

8）测试距离（天线到EUT的距离）：

2.测试设备要求

1）供电电压和电池

2）EUT正常运转所需要的设备

3）真实的（传感器，触发器）或者模拟的EUT环境

4）50mm的绝缘支撑

5）距水平地面高度为90±10cm，0.5mm厚的铜板或镀锌钢板，并附有间距为30cm的接地铜条

6）符合CISPR标准的LISN（对于远端接地，需要两套LISN）

7）信号发生器和功率放大器

8）50欧姆的耦合器

9）功率表

10）天线：

双锥天线（80MHz–400MHz）

对数和周期天线（400MHz–1GHz）

喇叭天线（1GHz–18GHz）

11）电波暗室

3.测试布置

1）测试设置------双锥天线

2）测试设置------对数周期天线

3）测试设置------喇叭天线

二、测试结果性能判据

类:

EUT功能或性能一直保持正常，无任何异常现象

类:

所有功能或性能在干扰状态下，一个或者多个功能或者性能偏移指定的容差，但所有功能或性能在干扰移除以后能恢复到规定的容差限值以内。

并且存储数据不能有任何异常现象

类:

一个或者多个功能或性能暂丧失，但在施加干扰之后EUT能自动恢复到正常模式

类:

一个或者多个功能或性能暂丧失，但在施加干扰之后通过人为的干预能自动恢复到正常模式

类:

一个或者多个功能或性能暂丧失，并且不能自动恢复到正常模式

RE&CE辐射发射与传导发射

1、参考文件

GB18655-2002（CISPR25）

2、对车辆和零部件/模块发射测量的一般要求

1）确定符合性限值

如果骚扰类型未知，可通过试验确定被测辐射是窄带还是宽带，以便在试验计划中规定适当的限值。

如图1

图1辐射/传导骚扰的符合性判定方法

2）骚扰源类型

连续/长持续时间型宽带和自动短持续时间型设备；

手动短持续时间型宽带设备；

窄带设备。

3）测试设备及环境要求

测试设备本底噪声应比试验计划中规定的限值至少低6db.

环境电磁噪声电平应比试验计划中规定的限值至少低6db.

在70MHZ~1000MHZ频率范围内，屏蔽暗室中从墙和天花板反射的能量造成的最大误差小于6db.

4）接收机

对于相同的带宽，频谱分析仪和扫描接收机的峰值检波器方式所显示的峰值均大于准峰值。

由于峰值检波比准峰值检波扫描速度快，所以发射测量采用峰值检波更方便。

采用准峰值限值时，为了提高效率也可使用峰值检波器测量。

任何测量的峰值等于或超过相应单个采样型式试验限值时，则使用准峰值检波器重新测量。

a）最小扫描时间

应按照所用的频带和检波方式来调整频谱分析仪或扫描接收机的扫描速率。

表1最小扫描时间

频带

峰值检波

准峰值检波

A9kHz~150kHz

B0.15MHz~30MHz

C,D30MHz~1000MHz

未定义

100ms/MHz

1）1ms/100ms/MHz

未定义

200s/MHz

20s/MHz

1）当采用9kHz带宽时，使用100ms/MHz扫描时间

某些信号（例如低重复率信号）可能需要较慢的扫描速率或多次扫描以确保测出最大幅值。

对于纯带辐射的测量，允许扫描步长大于测量带宽，以便提高辐射频谱的测量速度

b）测量仪器带宽

应选择测量仪器的带宽，使仪器的本底噪声至少比限值低6dB.

表2测量仪器带宽（6dB）

频带

宽带峰值或准峰值

窄带峰值或平均值

0.15MHz~30MHz

9kHz

30MHz~1000MHz调频广播

移动业务

120kHz

9kHz

3、用于汽车零部件试验的试验设备

1）电源

12V系统应为13.5±0.5V.

2）蓄电池

试验计划有规定时，车用蓄电池应并联在电源上。

3）接地平板

4）人工电源网络（AN）

图2人工电源网络

5）电流探头

电流探头的选择应考虑如下因素：

被测量的线束尺寸，试验计划所要求的频率范围，在限值电平上测量信号影具有的必要的探头灵敏度。

6）天线系统

7）天线匹配单元

4、传导发射CE

1）电源线的传导骚扰限值

等级

限值/dBuV

0.15MHz~0.3MHz

0.53MHz~2.0MHz

5.9MHz~6.2MHz

30MHz~54MHz

70MHz~108MHz

113

100

103

表中P为峰值检波器限值，QP为准峰值检波器限值

表3电源输入端宽带传导骚扰限值

等级

限值/dBuV

0.15MHz~0.3MHz

0.53MHz~2.0MHz

5.9MHz~6.2MHz

30MHz~54MHz

70MHz~108MHz

当频率为87MHz~108MHz时，表中限值需再加6dB

表4电源输入端窄带传导骚扰限值（峰值检波器）

2）控制/信号线的传导骚扰限值

等级

限值/dBuV

0.15MHz~0.3MHz

0.53MHz~2.0MHz

5.9MHz~6.2MHz

30MHz~54MHz

70MHz~108MHz

100

表5控制/信号线宽带传导电流骚扰限值（峰值或准峰值检波器）

等级

限值/dBuV

0.15MHz~0.3MHz

0.53MHz~2.0MHz

5.9MHz~6.2MHz

30MHz~54MHz

70MHz~108MHz

当频率为87MHz~108MHz时，表中限值需再加6dB

表6控制/信号线窄带传导电流骚扰限值（峰值检波器）

5、辐射发射RE

由于在试验装置中的线路有传导发射的存在，所以传导发射会对辐射发射的测量有影响。

因此，在进行辐射发射试验前根据传导发射要求来判定性能。

辐射场强的测量应在一ALSE中进行，以便消除从电器设备和广播站来的外来骚扰高电平。

本系统采用电源回路远端接地：

需要两个人工网络，一个用于正电源线，一个用于电源回路。

人工电源网络测量端口应端接50Ω负载。

产生最大射频发射的骚扰源的表面应离天线最近。

这个面随频率的变化而变化，且测量应在三个相互垂直的平面上进行，在每个频率点上得到的最大电平应记录在试验报告中。

对于30MHz以上的频率点处的测量，天线应定向于水平极化方向和垂直极化方向，以便于测量接收机收到最大的射频噪声电平。

线束和天线的距离应为1000mm±10mm。

这段距离是指从线束中心到：

——垂直的单级天线；或

——双锥天线的中点；或

——对数周期天线的最近点。

零部件辐射骚扰限值

某些骚扰源是连续发射体，因此应比周期性或短时型工作的骚扰源有更严格的限值。

测量仅需要一种检波方式。

本系统为连续发射体

等级

限值/dBuV

0.15MHz~0.3MHz

0.53MHz~2.0MHz

5.9MHz~6.2MHz

30MHz~54MHz

70MHz~108MHz

144MHz~172MHz

420MHz~512MHz

820MHz~960MHz

表7零部件宽带辐射骚扰限值（峰值或准峰值检波器）

等级

限值/dBuV

0.15MHz~0.3MHz

0.53MHz~2.0MHz

5.9MHz~6.2MHz

30MHz~54MHz

70MHz~108MHz

144MHz~172MHz

420MHz~512MHz

820MHz~960MHz

当频率为87MHz~108MHz时，表中限值需再加6dB

表8零部件窄带辐射骚扰限值（峰值检波器）

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