GB/T 33014.4-2016 英文版(www.GB-GBT.cn): Road vehicles -- Componenttest methods for electrical/electronic disturbances from narrowbandradiated electromagnetic energy -- Part 4: Bulk current injection(BCI)
GB/T 33014.4-2016: 道路车辆 电气/电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法第4部分:大电流注入(BCI)法
1 范围
GB/T 33014的本部分规定了电气/电子部件对车外连续窄带辐射电骚扰的抗扰试验方法---大
电流注入(BCI)法。
本部分适用于 M、N、O、L类车辆(不限定车辆动力系统,例如火花点火发动机、柴油发动机、电动
机)用电气/电子部件。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其Zui新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 33014.1 道路车辆 电气/电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法 第1部分:一
般规定(GB/T 33014.1-2016,ISO 11452-1:2005,MOD)
GB/T 33014.2-2016 道路车辆 电气/电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法 第2部
分:电波暗室法(ISO 11452-2:2004,MOD)
3 术语和定义
GB/T 33014.1界定的术语和定义适用于本文件。
4 试验条件
大电流注入(BCI)法适用的频率范围是电流探头特性的直接函数,为1MHz~400MHz。所需电
流探头不止一种类型。
用户应指定频率范围内的试验严酷等级,推荐的试验严酷等级参见附录C。
下列标准试验条件应符合GB/T 33014.1的规定:
---试验温度;
---试验电压;
---调制方式;
---驻留时间;
---频率步长;
---试验严酷等级的定义;
---试验信号质量。
5 试验地点
试验应在屏蔽室中进行。
6 试验设备和仪器
6.1 概述
大电流注入(BCI)法是使用电流注入探头将骚扰信号直接耦合到线束上进行抗扰度试验的一种方
法。注入探头为电流互感器,被测装置(DUT)的线束穿过其中。通过改变试验严酷等级和感应骚扰的
频率进行抗扰试验。
6.2 试验仪器设备
6.2.1 电流注入探头(探头组):将测试设备输出信号耦合到DUT,无论系统负载大小,应覆盖全频段,
探头组可在全频段承受连续输入功率。
6.2.2 电流测量探头(探头组):应覆盖全频段。
6.2.3 人工网络(AN):见7.2。
6.2.4 射频(RF)信号发生器:具备内部或外部调制能力。
6.2.5 功率放大器。
6.2.6 功率计(或等效测量仪器):用于测量前向功率和反射功率。
6.2.7 电流测量设备。
6.3 DUT的激励和监测设备
应尽量使用传动装置操作DUT,以减小电磁特性影响。如塑料按钮,塑料管气动装置。
监测DUT电磁干扰特性的设备连接线可以使用光纤或高阻抗的电线,也可以使用其他类型的电
线,但要尽量减小导线间的相互作用。电线的布置方向、长度和位置应记录以确保试验结果的可复
现性。
应避免监测设备同DUT之间的任何电连接可能引起DUT的误动作。
7 试验布置
7.1 接地平板
接地平板应采用至少0.5mm厚的铜板、黄铜或者镀锌钢板。Zui小宽度为1000mm,Zui小长度为
2000mm,或者比整个设备的各边大200mm,取两者中尺寸较大的平板。
接地平板(试验台)的高度应位于地面上(900±100)mm处,接地平板应与屏蔽壳体电气搭接,接地
铜带之间的距离不得大于300mm,直流电阻不得超过2.5mΩ。
7.2 电源和人工网络(AN)
每一个DUT的电源线都应经过AN与供电电源相连。
通常供电电源负极接地,如DUT使用的供电电源是正极接地,图1和图2所示的试验布置需要进
行相应调整。电源通过5μH/50Ω的AN(见GB/T 33014.2-2016的附录A)连接到DUT。所需AN
的数量根据DUT在车辆上的安装情况确定:
---DUT远端接地(车辆电源回线大于200mm):要用两个AN,其中一个接电源正极,另一个接
电源回线(见GB/T 33014.2-2016的附录B)。
---DUT近端接地(车辆电源回线不超过200 mm):使用一个 AN,用到电源正极上(见
GB/T 33014.2-2016的附录B)。
AN应直接安装在接地平板上,外壳应与接地平板搭接。电源回线应与接地平板相连(在电源和
AN之间)。每个AN的测量端口应接50Ω的负载。
7.3 DUT的位置
DUT应放置在绝缘支架(εr≤1.4)上,位于接地平板上方(50±5)mm的位置。DUT的外壳不应与
接地平板相连(模拟实际车辆结构的除外)。DUT表面距离接地平板边缘至少100mm。
除了放置DUT的接地平板,DUT和其他任何金属部件(如屏蔽室的墙壁)距离至少500mm。
7.4 试验线束的位置
除非试验计划中另有规定,DUT和负载模拟器(或RF边界)之间试验线束的总长度应为(1000±
10)mm。线束类型应根据实际系统的使用要求确定。试验线束应放置在绝缘支架上,位于接地平板上
方(50±5)mm的位置。
试验线束应直线放置,并且有固定的结构(导线的位置和数量)。线束应穿过电流注入探头和电流
测量探头。连接负载模拟器的导线应固定,其长度应比试验线束短。
7.5 负载模拟器的位置
zuihao将负载模拟器直接放置在接地平板上。如负载模拟器为金属外壳,外壳与接地平板直接搭接。
如DUT引出的试验线束穿过RF界面与接地平板搭接,负载模拟器可置于接地平板附近(外壳与
接地平板搭接)或实验室外。
如负载模拟器放在接地平板上,负载模拟器的直流电源线应通过AN进行连接。
7.6 电流探头的位置
7.6.1 替代法
注入探头与DUT连接器距离d应分别为:
---d(见图1)=(150±10)mm;
---d=(450±10)mm;
---d=(750±10)mm。
如在测试中使用电流测量探头,应位于DUT连接器(50±10)mm处。
7.6.2 限制功率的闭环法
电流注入探头应置于距UT连接器 (900±10)mm处,电流测量探头应置于距DUT连接器 (50±
10)mm处。
替代法(8.3.1)试验布置示例见图1,限制功率的闭环法(8.3.2)试验布置示例见图2。
8 试验方法
8.1 概述
骚扰源和连接线束等的整体布局代表规范的试验条件,若线束长度与标准试验线束长度及其他项
目存在偏差,要在试验前得到认可,并在试验报告中记录下来。
DUT应端接典型负载,其他工作条件应与其在车辆上的条件一致。这些工作条件应在试验计划里
规定,以便供应商与客户进行完全相同的试验。
8.2 试验计划
在进行试验之前应制定试验计划,包括以下内容:
---试验布置;
---试验方法;
---频率范围;
---DUT的运行模式;
---DUT的验收准则;
---试验严酷等级;
---DUT监测条件;
---探头的位置;
---带有多个连接器线束的注入方式;
---试验报告的内容;
---其他特别说明及相对标准试验的差异。
每个DUT应在Zui典型的条件下进行试验,即至少在待机模式和DUT所有功能处于工作的模式下
进行试验。
8.3 试验
8.3.1 替代法
8.3.1.1 概述
替代法使用前向功率做为标定和测试的参考基准。分两个阶段进行:
a) 标定(使用夹具);
b) 测试。
8.3.1.2 标定
规定的试验等级(电流)应定期进行标定(见附录A),标定时记录各个试验频率下在50Ω标定夹具
上产生规定电流所需的前向功率。应采用非调制正弦波进行标定。
若有要求,试验报告的标定文件中应记录前向功率和反射功率。
标定夹具的一端连接50Ω负载(大功率),另一端连接50Ω射频功率计,并串接相应功率的50Ω
衰减器来保护功率计(见附录A)。
8.3.1.3 测试
按图1所示在试验台架上安装DUT、线束及相关设备。根据试验计划中预先确定的标定值向
DUT施加试验信号。
电流注入探头和DUT之间可选用电流测量探头。当被测系统改进后电流测量探头可以为试验条
件的变化和问题出现原因的研究工作提供必要信息。要注意的是测量探头可能会影响注入电流。
8.3.2 限制功率的闭环法
8.3.2.1 概述
闭环法使用前向功率做为标定和测试的参考基准。分两个阶段进行:
a) 标定(使用夹具);
b) 测试。
使用标定夹具确定功率限值。使用功率限值-频率曲线确定施加于DUT的骚扰。
8.3.2.2 标定
用于确定DUT测试的功率限值。规定的试验等级(电流)应在实际测试前进行标定(见附录A),
确定各个试验频率在50Ω标定夹具上产生规定电流所需的前向功率。
应使用未调制正弦波进行标定。标定夹具的一端连接50Ω负载(大功率),另一端连接50Ω射频
功率计,并串接相应功率的50Ω衰减器来保护功率计。在夹具上施加试验信号电平并记录相应的前向
功率。
若有要求,试验报告的标定文件中应记录前向功率和反射功率。
8.3.2.3 测试
按图2所示在试验台架上安装DUT、电缆及相关设备。每一频率点测试过程如下:
增加施加给电流注入探头的前向功率并测量注入电流(Iref),直到测量电流达到规定的试验等级,
或前向功率达到功率限值。
两种情况都应记录注入电流(Iref)和施加的前向功率(Pref)。当发现DUT的敏感度门限时,失效
电流(Ifault)和施加的前向功率(Pfault)也要记录。
当使用的线束包含几个分支时,用注入探头夹住每一个分支进行重复测试,注入探头距离DUT连
接器为(900±10)mm。在这种测试情况下,电流测量探头距离DUT的位置保持不变。
8.4 试验报告
按照试验计划要求,试验报告应包含下列信息:试验设备、试验区域、被测系统、频率、功率等级、系
统相互作用以及其他试验相关信息。
对限制功率的闭环法,试验报告中应包括下列补充信息:
---Iref,Pref,Ifault,Pfault,和PCWlimit的值;
---试验台架的转移阻抗(电流注入探头所注入的电压值除以电流测量探头测量的电流值),其测
试或计算方法见附录B。
附 录 A
(规范性附录)
电流注入探头的标定
使用标定夹具确定注入电流,进行电流注入探头标定的设备配置示例见图A.1。
注入探头安装在标定夹具的中心(见图 A.2),在测试频率范围内扫描,测量前向功率,得到进行
DUT试验用的电流。
附 录 B
(规范性附录)
试验台架的转移阻抗
B.1 概述
转移阻抗用来描述线束、DUT和负载组成系统的特性,与注入探头和电流测量探头无关。使用转
移阻抗使不同实验室或使用不同试验线束的比对试验更容易进行。试验台架的转移阻抗Zt定义为:
B.2 转移阻抗测量(用网络分析仪)
B.2.1 参数关系定义
B.2.2 标定电流注入探头
B.2.3 电流测量探头标定
B.2.4 转移阻抗测量
B.3 转移阻抗计算
转移阻抗Zt也可以根据标定和试验的测量值计算得出。标定夹具转移阻抗为100Ω,其计算
式为:
附 录 C
(资料性附录)
功能执行状态分类(FPSC)
推荐试验严酷等级和频段见表C.1和表C.2。
