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ECU的車(chē)規(guī)級(jí)試驗(yàn):DV試驗(yàn)(三:電氣負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試)

所屬地區(qū):湖北 - 襄陽(yáng) 發(fā)布日期:2025-01-13

本文約11,00字,,建議收藏閱讀


作者?|?左成鋼出品?|?汽車(chē)電子與軟件


? ???

?前言:


《ECU的車(chē)規(guī)級(jí)試驗(yàn)》系列文章:ECU的車(chē)規(guī)級(jí)試驗(yàn):DV試驗(yàn)(一:標(biāo)準(zhǔn)概述)已發(fā)布

ECU的車(chē)規(guī)級(jí)試驗(yàn):DV試驗(yàn)(二:電氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介)已發(fā)布

ECU的車(chē)規(guī)級(jí)試驗(yàn):DV試驗(yàn)(三:電氣負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試)本篇


前兩篇純標(biāo)準(zhǔn)介紹的文章估計(jì)大家讀的都很枯燥,,干貨太干,就會(huì)難以下咽,?;谝陨峡紤],,本篇會(huì)結(jié)合測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求,同步介紹為什么標(biāo)準(zhǔn)這么規(guī)定,?深層次的考量是什么?同時(shí)順便介紹一些車(chē)載電氣,、電磁環(huán)境的基礎(chǔ)知識(shí),,讓大家知其然也知其所以然,這樣對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的理解和認(rèn)識(shí)也可以更加深刻,。


另外,,文中主要測(cè)試項(xiàng)目均配有真實(shí)的DV測(cè)試照片,包含測(cè)試設(shè)備,、樣品,、線束、測(cè)試Setup等,,幫助大家對(duì)DV測(cè)試有一個(gè)更深刻的了解和認(rèn)知,。在此特別感謝CVC威凱檢測(cè)技術(shù)提供的試驗(yàn)室技術(shù)支持和測(cè)試照片


書(shū)接前文,,上篇文章初步介紹了ECU的車(chē)規(guī)級(jí)環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),,包括標(biāo)準(zhǔn)概述、零部件的安裝位置,、溫度代碼,、標(biāo)準(zhǔn)的局限性、基本術(shù)語(yǔ),、通用試驗(yàn)條件,、功能狀態(tài)分級(jí)等。電氣負(fù)荷測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)GB/T 28046.2(采標(biāo):ISO 16750-2)作為ECU類(lèi)產(chǎn)品常用的一個(gè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),,相關(guān)測(cè)試項(xiàng)目眾多,,同時(shí)測(cè)試項(xiàng)目也都是根據(jù)車(chē)載應(yīng)用的實(shí)際要求制定的,本文在詳細(xì)介紹這些測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),,也會(huì)順便介紹一些基礎(chǔ)的汽車(chē)電子電氣知識(shí),,以方便讀者融會(huì)貫通。另外,,機(jī)械,、氣候及化學(xué)測(cè)試項(xiàng)目及測(cè)試方法將在接下來(lái)的幾篇文章中詳細(xì)介紹,敬請(qǐng)期待,。



*注:本文主要內(nèi)容均節(jié)選自作者新書(shū)《廣義車(chē)規(guī)級(jí)電子可靠性設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)實(shí)踐》,,由機(jī)械工業(yè)出版社于2024年6月份出版,節(jié)選時(shí)進(jìn)行了改編,。本文內(nèi)容較多,,建議大家收藏閱讀。



本文目錄如下:


1.檢測(cè)機(jī)構(gòu)及測(cè)試報(bào)告

2.一般規(guī)定

3.供電電壓范圍

4.過(guò)電壓

5.疊加交流電壓

6.供電電壓緩降和緩升

7.供電電壓瞬時(shí)下降

8.復(fù)位特性

9.啟動(dòng)特性

10.拋負(fù)載

11.反向電壓

12.參考接地和供電偏移

13.開(kāi)路特性

14.短路特性

15.耐電壓

16.絕緣電阻




#01

檢測(cè)機(jī)構(gòu)及測(cè)試報(bào)告
有一點(diǎn)可能一直沒(méi)講,對(duì)于DV測(cè)試,,較大的OEM通常都會(huì)指定檢測(cè)機(jī)構(gòu),,也就是我們常說(shuō)的指定試驗(yàn)室。對(duì)于一般OEM的國(guó)內(nèi)項(xiàng)目來(lái)講,,試驗(yàn)室滿(mǎn)足CNAS(中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì))是基本要求,,有些較大的企業(yè)也會(huì)自建CNAS試驗(yàn)室,如果OEM認(rèn)可,,自家試驗(yàn)室出報(bào)告也是可以的,。如果零部件有出口要求,那么試驗(yàn)室還需要有國(guó)際認(rèn)證,。? ?
汽車(chē)行業(yè)的三方試驗(yàn)室很多,,比如國(guó)內(nèi)大家熟悉的中汽研、CVC威凱,、襄陽(yáng)達(dá)安等,,外資的比如TUV、SGS,、BV等,,還有就是各地的計(jì)量院也都能做三方測(cè)試。另外,,國(guó)內(nèi)較大的檢測(cè)機(jī)構(gòu)通常也都會(huì)參與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的起草和制定,,以CVC威凱為例,是國(guó)字頭中國(guó)電研旗下集基礎(chǔ)研究,、標(biāo)準(zhǔn)化,、檢測(cè)、認(rèn)證,、檢驗(yàn),、計(jì)量、能力驗(yàn)證及質(zhì)量提升延伸服務(wù)(實(shí)驗(yàn)室技術(shù)服務(wù),、培訓(xùn)等)于一體的機(jī)構(gòu),,也是全國(guó)汽標(biāo)委電子電器與電磁兼容分標(biāo)委委員,還建有國(guó)家智能汽車(chē)零部件質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心,。也就是說(shuō),,國(guó)家要對(duì)汽車(chē)零部件進(jìn)行抽檢,就可以委托他們?nèi)z測(cè),,另外還有我們熟悉的CCC檢測(cè)及認(rèn)證等(汽車(chē)零部件有很多都是需要3C認(rèn)證的,,最常見(jiàn)的比如玻璃、輪胎等),。
汽車(chē)行業(yè)的檢測(cè)認(rèn)證項(xiàng)目非常多,,ECU的DV測(cè)試其實(shí)只是其中很少一部分,。這里還以CVC威凱為例,提供的測(cè)試項(xiàng)目包括:車(chē)身電子電器,、信息娛樂(lè)系統(tǒng),、安全舒適系統(tǒng)、新能源汽車(chē)部件,、線束及連接器,、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、內(nèi)外飾材料,、智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)、無(wú)線通信系統(tǒng),、ADAS場(chǎng)景模擬與評(píng)價(jià),、動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī),、充電設(shè)施的安全與可靠性,、充電系統(tǒng)互操作性等,項(xiàng)目非常之多,。
真實(shí)的DV報(bào)告如下圖所示,,首頁(yè)會(huì)注明樣品名稱(chēng)、委托單位,、檢測(cè)類(lèi)別,,同時(shí)會(huì)加蓋檢測(cè)機(jī)構(gòu)印章。? ?
電氣及環(huán)境DV測(cè)試報(bào)告(來(lái)源:孚喬圖,、CVC威凱)
檢測(cè)報(bào)告第二頁(yè)會(huì)給出檢測(cè)依據(jù),,比如圖中電氣及環(huán)境測(cè)試報(bào)告中依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是:GB/T 28046.2-2019、GB/T 28046.4-2011,、GB/T 4208-2017,、GB/T 2423.17-2008、QC/T 413-2002等,,這些標(biāo)準(zhǔn)在前面的兩篇文章中都有介紹,。報(bào)告同時(shí)會(huì)顯示接樣日期、完成日期,、檢測(cè)項(xiàng)目的數(shù)量等,。
報(bào)告中還會(huì)對(duì)測(cè)試樣品進(jìn)行詳細(xì)的拍照記錄,同時(shí)注明功能等級(jí)要求,、工作模式,、試驗(yàn)參數(shù)等,如下圖所示(因DUT為24V系統(tǒng)產(chǎn)品,,故圖中電壓范圍為16~32V):? ? ? ? ? ? ?
電氣及環(huán)境DV測(cè)試報(bào)告(來(lái)源:孚喬圖,、CVC威凱)


#02一般規(guī)定
規(guī)定了試驗(yàn)中的電壓等測(cè)試條件,,要求所有電壓為在受試裝置(DUT)的有效輸入端子上進(jìn)行測(cè)試的電壓,而非電源電壓,,這一點(diǎn)很重要,,考慮到了線壓降導(dǎo)致的偏差。同時(shí)強(qiáng)調(diào)了電壓曲線是在空載條件下形成的,。
標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試驗(yàn)中允差要求規(guī)定如下:
  • 頻率和時(shí)間:±5%,;

  • 電壓:±0.2V;

  • 電阻:±10%,。

另外,,試驗(yàn)線束推薦采用實(shí)車(chē)線束,也可由供需雙方協(xié)商確定。各試驗(yàn)要求中功能狀態(tài)等級(jí)的定義參見(jiàn)GB/T 28046.1,,即標(biāo)準(zhǔn)的第一部分(可參見(jiàn):ECU的車(chē)規(guī)級(jí)試驗(yàn):DV試驗(yàn)(二:電氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介)),。


#03供電電壓范圍?
按照GB/T 28046.2-2019的規(guī)定,車(chē)輛的供電電壓范圍如下表所示,。具體代碼根據(jù)客戶(hù)要求,,12V系統(tǒng)通常為C,24V系統(tǒng)通常為F,。? ?

供電電壓范圍(來(lái)源:左成鋼《廣義車(chē)規(guī)級(jí)》)
供電電壓范圍測(cè)試Setup及測(cè)試波形如下圖所示:

供電電壓范圍測(cè)試(來(lái)源:孚喬圖,、CVC威凱)
在此順便介紹一下車(chē)載電子零部件在電壓要求方面的特殊性。車(chē)載電子電氣設(shè)備不同于采用穩(wěn)定電源供電的消費(fèi)類(lèi)設(shè)備或工業(yè)設(shè)備,,也不同于純粹采用電池供電的移動(dòng)設(shè)備,,車(chē)載電子電氣設(shè)備的供電電壓波動(dòng)范圍要大的多。各種應(yīng)用的電壓范圍對(duì)比參見(jiàn)下表,,由表中參數(shù)對(duì)比可見(jiàn)車(chē)載應(yīng)用的電壓變化范圍相對(duì)而言要大的多,,這也就意味著車(chē)載電子設(shè)備要應(yīng)對(duì)的電源環(huán)境要復(fù)雜的多,設(shè)計(jì)要求也要高的多,。

各種應(yīng)用電壓范圍對(duì)比(來(lái)源:左成鋼《廣義車(chē)規(guī)級(jí)》)
關(guān)于電壓范圍變化及對(duì)系統(tǒng)的影響,,具體可參考作者新書(shū)《廣義車(chē)規(guī)級(jí)》4.3小節(jié)內(nèi)容。在此僅簡(jiǎn)單介紹一下車(chē)輛電源電壓的一些基礎(chǔ)知識(shí),。?? ?為什么車(chē)輛的供電電壓范圍這么寬,,電壓波動(dòng)這么大?這就需要先了解車(chē)輛的電氣系統(tǒng),。無(wú)論是采用內(nèi)燃機(jī)的傳統(tǒng)車(chē)輛,,還是采用混合動(dòng)力或純電動(dòng)力的新能源車(chē)輛,其本質(zhì)上都采用了雙電源供電系統(tǒng):
1) 啟動(dòng)電源,,啟動(dòng)電源通常是一塊鉛酸蓄電池,。車(chē)輛熄火后,隨著發(fā)動(dòng)機(jī)熄火以及高壓系統(tǒng)下電,,車(chē)輛在失去動(dòng)力的同時(shí),,也失去了一個(gè)持續(xù)穩(wěn)定的提供電能的電源,,這個(gè)電源或者是發(fā)電機(jī),或者是高壓動(dòng)力電池,。熄火狀態(tài)下,,車(chē)輛再次啟動(dòng)以及一些其他系統(tǒng)工作所需的電能便藉由啟動(dòng)電源提供。某些帶啟停功能的乘用車(chē)還會(huì)額外的再增加一個(gè)專(zhuān)門(mén)的啟動(dòng)蓄電池供啟停系統(tǒng)使用,,商用車(chē)則通常單獨(dú)增加一組蓄電池為駐車(chē)空調(diào)供電,。啟動(dòng)電源主要有三個(gè)功能:一是為車(chē)輛再次啟動(dòng)提供電能,無(wú)論是內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)或者是高壓動(dòng)力電池上電,,都需要通過(guò)12V/24V低壓系統(tǒng),;二是為熄火狀態(tài)下的用電設(shè)備提供電能,如照明系統(tǒng),、影音娛樂(lè)系統(tǒng),、電動(dòng)門(mén)鎖及防盜系統(tǒng)等;三是在車(chē)輛行駛過(guò)程中,,保持整車(chē)電源系統(tǒng)電壓穩(wěn)定及提供安全備份,比如在大功率設(shè)備啟動(dòng)時(shí)保持整車(chē)電壓穩(wěn)定,,以及在發(fā)電機(jī)故障時(shí)為整車(chē)供電,,保證車(chē)輛行駛安全。
2) 行車(chē)電源,。通常為發(fā)電機(jī)或高壓到低壓的直流-直流變換器(Direct Current to Direct Current Converter,,DC/DC Converter,簡(jiǎn)稱(chēng)DC/DC),,行車(chē)電源可以為車(chē)輛低壓電氣系統(tǒng)提供持續(xù)穩(wěn)定的電能,。對(duì)燃油車(chē)來(lái)講,發(fā)電機(jī)的供電電流能力通常在100A左右,,而對(duì)于純電動(dòng)車(chē)來(lái)講,,DC/DC變換器的功率通常在3kW~6kW之間。
車(chē)輛的電壓范圍與車(chē)輛的供電方式緊密相關(guān),。關(guān)于車(chē)輛的供電方式,,具體可參考作者新書(shū)《廣義車(chē)規(guī)級(jí)》4.1小節(jié)內(nèi)容,在僅此順便介紹一下車(chē)輛的供電方式,?;诔杀炯翱煽啃缘仍颍?jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,,汽車(chē)行業(yè)普遍采用了單線制供電及負(fù)極搭鐵的電氣設(shè)計(jì),。如下圖所示,蓄電池和發(fā)電機(jī)(新能源車(chē)輛即為DC/DC)通常直接并聯(lián),,通過(guò)電源正極為整車(chē)供電,,而蓄電池負(fù)極則直接連接車(chē)體金屬部分搭鐵,,車(chē)體作為整車(chē)電源的負(fù)極(即Ground,地,,縮寫(xiě)為GND)為電流返回提供回路,。? ?

典型的汽車(chē)供電回路(來(lái)源:左成鋼《廣義車(chē)規(guī)級(jí)》)


#04過(guò)電壓?
按照GB/T 28046.2-2019的規(guī)定,過(guò)電壓試驗(yàn)分兩種情況:
1) 為了模擬發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器失效引起的發(fā)電機(jī)輸出電壓上升到高于正常電壓,,下施加18V(24V系統(tǒng)為36V)的電壓并保持60min,。在試驗(yàn)過(guò)程中,DUT的功能狀態(tài)等級(jí)至少應(yīng)達(dá)到C級(jí),,必要時(shí)可要求達(dá)到更嚴(yán)酷的A級(jí),。
2) 針對(duì)12V系統(tǒng),模擬輔助起動(dòng)時(shí)向DUT輸入的過(guò)高電壓(即跳線啟動(dòng)Jump Start)在室溫下施加24V的電壓并保持(60±6)s,。在試驗(yàn)過(guò)程中,,DUT的功能狀態(tài)等級(jí)至少應(yīng)達(dá)到D級(jí),必要時(shí)可要求達(dá)到更嚴(yán)酷的B級(jí),。
過(guò)電壓測(cè)試Setup及測(cè)試電壓,、溫度如下圖所示(該DUT的為85,所以測(cè)試溫度為65):? ?

過(guò)電壓測(cè)試(來(lái)源:孚喬圖,、CVC威凱)
關(guān)于過(guò)電壓的成因及對(duì)系統(tǒng)的影響,,具體可參考作者新書(shū)《廣義車(chē)規(guī)級(jí)》4.2.2小節(jié)內(nèi)容。在此簡(jiǎn)單介紹一下車(chē)輛電氣系統(tǒng)中電壓變化的一些基礎(chǔ)知識(shí),,比如發(fā)電機(jī)的電壓變化,。
通常來(lái)講,在一定轉(zhuǎn)速及負(fù)載條件下,,發(fā)電機(jī)的輸出電壓隨溫度升高呈下降趨勢(shì),。對(duì)于12V系統(tǒng),在-40℃時(shí),,發(fā)電機(jī)的輸出電壓達(dá)到最高值16V,。因?yàn)榘l(fā)電機(jī)的輸出電流隨轉(zhuǎn)速及溫度變化較大,加上整車(chē)電氣系統(tǒng)的用電需求也是不斷變化的,,這就導(dǎo)致整車(chē)電氣系統(tǒng)的電壓將隨著車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,、發(fā)電機(jī)的溫度及整車(chē)負(fù)載情況不停的波動(dòng),這會(huì)帶來(lái)很多問(wèn)題,。???
交流發(fā)電機(jī)輸出電壓溫度特性曲線(來(lái)源:左成鋼《廣義車(chē)規(guī)級(jí)》)
另外一個(gè)典型的可能導(dǎo)致過(guò)電壓的場(chǎng)景是12V系統(tǒng)的跳線啟動(dòng),。車(chē)輛的跳線啟動(dòng),也叫輔助啟動(dòng),、搭線啟動(dòng),、搭電啟動(dòng),俗稱(chēng)搭電,。搭電是指對(duì)于一輛蓄電池電量完全耗盡無(wú)法自主啟動(dòng)的車(chē),,將另一臺(tái)車(chē)輛的電池或其他外部電源連接到電池耗盡的車(chē)輛上,,從而使電池耗盡的車(chē)輛得以啟動(dòng)的方法,如下圖所示,。在車(chē)輛啟動(dòng)后,,如果發(fā)電機(jī)可以正常工作,蓄電池就可以充電,,這時(shí)候就可以移除輔助電源,。???
12V乘用的跳線啟動(dòng)(來(lái)源:左成鋼《廣義車(chē)規(guī)級(jí)》)
對(duì)于12V乘用車(chē)來(lái)講,通常會(huì)用12V輔助電源為電池耗盡的車(chē)輛進(jìn)行跳線啟動(dòng)操作,,但在某些極端情況下,,比如不清楚車(chē)輛的電壓等級(jí),或野外條件下沒(méi)有可用的12V輔助電源時(shí),,則可以采用商用車(chē)的24V電源系統(tǒng)進(jìn)行跳線啟動(dòng)操作,,從設(shè)計(jì)上來(lái)講,這種操作也是被允許的,。具體這個(gè)電壓最高可以允許多高,,跳線啟動(dòng)時(shí)間持續(xù)多長(zhǎng),則取決于OEM設(shè)計(jì),,但通??梢哉J(rèn)為是24V,時(shí)間為1 min(在不考慮低溫啟動(dòng)的情況下,,1分鐘對(duì)于車(chē)輛啟動(dòng)來(lái)講通常是足夠的),這也是ISO 16750-2:2012規(guī)定的短時(shí)過(guò)電壓參數(shù),,不過(guò)也有認(rèn)為這個(gè)參數(shù)是28V/2 min的,,具體的產(chǎn)品測(cè)試要求取決于OEM。


#05疊加交流電壓??
此試驗(yàn)是為了模擬直流供電下出現(xiàn)的紋波電壓,,按照GB/T 28046.2-2019的規(guī)定,,疊加的交流正弦電壓如下圖所示。在試驗(yàn)過(guò)程中,,DUT的功能狀態(tài)等級(jí)應(yīng)達(dá)到A級(jí),。? ?

疊加的交流正弦電壓(來(lái)源:左成鋼《廣義車(chē)規(guī)級(jí)》)
疊加的交流電測(cè)試Setup及測(cè)試波形如下圖所示:

疊加的交流電測(cè)試(來(lái)源:孚喬圖、CVC威凱)
其實(shí)直流供電的紋波主要來(lái)自于調(diào)壓器,,也就是發(fā)電機(jī)上帶的一個(gè)將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姴⒆岆妷弘S發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速自動(dòng)調(diào)節(jié)穩(wěn)定下來(lái)一個(gè)裝置(整流器與調(diào)壓器通常是集成在一起,,安裝在發(fā)電機(jī)上的),自從20世紀(jì)50年代后期硅二極管整流器技術(shù)成熟后,,車(chē)用發(fā)電機(jī)便從直流發(fā)電機(jī)變成了交流發(fā)電機(jī),,發(fā)電機(jī)及整流器如下圖所示:? ?

汽車(chē)交流發(fā)電機(jī)與整流器(來(lái)源:左成鋼《廣義車(chē)規(guī)級(jí)》)
整流器將交流電轉(zhuǎn)換成直流電供整車(chē)使用,這個(gè)紋波電壓便是在引入調(diào)壓器后產(chǎn)生的,。在某些情況下比如發(fā)電機(jī)滿(mǎn)載時(shí),,整車(chē)系統(tǒng)電壓的波動(dòng)就在所難免,。以12V系統(tǒng)為例,電壓波動(dòng)的波形如圖4-14所示,,波動(dòng)的頻率根據(jù)各OEM的規(guī)定有所不同,,通常在1kHz~20kHz之間,波動(dòng)電壓的峰峰值可達(dá)3V甚至更高,,如下圖所示,。

交流發(fā)電機(jī)輸出電壓的波動(dòng)(來(lái)源:左成鋼《廣義車(chē)規(guī)級(jí)》)? ?
關(guān)于發(fā)電機(jī)、調(diào)壓器,、DC/DC等相關(guān)內(nèi)容的詳細(xì)介紹,,具體可參考作者新書(shū)《廣義車(chē)規(guī)級(jí)》4.2小節(jié)內(nèi)容


#06供電電壓緩降和緩升??
此試驗(yàn)是為了模擬蓄電池逐漸放電和充電時(shí)的電壓變化,。按照GB/T 28046.2-2019的規(guī)定,,試驗(yàn)時(shí)對(duì)DUT有效輸入端同時(shí)進(jìn)行下列試驗(yàn):以(0.5±0.1)V/min 的線性變化率或以不大于25 mV的步長(zhǎng),將供電電壓由降到0V,,然后從0V升到,。
在試驗(yàn)過(guò)程中,DUT的功能狀態(tài)等級(jí)至少應(yīng)達(dá)到D級(jí),,必要時(shí)可要求達(dá)到更嚴(yán)酷的C級(jí),。
供電電壓緩降和緩升測(cè)試Setup及測(cè)試波形如下圖所示:

供電電壓緩降和緩升測(cè)試(來(lái)源:孚喬圖、CVC威凱)
關(guān)于蓄電池充放電特性及蓄電池電壓,,具體可參考作者新書(shū)《廣義車(chē)規(guī)級(jí)》4.2.1小節(jié)及4.3章節(jié)內(nèi)容,。


#07供電電壓瞬時(shí)下降?
此試驗(yàn)是為了模擬其他電路內(nèi)的常規(guī)熔斷器熔斷時(shí)引起的電壓瞬時(shí)下降,按照GB/T 28046.2-2019的規(guī)定,,測(cè)試電壓波形如下圖所示,。? ?

瞬時(shí)電壓下降波形(來(lái)源:左成鋼《廣義車(chē)規(guī)級(jí)》)
對(duì)電壓瞬降的具體規(guī)定取決于OEM,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的參數(shù)可以匯總?cè)缦卤硭?。?duì)于12V系統(tǒng),,標(biāo)準(zhǔn)要求的最低瞬降電壓為4.5V,時(shí)間為100ms,。

ISO 16750-2:2012對(duì)電壓瞬降的規(guī)定(來(lái)源:左成鋼《廣義車(chē)規(guī)級(jí)》)
在試驗(yàn)過(guò)程中,,DUT的功能狀態(tài)至少應(yīng)達(dá)到B級(jí),是否允許復(fù)位可根據(jù)客戶(hù)要求,。
供電電壓瞬時(shí)下降測(cè)試Setup及測(cè)試波形如下圖所示:

供電電壓瞬時(shí)下降測(cè)試(來(lái)源:孚喬圖,、CVC威凱)
負(fù)載的供電電壓瞬時(shí)下降對(duì)負(fù)載的正常功能可能造成嚴(yán)重影響,這部分內(nèi)容在作者新書(shū)《廣義車(chē)規(guī)級(jí)》4.4.5小節(jié)有詳細(xì)描述,。在此順便介紹下負(fù)載電壓瞬降的一些基本知識(shí),。? ?
負(fù)載或用電器的電壓瞬降通常由兩個(gè)原因?qū)е拢皇侨蹟嗥骱蠹?jí)對(duì)地短路,二是大功率負(fù)載啟動(dòng),,兩者的原理其實(shí)是一致的,。如下圖所示,負(fù)載1和負(fù)載2從發(fā)動(dòng)機(jī)艙接線盒取電,,負(fù)載1為大功率,,負(fù)載2則功率較小,如果負(fù)載1啟動(dòng)或者發(fā)生對(duì)地短路,,巨大的沖擊電流會(huì)導(dǎo)致負(fù)載2的電壓瞬時(shí)被拉低,,這個(gè)拉低的幅度取決于負(fù)載1對(duì)地短路電流的峰值及持續(xù)時(shí)間。

負(fù)載電壓瞬降(來(lái)源:左成鋼《廣義車(chē)規(guī)級(jí)》)
另外,,隨著目前搭載智駕功能的車(chē)輛越來(lái)越多,,電源電壓瞬降對(duì)智駕車(chē)輛產(chǎn)生的影響將遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)車(chē)型。在電源故障的這段時(shí)間內(nèi),,如果車(chē)輛剛好處于自動(dòng)駕駛狀態(tài)下,,那么自動(dòng)駕駛車(chē)輛的一些關(guān)鍵功能必須保持激活狀態(tài),比如雷達(dá),、攝像頭,、其他傳感器、自動(dòng)駕駛控制單元,、剎車(chē)控制,、轉(zhuǎn)向控制等,但實(shí)際上這些設(shè)備及功能是無(wú)法接受如此長(zhǎng)時(shí)間的電源故障的,。? ?

車(chē)速,、行駛距離與延時(shí)的關(guān)系(來(lái)源:左成鋼)
通過(guò)上表我們可以看到,如果車(chē)輛正在高速巡航自動(dòng)駕駛狀態(tài),,某個(gè)功能即使短暫失效100ms,,也就是0.1秒,車(chē)輛已經(jīng)繼續(xù)向前行駛了3.3米,,是不是細(xì)思極恐?,!所以ISO標(biāo)準(zhǔn)ISO 16750-2就專(zhuān)門(mén)針對(duì)保險(xiǎn)絲的這種保護(hù)特性,,在標(biāo)準(zhǔn)中提出了要求,要求12V系統(tǒng)車(chē)輛的ECU能夠承受100ms的電源電壓間歇性跌落,,跌落到4.5V,,在試驗(yàn)過(guò)程中功能還能達(dá)到B級(jí)(B級(jí):試驗(yàn)中裝置/系統(tǒng)所有功能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,但允許有一個(gè)或多個(gè)超出規(guī)定允差,。試驗(yàn)后所有功能應(yīng)自動(dòng)恢復(fù)到規(guī)定限值,。存儲(chǔ)器功能應(yīng)符合A級(jí))。而乘用車(chē)正常啟動(dòng)后的電壓通常在14V左右,,車(chē)載設(shè)備正常工作電壓范圍是9V-16V,,一般低于9V,,設(shè)備就不能正常工作了,即使ECU不發(fā)生重啟,,此時(shí)也基本處于功能受限狀態(tài),,執(zhí)行機(jī)構(gòu)也不能正常工作。
關(guān)于自動(dòng)駕駛車(chē)輛的電源設(shè)計(jì),,可以參考筆者在AES的另一篇文章《智能駕駛供電冗余設(shè)計(jì)詳解》,。也可以參考筆者22年發(fā)表在九章智駕的一篇文章《干掉保險(xiǎn)絲和繼電器,自動(dòng)駕駛才能更安全》,。? ?

#08復(fù)位特性
此試驗(yàn)是為了檢驗(yàn)DUT在不同的電壓驟降下的復(fù)位性能,。該試驗(yàn)適用于具有復(fù)位功能的設(shè)備(例如裝有一個(gè)或多個(gè)MCU的設(shè)備)。按照GB/T 28046.2-2019的規(guī)定,,測(cè)試時(shí)按下圖對(duì)DUT有效輸入端同時(shí)施加試驗(yàn)脈沖電壓,,檢查DUT的復(fù)位性能。
復(fù)位試驗(yàn)供電電壓(來(lái)源:左成鋼《廣義車(chē)規(guī)級(jí)》)
圖中,,供電電壓以5%步長(zhǎng)從最低電壓降到,,保持5s后再上升到,至少保持10s,,并進(jìn)行功能試驗(yàn),。然后將電壓降低到等等。按圖5-7以的5%梯度繼續(xù)進(jìn)行直到降到0V,,然后再將電壓升到,。在試驗(yàn)過(guò)程中,DUT的功能狀態(tài)應(yīng)達(dá)到C級(jí),。
復(fù)位特性測(cè)試Setup及測(cè)試波形如下圖所示:? ?
復(fù)位特性測(cè)試(來(lái)源:孚喬圖,、CVC威凱)


#09啟動(dòng)特性

?

此試驗(yàn)的目的是為了檢驗(yàn)DUT在車(chē)輛啟動(dòng)時(shí)的性能。依據(jù)GB/T 28046.2-2019標(biāo)準(zhǔn),,按下圖及下表給出的特性參數(shù),,將電壓施加到DUT的有效輸入端,共進(jìn)行10次,,每個(gè)循環(huán)之間間隔1s~2s,。

啟動(dòng)電壓曲線(來(lái)源:左成鋼《廣義車(chē)規(guī)級(jí)》)
啟動(dòng)電壓系統(tǒng)參數(shù)及等級(jí)如下表所示:? ?

啟動(dòng)電壓系統(tǒng)參數(shù)及等級(jí)(來(lái)源:左成鋼《廣義車(chē)規(guī)級(jí)》)
在車(chē)輛啟動(dòng)期間工作的有關(guān)DUT的功能狀態(tài)應(yīng)達(dá)到A級(jí),其他功能按上表確定,。
啟動(dòng)特性測(cè)試Setup及測(cè)試波形如下圖所示:

啟動(dòng)特性測(cè)試(來(lái)源:孚喬圖,、CVC威凱)
車(chē)輛的啟動(dòng)波形也就是通常所說(shuō)的starting profile,這部分內(nèi)容在作者新書(shū)4.3.1蓄電池低電壓部分也有描述,。對(duì)傳統(tǒng)燃油車(chē)來(lái)講,。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中帶來(lái)的蓄電池的瞬態(tài)低電壓及電壓抖動(dòng)會(huì)影響某些對(duì)低電壓狀態(tài)較敏感的設(shè)備及電子器件,比如瞬態(tài)低電壓會(huì)導(dǎo)致智能高邊芯片自動(dòng)進(jìn)入欠壓關(guān)斷狀態(tài),也可能導(dǎo)致MCU欠壓復(fù)位,。
為了盡量降低發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)對(duì)系統(tǒng)電壓的影響,,設(shè)計(jì)中通常采用三種方式:
  • 一是在啟動(dòng)過(guò)程中將重要等級(jí)較低的大功率負(fù)載(IGN2負(fù)載)暫時(shí)切斷,以降低蓄電池輸出電流,;

  • 二是在電子電氣設(shè)備前端設(shè)計(jì)儲(chǔ)能電容,,穩(wěn)定系統(tǒng)電壓;? ?

  • 三是選用電壓范圍更寬的電子元器件,。



#10拋負(fù)載?
此試驗(yàn)的目的是為了檢驗(yàn)DUT在車(chē)輛發(fā)生拋負(fù)載時(shí)的抗干擾性能,。按照GB/T 28046.2-2019的規(guī)定,拋負(fù)載波形模擬了發(fā)生拋負(fù)載現(xiàn)象時(shí)產(chǎn)生的瞬態(tài),,即在斷開(kāi)電池的同時(shí),,交流發(fā)電機(jī)正在產(chǎn)生充電電流,而其電路上仍有其他負(fù)載時(shí)產(chǎn)生的瞬態(tài),。
在拋負(fù)載過(guò)程中,,DUT的功能狀態(tài)等級(jí)應(yīng)達(dá)到C級(jí)。
根據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),,拋負(fù)載脈沖試驗(yàn)被放在了ISO 16750-2:2012(國(guó)標(biāo)是GB/T 21437.2-2021)中,,5a變成了試驗(yàn)脈沖A(Pluse A)-無(wú)集中拋負(fù)載抑制,5b變成了試驗(yàn)脈沖B(Pluse B)-具有集中拋負(fù)載抑制,。
拋負(fù)載測(cè)試Setup及測(cè)試波形如下圖所示:

拋負(fù)載測(cè)試(來(lái)源:孚喬圖,、CVC威凱)
拋負(fù)載這個(gè)詞不能顧名思義,這個(gè)拋的負(fù)載實(shí)際上是蓄電池,,而非一個(gè)用電器,。拋負(fù)載是指發(fā)電機(jī)正在發(fā)電,且在為蓄電池進(jìn)行充電,,并同時(shí)為系統(tǒng)進(jìn)行供電時(shí),,蓄電池的接線柱突然斷開(kāi)連接的一種現(xiàn)象。蓄電池實(shí)際上是一個(gè)大電容,,這個(gè)電容可以穩(wěn)定系統(tǒng)的電壓,,如果這個(gè)大電容突然斷開(kāi),就會(huì)帶來(lái)類(lèi)似于系統(tǒng)的感性負(fù)載突然增大的效果,。同樣的道理,,如果系統(tǒng)突然有一個(gè)大電流的感性負(fù)載進(jìn)行切換,也會(huì)產(chǎn)生拋負(fù)載,。???如下圖所示,一旦蓄電池?cái)嚅_(kāi)連接,,系統(tǒng)就會(huì)變的不穩(wěn)定,,電壓就會(huì)快速升高,直到發(fā)電機(jī)整流器的低邊管子發(fā)生雪崩擊穿,將電壓限制在,,過(guò)電壓和時(shí)間的規(guī)定具體取決于OEM,。

電氣系統(tǒng)拋負(fù)載的原理(來(lái)源:左成鋼《廣義車(chē)規(guī)級(jí)》)
關(guān)于拋負(fù)載的成因、拋負(fù)載波形的特性及對(duì)系統(tǒng)的影響,,在作者新書(shū)4.3.2小節(jié)有詳細(xì)描述,。
對(duì)于拋負(fù)載測(cè)試,設(shè)計(jì)中的應(yīng)對(duì)方法通常是在電源端加入一個(gè)TVS來(lái)進(jìn)行抑制,,如下圖所示即為采用不同TVS設(shè)計(jì)時(shí)的測(cè)試波形,,從波形來(lái)看,波峰已經(jīng)被削掉的很平了,。? ?

12V系統(tǒng)采用TVS進(jìn)行集中拋負(fù)載抑制的測(cè)試波形(來(lái)源:Vishay)
24V系統(tǒng)的測(cè)試波形如下圖所示,,可見(jiàn)和實(shí)際DV測(cè)試的波形是一致的。?? ?
24V系統(tǒng)采用TVS進(jìn)行集中拋負(fù)載抑制的測(cè)試波形(來(lái)源:Vishay)
需要順便提一下的是,,隨著車(chē)輛電氣技術(shù)的發(fā)展,,尤其是發(fā)電機(jī)技術(shù)的發(fā)展,整車(chē)電氣環(huán)境也越來(lái)越穩(wěn)定了(這一點(diǎn)有點(diǎn)類(lèi)似于現(xiàn)在的國(guó)家電網(wǎng)和我們小時(shí)候家里的電網(wǎng),,電視機(jī)還需要加調(diào)壓器(暴露年齡了)),,乘用車(chē)行業(yè)在10年前就已經(jīng)基本不太要求拋負(fù)載5a(也就是脈沖A)測(cè)試了,這個(gè)趨勢(shì)是從外資OEM逐步到合資OEM再到國(guó)內(nèi)OEM,,目前乘用車(chē)行業(yè)已基本沒(méi)有5a了,,但是在商用車(chē)行業(yè)5a還是一個(gè)非常普遍的要求。
在這里也能看到一種技術(shù)或者說(shuō)行業(yè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢(shì)(畢竟5a都從ISO 7637調(diào)到了ISO 16750了,,具體標(biāo)準(zhǔn)變化會(huì)在后續(xù)EMC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)介紹中詳述),。以前趨勢(shì)是由外資OEM引領(lǐng)的,因?yàn)樗麄儦v史悠久,,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)理解和應(yīng)用的研究也更深入,,知其然且知其所以然,所以Tier 1在和他們進(jìn)行DVP談判時(shí),,有很大的討論空間,,而國(guó)內(nèi)的OEM則普遍不接受談判和讓步,標(biāo)準(zhǔn)提的非常之高,,問(wèn)就是這是規(guī)定,,底層原因其實(shí)就是因?yàn)椴欢恢朗欠窨梢宰尣??是否可以不做,?有哪些風(fēng)險(xiǎn)?既然都不清楚,,那干脆把標(biāo)準(zhǔn)提到最高總沒(méi)有錯(cuò)吧,。? ?
不過(guò)相信隨著新能源及自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展,,隨著國(guó)內(nèi)OEM的崛起,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的理解和運(yùn)用也能領(lǐng)先于行業(yè),,而非像以前那樣,,一味地抱著標(biāo)準(zhǔn),提高標(biāo)準(zhǔn),,且不容討論,。


#11反向電壓?
此試驗(yàn)的目的是為了模擬車(chē)輛輔助啟動(dòng)/跳線啟動(dòng)時(shí)對(duì)蓄電池的反向連接。根據(jù)GB/T 28046.2-2019的規(guī)定,,測(cè)試電壓及時(shí)間按下表進(jìn)行,。

反向電壓試驗(yàn)參數(shù)(來(lái)源:左成鋼《廣義車(chē)規(guī)級(jí)》)
恢復(fù)正常連接后,DUT的功能狀態(tài)應(yīng)達(dá)到A級(jí),。
實(shí)際上在車(chē)輛的正常使用過(guò)程中,,車(chē)載電子電氣件是不會(huì)承受反壓的,導(dǎo)致出現(xiàn)反壓的情況,,除了標(biāo)準(zhǔn)所講的跳線啟動(dòng)時(shí)接錯(cuò)線以外,,車(chē)輛在維修時(shí),蓄電池也有一定的可能性接錯(cuò)電源線,,這個(gè)場(chǎng)景實(shí)際上和跳線啟動(dòng)是類(lèi)似的,。
當(dāng)然,對(duì)于專(zhuān)業(yè)維修人員來(lái)講這種概率很低,,而對(duì)于普通用戶(hù)可就不好說(shuō)了,。感謝中國(guó)制造讓車(chē)輛應(yīng)急啟動(dòng)電源價(jià)格低到了可以隨車(chē)常備,但這也大幅提高了普通用戶(hù)犯錯(cuò)的概率,。你一定無(wú)法想象,,某天你的車(chē)顯示蓄電池虧電無(wú)法啟動(dòng),你跳線啟動(dòng)時(shí)一不小心接錯(cuò)線,,然后BMS燒了,,導(dǎo)致動(dòng)力電池包需要維修。所以,,感謝這個(gè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)吧,,為了防止接錯(cuò)線時(shí)導(dǎo)致ECU等控制器損壞,標(biāo)準(zhǔn)特別規(guī)定了DUT必須能夠承受1分鐘的反壓而不發(fā)生損壞,。目前普通家用轎車(chē)的ECU數(shù)量可達(dá)50個(gè)以上,,如果沒(méi)有這個(gè)要求,一旦接錯(cuò)線,,損失可就太大了,,尤其是對(duì)于新能源車(chē)輛來(lái)講,因?yàn)槿姴糠值目刂破鳎ò╒CU及BMS)供電電壓也是低壓的12V/24V,。? ?

車(chē)輛應(yīng)急啟動(dòng)電源(來(lái)源:淘寶)
這里再順便提一下,,絕大多數(shù)采用直流電壓供電的設(shè)備都是不支持電源反接的,,比如你常用的手機(jī),一旦電源接反,,輕則燒保險(xiǎn),重則直接損壞,,而車(chē)載ECU能承受反壓則是一個(gè)基本要求,。


#12參考接地和供電偏移?
此試驗(yàn)的目的是為了檢驗(yàn)在DUT存在兩條或多條供電線路時(shí)組件的可靠性,比如對(duì)電源接地與信號(hào)接地的參考點(diǎn)不一致的組件就需要進(jìn)行此試驗(yàn),。根據(jù)GB/T 28046.2-2019的規(guī)定,,所有DUT的偏移電壓被定義為(1±0.1)V。試驗(yàn)過(guò)程中DUT的功能狀態(tài)應(yīng)達(dá)到A級(jí),。
這里順便提一下,,按照ISO 11898-3-2006(道路車(chē)輛,控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network,CAN),,第3部分:容錯(cuò)CAN) 標(biāo)準(zhǔn),,這個(gè)電壓則被定義為±1.5V。
關(guān)于地漂移的成因及對(duì)系統(tǒng)的影響,,具體可參考作者新書(shū)《廣義車(chē)規(guī)級(jí)》4.1.3小節(jié)內(nèi)容,。在此僅簡(jiǎn)單介紹一下車(chē)輛電氣系統(tǒng)中負(fù)極搭鐵的一些基礎(chǔ)知識(shí)。
對(duì)于負(fù)極搭鐵的電氣系統(tǒng),,蓄電池負(fù)極作為電源的初始零電位,,在負(fù)極搭鐵后,從整車(chē)電氣系統(tǒng)來(lái)講,,整車(chē)搭鐵(車(chē)身鈑金,、底盤(pán)或者發(fā)動(dòng)機(jī)零部件等)是互相導(dǎo)通的,都可以看做是電源的“地”,,也就是電氣原理圖中的GND,。如圖4-6所示,左圖為蓄電池搭鐵設(shè)計(jì),,右圖為車(chē)身位置的搭鐵設(shè)計(jì),,可見(jiàn)一個(gè)搭鐵點(diǎn)通常有多根電線接入,共用一個(gè)搭鐵點(diǎn),,以降低成本,。? ?

蓄電池搭鐵及車(chē)身搭鐵(來(lái)源:左成鋼《廣義車(chē)規(guī)級(jí)》)
具體的偏移電壓及測(cè)試方法可能根據(jù)不同的OEM要求會(huì)有所不同,例如根據(jù)福特的FMC1278試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),,地漂移被放到了抗干擾測(cè)試中去,,測(cè)試項(xiàng)目的編號(hào)為CI 250。標(biāo)準(zhǔn)要求地漂的電壓為正弦波,,頻率范圍從2kHz到100kHz,,電壓脈沖的幅值最高可達(dá)±5V,。CI 250標(biāo)準(zhǔn)如圖5-9所示(原標(biāo)準(zhǔn)為英文,為便于理解,,圖中的內(nèi)容經(jīng)過(guò)了翻譯),。???
福特CI 250試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求-部分(來(lái)源:左成鋼《廣義車(chē)規(guī)級(jí)》)
地漂移電壓對(duì)用電設(shè)備的工作本身是沒(méi)有影響及危害的,畢竟車(chē)輛的電壓本來(lái)就是隨車(chē)輛的運(yùn)行工況而不斷波動(dòng)的,。但是這個(gè)電壓對(duì)于開(kāi)關(guān)信號(hào)檢測(cè),、傳感器應(yīng)用及車(chē)載通信來(lái)講卻會(huì)帶來(lái)一些麻煩,尤其是采用模擬信號(hào)的傳感器應(yīng)用,。
以下圖為例,,三個(gè)搭鐵點(diǎn)與蓄電池負(fù)極均存在壓差,ECU1的參考地為G1,,ECU2的參考地為G2,。如果ECU1去檢測(cè)一個(gè)接在G2搭鐵點(diǎn)的開(kāi)關(guān)信號(hào),在開(kāi)關(guān)閉合時(shí),,ECU1檢測(cè)到的電壓通常并不是0V,,比如可能是1V,這1V的電壓就可能會(huì)導(dǎo)致ECU1判斷錯(cuò)誤,,所以在設(shè)計(jì)信號(hào)檢測(cè)電路時(shí)就必須考慮這個(gè)地漂電壓的影響,。對(duì)于乘用車(chē)12V系統(tǒng)來(lái)講,最低電壓通常被認(rèn)為是9V,,如果這時(shí)候再疊加地漂的影響,,對(duì)電路設(shè)計(jì)及軟件檢測(cè)就提出了一定的要求。? ?

多點(diǎn)搭鐵帶來(lái)的地漂移(來(lái)源:左成鋼《廣義車(chē)規(guī)級(jí)》) ? ? ?

#13開(kāi)路特性
開(kāi)路測(cè)試分為單線斷開(kāi)和多線斷開(kāi)兩種,,此試驗(yàn)的目的是為了檢驗(yàn)DUT在一條或多條線路突然斷路情況下的性能,。根據(jù)GB/T 28046.2-2019的規(guī)定,斷開(kāi)時(shí)間為(10±1)s,,開(kāi)路阻抗大于等于10MΩ,。
測(cè)試方法是斷開(kāi)DUT系統(tǒng)接口的一條或多條電路,然后恢復(fù)連接,,觀察DUT在斷路期間和斷路后的狀態(tài),。試驗(yàn)需要對(duì)系統(tǒng)接口的每條電路分別重復(fù)進(jìn)行測(cè)試,如果是有多個(gè)連接器的DUT,,應(yīng)對(duì)每一種可能的連接分別進(jìn)行測(cè)試,。試驗(yàn)過(guò)程中DUT的功能狀態(tài)應(yīng)達(dá)到C級(jí)。? ?


#14短路特性
此試驗(yàn)的目的是為了檢驗(yàn)DUT在輸入或輸出端發(fā)生短路時(shí)的性能,。按照GB/T 28046.2-2019的規(guī)定,,DUT的所有有效輸入和輸出端應(yīng)分別依次連接到系統(tǒng)最高電壓及地,信號(hào)線持續(xù)時(shí)間為(60±6)s,,負(fù)載電路持續(xù)時(shí)間根據(jù)客戶(hù)要求,,其他輸入和輸出端保持開(kāi)路或根據(jù)客戶(hù)要求,。
試驗(yàn)要求:
1) 所有信號(hào)線功能等級(jí)達(dá)到C級(jí)。
2) 所有電子保護(hù)輸出端應(yīng)確保能承受短路電流且在切斷短路電流后能恢復(fù)到正常工作(最低達(dá)到C級(jí)),。
3) 所有常規(guī)熔斷器保護(hù)輸出端應(yīng)能承受短路電流且在熔斷器替換后能恢復(fù)到正常工作(最低達(dá)到D級(jí)),。
4) 如果 DUT 材料能滿(mǎn)足UL 94的可燃性試驗(yàn),所有無(wú)保護(hù)輸出端可以被試驗(yàn)電流燒壞(功能狀態(tài)為 E級(jí))。
在這里順便提一下要求2中的電子保護(hù)輸出端,,也就是通常我們所說(shuō)的電子保險(xiǎn)eFuse(實(shí)際上目前車(chē)載應(yīng)用最多的是HSD高邊驅(qū)動(dòng)芯片),,等級(jí)是達(dá)到C級(jí),也就是試驗(yàn)后自動(dòng)恢復(fù)到正常運(yùn)次,,而常規(guī)熔斷器(也就是通常所說(shuō)的保險(xiǎn)絲)要求是D級(jí),也就是試驗(yàn)后要進(jìn)行操作才能重新激活,。
GB/T 28046.2-2019對(duì)短路特性測(cè)試的具體測(cè)試方法和Setup并沒(méi)有詳細(xì)規(guī)定,,對(duì)于傳統(tǒng)保險(xiǎn)的短路測(cè)試其實(shí)比較簡(jiǎn)單,也容易理解,,但是電子保險(xiǎn)eFuse的短路測(cè)試實(shí)際上是需要滿(mǎn)足一些特定的測(cè)試要求的,,這方面可以參考:AEC-Q100-012 Rev-12V系統(tǒng)智能功率設(shè)備的短路可靠性描述,其中對(duì)智能功率設(shè)備的短路測(cè)試有明確規(guī)定,,如下圖所示(下圖為HSD高邊,,標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)LSD低邊也有規(guī)定):? ?
AEC-Q100-012 Rev-中對(duì)HSD短路測(cè)試的描述(來(lái)源:AEC-Q100-012 Rev-)
同時(shí),AEC-Q100-012 Rev-對(duì)短路測(cè)試的特性阻抗參數(shù)也有詳細(xì)的規(guī)定,,如下表所示:

AEC-Q100-012 Rev-中對(duì)HSD短路特性阻抗定義(來(lái)源:AEC-Q100-012 Rev-)


#15耐電壓
此試驗(yàn)的目的是為了檢驗(yàn)DUT中電介質(zhì)的絕緣耐壓能力,。按照GB/T 28046.2-2019的規(guī)定,此試驗(yàn)僅對(duì)含有電感元件(例如,繼電器,、電機(jī),、線圈)或連接到電感負(fù)載電路的系統(tǒng)/組件有要求。此試驗(yàn)可能對(duì)大部分電子零部件產(chǎn)品并不適用,,具體可根據(jù)客戶(hù)試驗(yàn)要求或雙方協(xié)商,。
具體試驗(yàn)方法為:在DUT進(jìn)行過(guò)濕熱循環(huán)試驗(yàn)后,將系統(tǒng)/組件在室溫中放置 0.5 h,,按要求對(duì) DUT施加正弦電壓 500 V(有效值)(50 Hz~60 Hz)持續(xù)60s,,要求DUT的功能狀態(tài)應(yīng)達(dá)到 C級(jí),試驗(yàn)時(shí)不得出現(xiàn)擊穿和閃絡(luò),。? ?
測(cè)試項(xiàng)包括:
  • 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(dǎo)面的殼體間;

  • 塑料外殼情況下,在端子和包裹外殼的電極(例如金屬箔)間,。



#16絕緣電阻?
此試驗(yàn)的目的是為了檢驗(yàn)DUT系統(tǒng)和材料的絕緣特性,。按照GB/T 28046.2-2019的規(guī)定,此試驗(yàn)的測(cè)試方法同耐電壓試驗(yàn),。
絕緣電阻測(cè)試儀如下圖所示:

絕緣電阻測(cè)試儀(來(lái)源:CVC威凱)
需要注意的是,,GB/T 28046.2-2019并未規(guī)定此試驗(yàn)的適用范圍,,此試驗(yàn)從原理上來(lái)講并不適用于大多數(shù)電子零部件(因?yàn)楦鞫俗娱g并不絕緣也無(wú)必要絕緣),但對(duì)于新能源車(chē)輛如三電系統(tǒng)涉及高壓的控制器就需要考慮DUT的絕緣特性,,所以具體需根據(jù)客戶(hù)試驗(yàn)要求或雙方協(xié)商,。? ? ? ? ? ? ??限于篇幅,本文初步介紹了ECU的電氣負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試,,包括測(cè)試項(xiàng)目,、標(biāo)準(zhǔn)要求、測(cè)試方法等,,并同步介紹了為什么標(biāo)準(zhǔn)這么規(guī)定,?深層次的考量是什么?還順便介紹一些車(chē)載電氣,、電磁環(huán)境的基礎(chǔ)知識(shí)等,,關(guān)于機(jī)械、氣候,、化學(xué)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)介紹及測(cè)試方法將在接下來(lái)的文章中進(jìn)行介紹,,敬請(qǐng)期待。
文末再次感謝CVC威凱檢測(cè)技術(shù)提供的試驗(yàn)室技術(shù)支持和測(cè)試照片,。如有關(guān)于試驗(yàn)室DV測(cè)試相關(guān)的問(wèn)題,,也可以添加以下微信聯(lián)系CVC威凱。





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