實驗臺架介紹:
48V的電氣實驗臺架與12V的臺架類似,最主要的設備還是高精度可編程電源。另外還有電壓波紋抑制設備,多通道數據采集卡等。以及與產品功能要求匹配的可變電阻負載,模擬感性容性負載。
如下為臺架示意圖


目的:確定電氣和電子組件在標稱電壓范圍內能否正常工作。
實驗曲線:循環次數5次

過程與評判:持續監控DUT并重復該測試曲線,不得中斷,直至完成測試循環次數接受。
DUT所有功能均應符合表2中所定義的所選功能類別的相關定義。
02 實驗-02:低暫壓范圍和高暫壓范圍
目的:驗證組件在上下瞬態電壓范圍內的功能
實驗曲線:實驗 Case1循環次數5次+ 實驗 Case2循環次數5次


過程與評判:持續監控DUT并重復該測試曲線,不得中斷,直至完成測試循環次數接受。
DUT所有功能均應符合表2中所定義的所選功能類別的相關定義。
目的:驗證組件對瞬時過電壓的抗擾能力
實驗曲線:循環次數1000次

過程與評判:持續監控DUT并重復該測試曲線,不得中斷,直至完成測試循環次數接受。
DUT所有功能均應符合表2中所定義的所選功能類別的相關定義。
04 實驗-04:供電部件拋負載控制
目的:本測試是對負載突降情況的模擬,在這種情況下,當從發電機、電動發電機或直流 / 直流轉換器汲取的負載電流突然減少,且電池處于電路之外或無法吸收電能時,會出現電壓瞬變現象。
實驗曲線:循環次數2次

實驗步驟:
1. 開關(S1)閉合。
2.操作DUT和可變測試負載,使其輸出至少達到其額定最大輸出功率的95%。
3.斷開開關S1,以隔離可變測試負載。
4.持續監控DUT并不間斷地重復該測試曲線,直至完成測試參數表中規定的所需測試循環次數。
評判要求
1. 實際的S1切換時間應在測試期間或測試前進行測量,并記錄在測試報告中
2. 在開關斷開后,DUT的輸出電壓曲線不得超過下圖中的曲線。

05 實驗-05:啟動特性
目的:驗證組件在冷啟動階段對電壓變化的抗擾能力
實驗曲線:循環次數10次

過程與評判:持續監控DUT并重復該測試曲線,不得中斷,直至完成測試循環次數接受。
DUT所有功能均應符合表2中所定義的所選功能類別的相關定義。
06實驗-06:長時間過電壓
目的:驗證組件在長期過電壓情況下的穩定性
實驗曲線:循環次數1次,實驗溫度Tmax-20

過程與評判:持續監控DUT并重復該測試曲線,不得中斷,直至完成測試循環次數接受。
DUT所有功能均應符合表2中所定義的所選功能類別的相關定義。
07 實驗-07:可提供電能的耗能部件過電壓
測試適用范圍:
適用于既耗能又供電,且不能在不影響車輛的情況下切斷供電的部件,不適用于像發電機這種以供電為主功能的部件(后者適用 test - 04 )。
部件要求:
此類部件需能自我限制輸出供電電壓,或者通過車輛系統手段來限制。
測試目的
驗證部件自身符合規定電壓范圍,適用于車輛未采取系統對策來確保合規的情形。
測試模擬情況:
模擬部件向車輛 48V 供電系統供能,能量僅被等效電路吸收,從而使系統電壓非預期升高。
7.2.1 一般規定
· 步驟 1:試驗前,明確待測設備(DUT )的最大輸入電流、最大輸出電流,以及出現這些最大電流情況的最大次數。
7.2.2 試驗第 1 部分,不包括電能吸收裝置
· 步驟 1:確保外接電源能在約定的試驗持續時間和電壓下,提供 DUT 所需的最大消耗電流,且試驗期間 DUT 在供電能模式時電源不吸收電能 。
· 步驟 2:DUT 在供電電壓設為U0時,應能在t0后輸出最大電流(t0取決于部件特性) 。
· 步驟 3:按圖 10 布置試驗(等效電路但不包括電能吸收裝置) ,t0結束后,改變 DUT 工作狀態使其立即供電 ,DUT 保持當前工作狀態直到電壓再次降至U2以下,持續時間不少于t1。
· 步驟 4:試驗期間測量記錄 DUT 電流和供電系統電流,一個循環結束后馬上進行下一個循環,直至完成所需循環次數 ,在每個要求的試驗溫度下進行。

7.2.3 試驗第 2 部分,包括電能吸收裝置并在電流最大時斷開
· 步驟 1:采用能提供和吸收 DUT 最大電流,且在試驗期間保持 DUT 供電電壓U0的電源系統 。· 步驟 2:按圖 11 布置試驗(含等效電路和電能吸收裝置) ,DUT 在供電電壓為U0時,在t0后提供最大電流 。
· 步驟 3: t0結束后,改變 DUT 工作狀態使其立即供電 ,DUT 在保持當前工作狀態下達到最大供電電流 。
· 步驟 4:當 DUT 供電電流達到最大值時(見圖 12 電壓上升斜率期間)斷開開關S1,電源系統對返回電能的吸收設置為零 ,DUT 保持當前工作狀態直到電壓再次降至U2以下,持續時間不少于t1。
· 步驟 5:試驗期間測量記錄 DUT 電流和供電系統電流,一個循環結束后馬上進行下一個循環,直至完成所需循環次數 ,在每個要求的試驗溫度下進行。

· 1:確保 DUT 的最大電壓等級不超過U1,從電壓超過U2到電壓低于U2的時間不超過圖 12 中的t1。
· 2:試驗 - 07 第 1 部分和第 2 部分需滿足表 14 的參數要求,功能應符合表 2 中所選功能類別的要求。

評判要求:持續監控DUT并重復該測試曲線,不得中斷,直至完成5次測試循環次數
08 實驗-08:電源電壓降低與升高
目的:驗證組件對供電電壓降低和升高的抵抗能力
實驗曲線:循環次數1次

過程與評判:持續監控DUT并重復該測試曲線,不得中斷,直至完成測試循環次數接受。
DUT所有功能均應符合表2中所定義的所選功能類別的相關定義。
09 實驗-09:電壓波紋
目的:驗證組件由發電機或直流 / 直流轉換器所引起的電壓波紋的抵抗能力
實驗曲線:

臺架照片

使用波紋模塊的臺架

不使用波紋模塊的臺架
實驗步驟
1. 測量阻抗:試驗前,測量并記錄 DUT 在 48V 電源端子處的阻抗。
2. 連接設備:將交流電壓測量設備(如帶電壓探頭的示波器 )連接到試驗信號發生器的輸出端(由 DUT 加載);將交流電流測量設備(如帶電流探頭的示波器 )和交流電壓測量設備(帶電壓探頭的示波器)連接到 DUT 的輸入端。
3. 參考試驗
o 在以工作模式 2.2 進行試驗前,以工作模式 2.3 進行參考試驗,此時 DUT 的主輸入電容應連接到電源。
o 確定在各個激勵頻率下,電源應施加到 DUT 上的電壓紋波 UR,防止電流超過限值Ilim。
o 每個頻率范圍均以表 16 中針對U0給出的最大和最小電壓值進行試驗 。
o 在電源電壓U0上疊加交流電壓紋波 UR,該電壓逐漸增加,直到達到 DUT 的最大電壓紋波 URP或最大電流限值Ilim,記錄每個頻率步長所確定的電源電壓紋波 UR。注意區分 UR和 URP,且 UR可能比URP高很多 。
o 若 DUT 具有低通濾波功能(如 EMC 濾波),則僅對 DUT 濾波衰減大于 20dB 以上的頻率進行試驗,且應提供 DUT 具有濾波頻率響應的證明 。考慮到 DUT 和電纜線束的阻抗,在高頻下需更高的 UR值且容易失真,因此僅需在該低通頻率范圍內進行試驗 。
4. 電壓紋波試驗:在工作模式 2.2 下,將參考試驗中確定的每個頻率步長對應的電壓紋波 UR施加到 DUT,即使超過電流限值 Ilim,也不應減小電壓紋波UR。試驗布置應與參考試驗中的布置相同(電纜的類型和長度),試驗期間記錄 Ilim和 UR。

10 實驗-10:復位特性
目的:驗證組件在車輛電源中斷后的復位特性,僅針對控制邏輯由48V系統供電的DUT進行實驗。
實驗曲線:從U0開始,電壓降幅從0V開始,并以ΔU1的步進遞增至電壓達到U1,隨后降幅以ΔU2的步進遞增至電壓達到U2。

評判要求:在電壓U0時,要求達到功能狀態 FS1 。
在低于U0的電壓下,功能狀態應符合表 2 的規定。如果被測設備(DUT )進入功能狀態 FS4 ,則在下一次電壓驟降前必須對 DUT 進行重啟。
11 實驗-11:短時中斷供電
目的:驗證組件在受到不同持續時間的供電中斷時的表現。可能包括短路、負載切換、電池斷開連接等。
本測試適用于用電設備,不適用于發電機。
實驗曲線:

1. 第一次參考測量:按圖 17 布置方法,使用 (1kΩ(pm5%)) 且低電感的電阻替代 DUT 進行測量并記錄。
2. 第二次參考測量:按圖 17 布置方法,使用 (10Ω(pm5%)) 且低電感的電阻替代 DUT 進行測量并記錄。
3. 驗證開關響應時間:通過前兩次參考測量驗證開關的響應時間。
4. 正式試驗:在驗證開關響應時間性能后,使用圖 17 的完整布置對 DUT 進行試驗。
工作模式:2.4
臺架照片:



當持續時間t1> 100μs時,或根據客戶與供應商的約定,所有功能應處于功能狀態 FS3 。
如果 DUT 進入功能狀態 FS4 ,則在下一次電壓驟降前必須對 DUT 進行重啟。
應記錄 DUT 脫離 FS1 功能狀態時的t1持續時間。
12 實驗-12:接地失效
目的:驗證組件在上下瞬態電壓范圍內的功能

o 布置好試驗系統,閉合S1、S2、S3,使設備在工作模式 2.4 運行并監控通信。
o 斷開S3,檢測通信失效。
o t1后閉合S3,檢測通信恢復。
2. GND48失效試驗
o 工作模式 2.4
o 閉合S1、S2、S3,設備運行并監控通信。
o 斷開S1,監控相關參數及 DUT 反應。
o 若需,斷開S2,檢查雙重失效影響。
o 重新激活通信,開關操作后監控恢復情況。
o 工作模式 2.1 :
類似工作模式 2.4 步驟,先閉合開關設備運行,監控相關電流電壓,斷開S1監控參數及反應,后續進行開關操作和恢復監控。
3. GND12/24失效試驗(針對有單獨GND12/24設備 )
o 同GND48失效試驗步驟,在工作模式 2.4 和 2.1 下,關注GND12/24失效情況進行開關操作、參數監控及恢復操作。

評判要求:
參考試驗(第 1 部分)要求
1. 試驗系統需通過報文計數器記錄開關S3斷開期間TN2信號傳輸失敗嘗試次數 。
2. 開關S3斷開時,能檢測到TN1和 DUT 之間通信正常 。
3. 閉合S3后,可驗證 DUT、TN1和TN2之間通信正常且無通信錯誤 。
接地失效試驗(第 2、3 部分)要求
1. 功能狀態:試驗中功能狀態為 FS3,試驗前和試驗后功能狀態為 FS1(工作模式 2.4 和 2.1 時 )。
2. 工作模式與通信:DUT 處于正確工作模式(2.4 或 2.1 ),工作模式 2.4 時,S1或S2斷開時進入激活發送狀態;S1或S2斷開不干擾TN1和TN2通信,DUT 通信允許中斷 。
3. 電壓限制:電壓US和UB低于相關標準及總線系統定義的電壓限制 。
4. 電流限制
o 有電流極限規定時,不超極限;無規定時,總線和信號線電流增加值不超 100 mA(相對參考試驗測量電流 )。
o 具備單獨GND12/24連接時,電流不超規定最大值,增加電流不超 200 mA(相對參考試驗測量電流 )。
o 具備單獨GND2/24連接且系統有接地失效保護機制時,DUT 做出預期反應;單獨U12/24連接時,電壓低于規定值,反向電流不超 1 mA
13 實驗-13:故障電流
試驗對象:連接車輛 12V/24V 和 48V 兩種電源,且具有 12V/24V 系統接口(如通信、PWM 或數字開關電路 )的部件,僅連接 48V 電氣系統的 DUT 不適用。
適用條件:系統不存在試驗 - 12(接地失效)中所述的首次接地失效后起保護作用的機制。
試驗目的:確保部件具備.2.3 規定的穩健性,即單一故障不會造成 48V 與 12V/24V 電源短路;保障 12V/24V 部件在 12V/24V 和 48V 完全接地失效時,不被 12V/24V/48V 部件的故障電流損壞。
實驗步驟
1. 準備工作:按照表21中定義的試驗參數,針對方案1和方案2設置試驗。


- 試驗操作:在48V電源與短接后的12V/24V引腳間施加試驗電壓U0,持續時間為t0 。
- 數據記錄:測量并記錄流經DUT的電流。若不滿足方案1要求,執行方案2。
3. 方案2

- 試驗操作:在48V電源與12V/24V電源系統的每個引腳(通信和輸入輸出引腳 )間施加試驗電壓U0,持續時間為t0 。
- 數據記錄:測量并記錄流經DUT的電流。
工作模式:2.4
評判要求:
方案1: 12V/24V 短接引腳(通信和輸入輸出引腳 )與 48V 引腳的總電流絕對值≤10μA 。
方案2:12V/24V 每個引腳(通信和輸入輸出引腳 )與 48V 引腳的電流絕對值≤ 10μA 。
14 實驗-14:接地偏移
目的:對于通過通信線路或信號線連接的部件,各個電源輸入之間可能會出現電位差。應確保部件的功能以及通信線路或信號線不會受到對地電位差的影響。
如果 DUT 有多個 48V 供電系統的供電和接地連接,應對每個連接點分別進行試驗。
實驗參數




實驗參數:

評判要求:功能應符合表 2 中定義所選功能類別的要求。
15 實驗-15:信號線和負載電路短路
目的:本測試模擬不同48V輸入和48V輸出線路之間因短路而發生的單一故障。此類短路可能由線束問題導致,比如電源線與地線短路,像螺絲或尖銳邊角刺穿導線絕緣層引發的情況。

通過電源提供電能,利用短路生成裝置在特定位置制造短路,模擬信號線和負載電路中可能出現的短路故障,測試被測設備在這種故障情況下的性能和反應,觀察各連接點(包括其他輸入 / 輸出端口)的電流、電壓變化等參數,以評估設備的可靠性和穩定性 。
實驗臺架
使用線束將 DUT 連接到電源和短路產生裝置,線束線徑要與實際車輛(實車)情況一致,且接線長度需小于 1m 。同時,為保障試驗布置安全性,可在電源和 DUT 間添加保險絲。
短路測試操作
將 DUT 的 48V 輸入或輸出連接點分別短路至 U0,并保持 t1時間 ;再將其 48V 輸入或輸出連接點分別短路至 GND48 (48V 系統的接地 )并保持 t1 時間 。
實驗參數:

實驗步驟
需針對四種不同條件開展試驗:
· U0 = 36V 搭配工作模式 2.3 ;
· U0 = 52V 搭配工作模式 2.3 ;
· U0 = 36V 搭配工作模式 2.4 ;
· U0 = 52V 搭配工作模式 2.4 。
評判要求:
DUT 輸入 / 輸出線分類
· 無保護的電源輸出或直接接地連接 :
o 無保護的電源輸出:指可為其他部件供電,但未對電源采取保護措施的輸出。這種輸出在短路時易損壞,因為沒有保護機制限制電流。
o 直接接地連接:直接與接地相連的線路,短路時也可能因過大電流而損壞 。
· 其他輸入 / 輸出 :
o 受保護的電源輸出:為其他部件供電,內部包含有源電子部件。這些部件在短路時能限制和 / 或停止電流輸出,從而保護電路和設備 。
o 信號線:像傳感器線路這類不產生大量電流的輸入 / 輸出線。在短路情況下,與之相連的電子串行部件要有足夠的電流限制能力,防止過大電流損壞部件 。
試驗前協商與功能狀態要求
· 試驗前,需由供需雙方協商確定 DUT 各輸入 / 輸出線的類別,確保雙方對設備線路情況認知一致。
· 功能狀態要求 :
o 對于無保護的電源輸出或直接接地連接,功能狀態需滿足 FS5 。
o 對于其他輸入 / 輸出連接,功能狀態需滿足 FS3 。
16 實驗-16:靜態電流
目的:本實驗適用于與 48V 電源連接且永久供電的部件,檢查 DUT 在休眠模式(車鑰匙關閉模式)下運行時的電流消耗。測量 DUT 在休眠模式下消耗的電流和休眠階段周期喚醒進行工作時(如需要)消耗的電流,并計算 DUT 消耗靜態電流的平均值。
實驗參數:

實驗步驟:
該實驗是為測量 DUT 在休眠模式下的電流消耗,具體步驟如下:1. 使 DUT 進入休眠狀態:配置 DUT 使其進入并保持休眠狀態。
2. 設置喚醒條件(若有):若部件需定期喚醒執行規定功能,提供相應外部條件或信號。
3. 測量電流:以 1Hz 的頻率測量電流,持續時間不少于 12 小時。
4. 針對有周期性喚醒功能的 DUT:測量周期至少包含一次喚醒狀態,且休眠和喚醒狀態數量相等。
5. 計算平均值:對記錄的測量電流值,計算靜態電流平均值 Iq 。

評判要求:
DUT具有盡可能低的靜態電流。
分別在Tmin和40℃兩個溫度下進行實驗,要求It≤0.1mA。
長沙容測電子股份有限公司致力于電磁兼容測試設備的研發以及電磁兼容測試技術的推廣普及,全力為客戶提供專業的EMC測試產品和解決方案。
我們的產品:
民用領域:靜電放電發生器、脈沖群發生器、雷擊浪涌發生器、射頻傳導抗干擾測試系統、工頻磁場發生器、脈沖磁場發生器、阻尼振蕩磁場發生器、交流電壓跌落發生器、振鈴波發生器、共模傳導抗擾度測試系統、阻尼振蕩波發生器、直流電壓跌落發生器等
汽車領域:靜電放電發生器、7637測試系統、汽車電子可編程電源、瞬態發射開關測量、汽車線束微中斷發生器、BCI大電流注入測試系統、EMI接收機、輻射抗擾度測試系統、低頻磁場抗擾度測試系統、射頻輻射抗擾度測試系統等
軍工領域:靜電放電發生器、低頻傳導抗擾度測試系統、尖峰脈沖發生器、電纜束注入測試系統、快速方波測試系統、高速阻尼振蕩測試系統等