车辆电气设备的瞬变传导骚扰和抗扰度性能测试
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苏州泰思特电子科技有限公司
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娄军
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电子
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苏州高新区金山路198号
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江苏
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215000
1 背景
近年来，中国汽车工业的迅速发展，己经使汽车工业成为中国经济的一个支柱产业。汽车工业的发展也拉动了与之配套的汽车电子与电器行业的迅速发展。对于后者的质量控制与检测问题便成为业内人士所关注的一个热点。
本文介绍适用于车辆电气设备的iso7637-2：2004（e）标准，这是iso7637标准的版本。标准说明对于车辆用电气设备的电源线瞬变电压发射，以及设备的抗瞬变干扰性能的测量方法。标准提供的这些测量方法适合于在实验室里做型式试验。通过这些试验，可以保证今后安装在12v和24v系统的轿车、轻型货车及普通货车上的设备有足够的电磁兼容性。
2 试验方法
2.1 概述
iso7637标准中关于在电源线上测试瞬变发射和设备针对这些瞬变的抗扰度试验被称为实验室里的型式试验。
其中，一部分试验要使用人工电源网络，以便在实验室之间提供可以相互比较的试验结果。这些试验也给设备和系统的开发提供了方便，同样也可以用在被的生产阶段（见附录b）。
设备对电源线瞬变抗扰度性能评估的型式试验可以用试验脉冲发生器来进行，这些试验并不能覆盖车辆中所有类型的瞬变，所以在3.6节中描述的试验脉冲只是一些典型的脉冲。在特殊情况下，可以再增加一些试验脉冲。然而在车辆中，有些设备的功能或连接不受类似的瞬变的影响，则部分脉冲可以省略掉。对一些特定的设备，车辆制造商有义务另外一些所需要的试验脉冲。
2.2 试验的温度和试验电压
试验的环境温度是（23±5）℃。
试验电压采用表1的参数。要采用其他电压，需征得客户同意，并要把选用的电压值写在试验报告里。
表1 试验电压
试验电压
12v系统
v
24v系统
v
ua
13.5±0.5
27±1
ub
12±0.2
24±0.4
2.3 瞬变电压发射试验
本节详细说明评价被试设备中车用电气和电子部件沿蓄电池或开关电源的馈线上传导骚扰的试验方法。
试验中要注意周围的电磁环境不会影响试验配置的工作。
从骚扰源（被试设备）来的电压瞬变要用人工电源网络来进行测量，后者对被试设备提供了标准的阻抗（见3.1节）。骚扰源经由人工电源网络接到并联电阻rs（见3.2节）、开关s（见3.3节）和电源（见3.4节），如图1 a） 和1 b）所示。
在人工电源网络、开关和被试设备之间的连线应放在金属接地板上方50（＋10，－0）mm处。
电缆的尺寸应按车内的实际情况来选择，亦即布线应征得汽车制造商与供应商的同意，要有能力承载被试设备的工作电流。
如果试验计划没有特殊的要求，被试设备应该放在接地板表面的一个高度为50（＋10，－0）mm非导电的材料上。
骚扰电压应在尽可能靠近被试设备的地方来测量（参见图1 a或1 b所示），试验要使用电压探头（见3.5.2节）和示波器（见3.5.1节）或波形采集设备（见3.5.3节）。
重复性的瞬变在开关s闭合时测试。如果瞬变是由电源松开而引起的，则应在开关s断开的瞬间就开始测量。
有关评估和限值的问题，请参见附录c所示。
a） 低速脉冲（毫秒级或更低） b） 高速脉冲（纳秒至微秒级）
1 示波器或等同设备 2 电压探头 3 人工电源网络 4 被试设备（瞬变发生源）
5 接地板 6 电源 7 接地连接，长度＜100mm
注：图中a，b，p见图3
图1 瞬变发射的试验配置
在测量中，对被试设备来说，感兴趣的操作是关于设备的接通和断开，以及设备工作模式的变化。对被试设备的确切的工作状态应制订在其试验计划中。
对采样速率和触发电平的选择以捕捉瞬变的一个完整波形，要有足够的分辨率，能显示瞬变的zui正和zui负的部分。
采用适当的采样速率和触发电平，根据试验计划来开动被试设备，记录其电压的幅度。瞬变的其他参数，如上升时间、下降时间和瞬变的持续时间也要记录下来。除非另有规定，要求采集十个波形，对这些波形的zui正和zui负（及与之关联的参数）都要记录下来。
测得的瞬变按附录c来评估。所有相关的数据和试验结果都要记录下来。如果试验计划有要求，在试验计划中应当规定相关性能目标下的瞬变评估的结果。
2.4瞬变抗扰度试验配置和试验仪器
2.4.1 试验配置
电气和电子的瞬变抗扰度试验配置见图2所示。这里要特别指出的是，由于标准中讲到的脉冲p3a和p3b这两个脉冲的沿边特别陡，波形特别窄，含有的谐波成份特别丰富，因此对于试验的配置特别严格，如规定在试验脉冲发生器的端子与被试设备之间的联线长度为500（±100） mm，平直地放置在参考接地板的上方，离开接地板的高度为50（＋10,－0）mm。
试验时，先要对试验脉冲发生器的设定来提供的脉冲极性、幅度、宽度，以及配合被试品试验所必须的发生器内阻，注意图2a中的可选电阻rv不接。然后再将被试器接到发生器上（见图2b），此时示波器应撤离。
对于被试品的性能可以在试验中，也可以在试验后再根据实际使用情况进行评估。
为了校正所采用的试验脉冲发生器，需要对电源作接通或断开操作，这里的切换过程是由与电源整合在一起的脉冲发生器来控制的。
模拟交流发电机采取卸载脉冲抑制的一种方法（见图12）是将一个抑制二极管（或二极管桥堆）跨接在试验脉冲发生器的输出端（见图2a和b）。由于单个二极管往往不能处理太大的交流发电机电流，这里推荐采用桥堆电路（见图2c）。这样，同一个发生器可用于产生试验脉冲和5b。
抑制二极管和抑制的电压（箝位电压）值由不同的汽车制造商自己决定，没有统一的标准值。因此供应商（及部分制造商）要从制造商处获取完成这个试验的二极管和箝位电压的信息。单个二极管可以用在二极管桥堆中，以提供特定的箝位电压。
a） 脉冲调整 b） 脉冲注入 c） 采用二极管桥堆的抑制例子
（仅用于试验脉冲5b）
图中：1 示波器或其他类似设备 2 电压探头 3 带有内阻ri的试验脉冲发生器
4 被试设备 5 参考接地板 6 接地连接（对试验脉冲的zui大长度为3:100mm）
7 可选用的电阻（rv）a 8 可选用的二极管桥堆b
a 仅用于模拟车载系统做卸载脉冲和5b的试验，如果要用rv，其值应在试验计划中（典型值为0.7至40ω）。
b 只用于模拟采取抑制措施的交流发电机卸载脉冲波形5b（参见图2c）。
加入顺向偏置的二极管，以满足zui大开路抑制电压的要求。
c
图2
3 试验仪器与性能要求
3.1 人工电源网络
为了确定车载电气和电子设备的性能，根据标准的要求，要采用人工电源网络来代替车内线束的阻抗。一个人工电源网络的线路简图例子见图3所示。
a 电源端子 b 公共端子（可以接地） c 电容 l 电感
p 被试设备的端子 r 电阻
元器件的主要参数：
l＝5μh（空芯电感）；p与a之间的内阻＜5mω；
c＝0.1μf，工作电压：交流200v，直流1500v；
r＝50ω
图3
人工电源网络要能够经受被试设备的持续工作电流。
当a和b被短路时，测量p和b之间的阻抗，测得的阻抗值︱zpb︱应当符合由图4给出的频率特性。人工电源网络阻抗的实测值与理论值（见图4曲线）之间的偏差不超过10%。
人工电源网络的上限工作频率高运100mhz。
当人工电源网络外壳是金属时，则人工电源网络要平放在参考接地板上，并且电源线终端的接地端子要与接地板接在一起，参见图1 a）和 1b）。
3.2 并联电阻rs
并联电阻rs（见图1）模拟其他车载设备的直流电阻，这些车载设备是与被试设备并联的，并且不会被点火开关所切断。rs是根据在点火开关被打开时，测得的在断开处对地的线束阻值来加以选择，也可以由车辆制造商来确定。如无其他要求，一般选rs＝40ω。如果采用线绕电阻，应当采取双线并绕的方法，以尽可能地减少电感成分。
c
当要模拟zui坏情形时，rs可以不要。
︱zpb︱阻抗（ω） f 频率（hz）
图4
3.3 开关s
如图1所示，根据实际试验的要求，开关s可以放在人工电源网络的任何一侧。为了测量瞬变波形（td≈μs级），开关要放在人工电源网络的被试设备这一侧。
在试验时，所图1所见，只有一个开关是动作的（其他开关的触头保持闭合）。开关的选择应事前在试验计划中规定好，并记录在试验报告中。
由开关s会明显影响瞬变骚扰的特性，对所推荐的开关作如下说明：
a） 为了测量高压瞬变（幅度超过400v），建议采用在车辆上与被试设备配合使用的标准产品。如果没有，则可以采用有下列特性的汽车继电器：
· 触头容量，i＝30a，持续电流，电阻性负载；
· 高纯度的银触头材料；
· 在继电器触头上不加抑制措施；
· 触头与线圈电路有电气绝缘；
· 线圈上有瞬变抑制措施。
如果主触头发生磨损，开关继电器应予替换。
b） 如果是一种可以反复使用的开关，对于骚扰就可以作出更加的评估，为此推荐采用电子开关，它所产生的骚扰幅度可能会比传统的开关（电弧型开关）高一些。在评估试验结果时要把这一点也考虑进去。对于调试抑制器的功能来说，电子开关是非常合适的一种器件。为了对较低的电压瞬变进行测量（幅度低于400v，例如对带有瞬变抑制的骚扰源所产生的瞬变进行测量），电子开关应具有以下特性：
· zui大电压，umax＝400v（在2时）；
· zui大电流，imax＝2（持续电流），100a（⊿t≤1s）；
· 电压降，⊿u≤1v（在2时）；
· 试验电压，ua1＝13.5v，ua2＝27v；
· 开关时间，⊿ts＝300ns±20%（带被试设备时）；
· r＝0.6ω，l＝50μh（1khz时测）；
· 并联电阻rs＝10ω、20ω、40ω，外接电阻；
· 触发：内触发和外触发；
· 电压探头：1: 100。
开关应能承受短路。
3.4 电源
持续工作的电源其内阻ri要低于0.01ω（d.c.），并且在频率低于400hz时的内阻抗zi＝ri。负载从0到zui大（包括浪涌电晶）时，输出电压偏离不超过1v，并且在100μs之内能恢复到zui大偏离值的63%。纹波电压ur不超过0.2v（峰—峰），zui低频率为400hz。
如果用一台标准的电源（要有足够的电流容量）模拟蓄电池，那么很重要一点就是要象蓄电池一样，有足够低的内阻。
当使用蓄电池时，需要有一台充电电源，以便充到规定的电压值（分别是13.5v和27v）。
3.5 试验仪器
3.5.1 示波器
选用数字示波器（zui小的信号扫描采样速率为2ghz/s，带宽为400hz，输入灵敏度至少为5mv/div）。如果不采用数字示波器，那么模拟示波器也可以使用，其特性要满足：
·带宽从直流开始，至少达到400hz；
·写入速度至少达到100cm/μs；
·输入灵敏度至少达到5mv/div。
记录可以通过示波器配用的照相机，或者其他适用的记录设备。
3.5.2 电压探头
对电压探头的要求是：
·衰减量100/1；
·zui大输电压至少达到1kv；
·输入阻抗z和电容c按表2要求；
表2 电压探头的参数
f，mhz
z，kω
c，pf
1
＞40
＜4
10
＞4
＜4
100
＞0.4
＜4
·zui大的探头电缆的长度为3m；
·zui大的探头接地线长度为0.13m。
注意，测试探头连线的长度会影响测试结果。
3.5.3 波形采集设备
对于能够采集高速瞬变波形的设备，可以用来替代示波器。
3.6 抗扰度试验用的试验脉冲发生器
试验脉冲发生器应当能产生在3.6.1至3.6.5节中所规定的开路试验脉冲的zui大值∣us∣。同时，us的值可以在表3至9中可给定的限值范围内进行调节。
峰值电压us按附录的要求调至的试验电平，其允差为（＋10，－0）%。除非另有规定，对波形记时（t）的允差及内阻（ri）的允差是±20%。
发生器性能的校正方法及允差参见附录d。
对被试设备抗扰度性能的评估参见附录a。
3.6.1 试验脉冲1
这个试验模拟由于在电感性负载上切断电源时产生的瞬变，可用于车辆中直接与电感性负载相并联的设备的试验（见附录f）。
脉冲波形见图5，相应的参数见表3。
表3 试验脉冲1的参数
参数
12v系统
24v系统
us
－75v至－100v
－450v至－600v
ri
10?
50?
td
2ms
1ms
tr
1（＋0，－0.5）μs
3（＋0，－0.5）µs
t1
0.5s至5s
t2
200ms
t3
＜100µs
图5
3.6.2 试验脉冲2
试验脉冲2a模拟由于和被试设备相并联的设备被突然切断电流时，在线束电感上应生的瞬变（见附录f）。
试验脉冲2b模拟点火被切断的瞬间，由于直流电动机所扮演的发电机角色，并由此所产生的瞬变现象（见附录f）。
脉冲的波形分别见图6和图7，相应的参数分别见表4和表5。
表4 试验脉冲2a的参数
参数
12v系统
24v系统
us
＋37v至＋50v
ri
2?
td
0.05ms
tr
1（＋0，－0.5）μs
t1
0.2s至5s
图6
表5 试验脉冲2b的参数
参数
12v系统
24v系统
us
10v
20v
ri
0?至0.05?
td
0.2s至2s
t12
1ms±0.5ms
tr
1ms±0.5ms
t6
1ms±0.5ms
图7
3.6.3 试验脉冲3a和3b
这些试验脉冲是模拟开关切换过程中所产生的瞬变。瞬变的参数是由线束的分布电容和电感来确定的（见附录f）。
脉冲的波形分别见图8和图9，相应的参数分别见表6和表7。
表6 试验脉冲3a的参数
参数
12v系统
24v系统
us
－112v至－150v
－150v至－200v
ri
50?
td
0.1（＋0.1，－0）µs
tr
5ns±1.5ns
t1
100µs
t4
10ms
t5
90ms
表7 试验脉冲3b的参数
参数
12v系统
24v系统
us
＋25v至＋100v
＋50v至＋200v
ri
50?
td
0.1µs至0.2µs
tr
5ns±1.5ns
t1
100µs
t4
10ms
t5
90ms
图9
3.6.4 试验脉冲4
该脉冲模拟由于激励内然机发动机的起动器-电动机线路时引起的电源电压降低情况，这里并没有考虑起动瞬间伴生的尖峰干扰（见附录f）。
脉冲波形见图10，相应的参数见表8。
表8 试验脉冲4的参数
参数
12v系统
24v系统
us
－6v至－7v
－12v至－16v
ua
－2.5v至－6v
同时︱ua︱≤︱us︱
－5v至－12v
同时︱ua︱≤︱us︱
ri
0?至0.02?
t7
15ms至40ms
50ms至100ms
t8
≤50ms
t9
0.5s至20s
t10
5ms
10ms
t11
5ms至100ms
10ms至100ms
图10
3.6.5 试验脉冲和5b
它模拟在卸载时出现的瞬变。这种脉冲发生在蓄电池被突然松开，而交流发电机还在产生光电电流的瞬间，与此同时，其他的负载依然留在交流发电机的电路上。卸载脉冲的幅度取决于交流发电机的速度，以及在电池松开瞬间交流发电机的励磁情况。卸载脉冲的持续时间主要取决于励磁线路的时间常数，以及脉冲的幅度（见附录f）。在大多数新的交流发电机中，卸载脉冲的幅度是用附加的限幅二极管来抑制的（箝位）。
图8
这种卸载的情况可能是由于电缆的腐蚀、接线不良或发动机运行时内部接线松开等原因引起电池松开而造成的。
未加抑制措施的卸载脉冲（）的波形和参数见图11和表9所示。采取了抑制措施的卸载脉冲（5b）波形和参数见图12和表10所示。
脉冲的下降部分沿指数曲线衰减，在理论上可以衰减到0v，但实际上在ua处中断。
表9 试验脉冲的参数
参数
12v系统
24v系统
us
＋65v至＋87v
＋123v至＋174v
ri
0.5?至4?
1?至8?
td
40ms至400ms
100ms至350ms
tr
10（＋0，－5）ms
图11
表10 试验脉冲5b的参数
参数
12v系统
24v系统
us
＋65v至＋87v
＋123v至＋174v
us﹡
由用户
td
同未被抑制时的值
图12
在出现卸载脉冲期间，交流发电机的动态特性作如下考虑：
a） 卸载情况下的交流发电机的内阻主要是交流发电机转速和励磁电流的函数。
b） 卸载试验脉冲发生器的内阻ri可以由下述关系得到：
ri＝（10×unom×nact）/（0.8×irated×12 000 min－1）
这里，unom 是交流发电机的额定电压；
irated 是交流发电机在每分钟6000转时的额定电流（见iso 8854）；
nact 是交流发电机的实际速度（每分钟的转速）。
c） 脉冲是由峰值电压us，箝位电压us﹡，内阻ri以及脉冲持续时间td决定。不管怎样，ri和td的值小，则us的值也小；ri和td的值大，则us的值也大。
附录a：失效模式的严酷度等级分类
a.1 目的
本附录的目的是给出一种在iso7637标准的试验条件下工作的车载电子设备按功能进行分类的方法。这一方法仅适用于车载电子设备的型式试验。
a.3 失效模式分类的几个要素
下面是描述失效模式的三个要素：
a） 按照功能进行分类—指被试品在试验中和试验后的工作情况；
b） 试验脉冲和试验方法—指给被试品所施加的有代表性的试验脉冲和试验方法（参见本附录）；
c） 试验脉冲的严酷度—指所施加脉冲参数的严酷度。
a.4 按被试品的功能情况进行分类
这里，所有的分类都是根据设备或系统的功能情况来进行的。
a级：在试验中和试验后，设备或系统的所有功能全部符合设计的要求。
b级：在试验中，设备或系统能按设计要求进行工作，但有一项或多项指标超过规定的允差。然而在试验后，所有的功能能自动恢复到正常范围内。所有记忆功能则能保持*。
c级：在试验中，设备或系统有一项或多项功能不能符合设计要求，但是在试验后能够自动回复到正常状态。
d级：在试验中，设备或系统有一项或多项功能不能符合设计要求，而且在试验后也不能回复到正常状态，除非设备或系统要由操作人员通过简单的复位后方能恢复正常。
e级：在试验中和试验后，设备或系统有一项或多项功能不能符合设计要求，而且不经过修理或更该设备或系统就不能够回复到正常状态。
换
a.5 试验脉冲的严酷度等级分类
在表a.1和a.2中的第ⅲ和ⅳ列中给出了zui小和zui大严酷度电平的推荐值。试验电平和试验时间的选择由汽车制造商与设备供应商之间协商确定。如无特殊规定，就采用这两张表格中第ⅲ和ⅳ列中所给出推荐值。
表a.1—12v系统中的推荐值
试验脉冲
试验电平，us
v
zui少的脉冲数
或试验时间
脉冲串的周期或重复时间
ⅰ
ⅱ
ⅲ
zui低
ⅳ
zui高
zui短
zui长
1
2a
2b
3a
3b
4
5
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－75
＋37
＋10
－112
＋75
－6
＋65
－100
＋50
＋10
－150
＋100
－7
＋87
5000个脉冲
5000个脉冲
10个脉冲
1h
1h
1个脉冲
1个脉冲
0.5s
0.2s
0.5s
90ms
90ms
－
－
5s
5s
5s
100ms
100ms
－
－
注1. 脉冲5的试验电平反映了卸载情况发生时的交流发电机额定转速。如果在汽车
里采用了卸载保护措施，那么在试验中应当选用由图12和表10所定义的脉冲5b。
注2. 这里试验用的脉冲数和试验时间是针对可靠性试验来设定的。
注3. 对于试验脉冲4和试验脉冲5，由于zui少脉冲个数选择为“1”，所以不存在脉冲周期的问题，如果要用到几个脉冲，那么在脉冲与脉冲间至少要延迟1分钟。
注4. 表中试验电平这一栏，第ⅰ和第ⅱ列中的值（对应以前标准中给出的电平）被删除了，原因是这些值不能满足车载设备有足够的抗扰度要求。
表a.2—12v系统中的推荐值
试验脉冲
试验电平，us
v
zui少的脉冲数
或试验时间
脉冲串的周期或重复时间
ⅰ
ⅱ
ⅲ
zui低
ⅳ
zui高
zui短
zui长
1
2a
2b
3a
3b
4
5
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－450
＋37
＋20
－150
＋150
－12
＋123
－600
＋50
＋20
－200
＋200
－16
＋173
5000个脉冲
5000个脉冲
10个脉冲
1h
1h
1个脉冲
1个脉冲
0.5s
0.2s
0.5s
90ms
90ms
－
－
5s
5s
5s
100ms
100ms
－
－
注1. 脉冲5的试验电平反映了卸载情况发生时的交流发电机额定转速。如果在汽车
里采用了卸载保护措施，那么在试验中应当选用由图12和表10所定义的脉冲5b。
注2. 这里试验用的脉冲数和试验时间是针对可靠性试验来设定的。
注3. 对于试验脉冲4和试验脉冲5，由于zui少脉冲个数选择为“1”，所以不存在脉冲周期的问题，如果要用到几个脉冲，那么在脉冲与脉冲间至少要延迟1分钟。
注4. 表中试验电平这一栏，第ⅰ和第ⅱ列中的值（对应以前标准中给出的电平）被删除了，原因是这些值不能满足车载设备有足够的抗扰度要求。
a.6 设备的试验等级和性能等级选择
根据设备的应用情况，由制造商和用户来规定试验中的被试品功能状态级别（见a.4）及试验的严酷度等级（见a.5）。
如果能预见到设备在实际使用中不会遇到某几种试验脉冲时，则相应的试验可以省略。
当设备不需要工作在某几种脉冲发生的情况下（例如起始过程中的灯光闪烁），及c类情况亦被允许。
当设备在故障时，不会引起客户烦恼和不方便时，则d类的功能降级也可接受。
然而，对于e类的功能降级通常是不被接受的。
a.7 试验举例
下面几个例子说明如何采用iso 7637标准来对设备失效模式等级进行分类。
例1
这个例子给出了设备供应商出于销售和配套用途，对他所提供产品性能的分级情况。
表a.3—例1（12v和24v系统）
试验脉冲
在相应试验等级下的功能状态（见a.4）
备注
ⅰ
ⅱ
ⅲ
ⅳ
1
不适用
设备与电池相连
2a
不适用
设备与电池相连
2b
不适用
设备与电池相连
3a
—
—
a
c
—
3b
—
—
b
c
—
4，等
—
—
c
d
设备不需要工作在起动状态下，等
试验中对严酷度等级的提高要小心从事，要避免同一台设备在经受所有试验之后，可能表现出
来的积累效应。
例2
这个例子（见表a.4和a.5）是出于配套和采购目的，顾客对实际设备的zui低要求。
表a.4—例2（12v系统）
试验脉冲
试验电平
v
参照a.4节中的
功能状态分级
zui少的脉冲数
和试验时间
备注
1
－75
c
5000个脉冲
可靠性试验
2a
＋50
a
5000个脉冲
可靠性试验
2b
＋10
a
10个脉冲
功能性试验
3a
－112
c
1h
可靠性试验
3b
＋75
c
1h
可靠性试验
4
—
—
—
不适用
5
—
—
—
不适用
表a.5—例2（24v系统）
试验脉冲
试验电平
v
参照a.4节中的
功能状态分级
zui少的脉冲数
和试验时间
备注
1
－150至－450
c
5000个脉冲
可靠性试验
2a
＋50
a
5000个脉冲
可靠性试验
2b
＋20
a
10个脉冲
功能性试验
3a
－35至－150
c
1h
可靠性试验
3b
＋35至＋150
c
1h
可靠性试验
4
—
—
—
不适用
5
—
—
—
不适用
附录b：改进设备电磁兼容性的常用措施
b.1 对骚扰源的发射限制
在骚扰源的位置上来抑制骚扰的发射是zuizui有效的办法。
瞬变骚扰应当在设备（骚扰源）内部或在其端子上进行抑制，通常的办法是采用二极管、齐纳二极管、压敏电阻、阻尼电阻和抑制滤波器等。
如果不可能在设备（骚扰源）内部或端子上抑制瞬变骚扰，则抑制器件应当安装在离骚扰源尽可能近的位置上。
只要在瞬变骚扰源和抑制器件之间没有安插分断开关，齐纳二极管、压敏电阻及其他器件在电源线路端子上的使用可以对敏感设备给出足够的保护。
b.2 设备抗扰度性能的改善
设备抗扰度性能可以用二极管、齐纳二极管、压敏电阻、电容、抑制滤波器、阻尼电阻等来加以改进，就像处理瞬变骚扰那样，应当接在端子上。还要注意安装和连接位置的作适当选择，以便能改进抗扰度性能。
对于12v系统，在做脉冲4的试验时，us的zui大值为－7v的情况一般只有在由螺线管激励的起动器—马达的端子上，也有可能在励磁线圈激励的起动器—马达的电池端子上才能观察到。因此建议用户在设计他们的设备之前，要优先确定起动系统的类型。为取得好的抗扰度指标，一般建议电子设备不要接在起动器—马达的端子上。
b.3 采用的抑制技术
瞬变抑制的实用方法可采用下述方法中的一种或几种：
a） 对敏感设备采用一组“干净”的独立电源；
b） 在线索的关键位置上插入抑制器件；
c） 采用带有低通滤波特性的线束；
d） 小心从事线束的布线工作。
附录c：瞬变发射的评估—电压波形
c.1 概述
本附录对从骚扰源中产生瞬变发射的情况提供一种评估方法。
c.2 瞬变发射波形参数中的关键参数
有关波形参数的定义和缩写列在表c.1中，将被用于对波形参数的评估。
表c.1 波形参数
参数
定义
（见iso 7637—1）
缩写
峰值幅度
3.12
us（us1，us2）
脉冲持续时间
3.13.1
td
脉冲上升时间
3.13.2
tr
脉冲下降时间
3.13.3
tf
脉冲重率时间
3.13.4
t1
脉冲串持续时间
3.14.1
t4
两串脉冲之间的时间
3.14.2
t5
脉冲串周期时间
3.14.3
t4＋t5
c.3 瞬变发射的分类
c.3.1 概述
瞬变发射的zui小和zui大推荐限值分别给出在表c.2和c.3的ⅰ至ⅳ列中，对于在表格中选择可以接受的限值，还是取用在这些限值之间的某个值，可以由车辆制造商和供应商协商解决。取决于双方的协议，瞬变应当符合表c.1中部分或全部参数的要求。在没有特殊要求的场合下，推荐选用表c.2和c.3中ⅰ至ⅳ列的限值。
试验配置采用图1a） 和1b）进行，可用以观察低速或瞬变波形。
在图c.1（单个瞬变脉冲波形）和c.2（一群瞬变脉冲波形）例举的电压波形是在2.3节规定试验条件下做型式试验时得到的典型波形。电压发射的限值（us）运用见本附录以下部分。
a 0.1 （us1＋ua＋ua＋ua＋ua） ） d 0.1 （us2） c 0.9 （us2） b 0.9 （us1
图c.1
c.3.2 有正、负脉冲（分别是us2和us1）的瞬变
对正、负两种电压限值都将运用。
c.3.3 正脉冲瞬变（us2）
采用正电压限值。
图 c.2
c.3.4 负脉冲瞬变（us1）
采用负电压限值。
c.3.5 有一群或几群正、负脉冲（分别是us2和us1）的瞬变
对正、负两种电压限值都将运用。
c.3.6 典型的瞬变波形
个瞬变和脉冲群波形的主要参数例举在图c.1和c.2中。
单
c.3.7 瞬变波形的等级分类
为了确定瞬变的幅度和波形，采用图1 a）的配置做*次测量，用以确定低速脉冲（毫秒级）的zui大幅度。然后用图1 b）确定瞬变（纳秒级）的zui大幅度。
瞬变幅度的等级分类可以用表c.2和c.3的值来进行。
表c.2 对12v系统等级分类的推荐限值
脉冲幅度（us）
us的严酷度等级的推荐值
ⅴa
ⅳ
ⅲ
ⅱ
ⅰ
正
—
＋100v
＋75v
＋50v
＋25v
负
—
－150v
－100v
－50v
－25v
a 由车辆制造商和设备供应商协商确定的值
表c.3 对24v系统等级分类的推荐限值
脉冲幅度（us）
us的严酷度等级的推荐值
ⅴa
ⅳ
ⅲ
ⅱ
ⅰ
正
—
＋200v
＋150v
＋100v
＋50v
负
—
－600v
－450v
－300v
－150v
a 由车辆制造商和设备供应商协商确定的值
附录d：试验脉冲发生器的校正
d.1 目的
本附录提供试验脉冲发生器输出特性的校正方法。
d.2 概述
关于试验仪器的要求请参见本文3.5节。
试验仪器的校正方法见本附录d.3，要在两种不同负载（空载和匹配负载）情况下进行校正，用以确定试验脉冲发生器的性能。
d.3 脉冲校正
通过对发生器的校正用以保证在开路和负载条件下的参数的一致性。因为脉冲的能量是影响试验结果的关键，因此在试验报告中应当记载实际所用的脉冲能量情况（参见附录f中关于确定脉冲能量的例子）。
在校正中ua和ub都是0v。
要小心选择电阻，它们在施加脉冲和直流额定电压时要有足够的能量耗散。还要注意，电阻应当是无感的。匹配电阻的阻值允差为±1%。
在校验每个脉冲时，源阻抗的选择要等于负载电阻。
d.3.1 试验脉冲1
见表d.1和d.2。
表d.1—试验脉冲1（12v系统）
试验脉冲1
us
tr
td
空载
－100v±10v
1（＋0，－0.5）μs
2000μs±400μs
10ω负载
－50v±10v
—
1500μs±300μs
表d.2—试验脉冲1（24v系统）
试验脉冲1
us
tr
td
空载
－600v±60v
3（＋0，－1.5）μs
1000μs±200μs
50ω负载
－300v±30v
—
1000μs±200μs
d.3.2 试验脉冲2a和2b
见表d.3和d.4
表d.3—试验脉冲2a（12v和24v系统）
试验脉冲2a
us
tr
td
空载
＋50v±5v
1（＋0，－0.5）μs
50μs±10μs
2ω负载
＋25v±5v
—
12μs±2.4μs
表d.4—试验脉冲2b（12v和24v系统）
试验脉冲2b
us
tr
td
空载和0.5ω
负载
＋10v±1v（12v系统）
＋20v±2v（24v系统）
1ms±0.5ms
2 s±0.4 s
d.3.3 试验脉冲3a和3b
见表d.5和d.6
表d.5—试验脉冲3a（12v和24v系统）
试验脉冲3a
us
tr
td
空载
－200v±20v
5ns±1.5ns
150ns±45ns
50ω负载
－100v±20v
5ns±1.5ns
150ns±45ns
表d.6—试验脉冲3b（12v和24v系统）
试验脉冲3a
us
tr
td
空载
＋200v±20v
5ns±1.5ns
150ns±45ns
50ω负载
＋100v±20v
5ns±1.5ns
150ns±45ns
在校正试验脉冲3a和3b时要使用同轴测试设备。由于脉冲的频谱覆盖的频率范围达到200mhz以上，在这个频率范围内再采用高阻抗的电压探头是有困难的；另外，探头的接地电缆可以在波形中引起明显的振铃，造成虚假的测试结果。所以在这里强烈地推荐使用同轴测试设备。
d.3.4 试验脉冲4（12v和24v系统）
不需要脉冲校正。
d.3.5 试验脉冲5
见表d.7和d.8。
表d.7—试验脉冲5（12v系统）
试验脉冲3a
us
tr
td
空载
＋100v±10v
10（＋0，－5）ms
400ms±80ms
2ω负载
＋50v±10v
—
200ms±40ms
脉冲是在试验电平为100v时进行校正，脉宽选择为400ms，内阻ri＝2，采用的终端电阻为2ω。
ω
表d.8—试验脉冲5（24v系统）
试验脉冲3a
us
tr
td
空载
＋200v±20v
10（＋0，－5）ms
350ms±70ms
2ω负载
＋100v±20v
—
175ms±35ms
附录e：脉冲发生器的能量的确定
e.1 计算方法
该方法通过测量脉冲参数td和us来计算发生器从匹配电阻（电阻性负载rl）传递的脉冲能量。
瞬变发生器通过电容器向波形形成网络放电来产生一个双指数的瞬变波形。这类发生器可以用来产生脉冲1（12v），1（24v），2a，3a/3b和5。
脉冲2b和4则必须使用可编程的直流电源来实现。
注：在iso 7637中，由于tr远小于td，所以上升时间的影响不予计入。
参看图e.1（瞬变发生器的简化线路）和e.2（由瞬变发生器产生的双指数脉冲波形）。
1 电源 2 电容cs 3 带有内阻ri的脉冲形成网络
4 脉冲输出 5 匹配用负载电阻rl
图e.1
图e.2
a） 电压波形u （ t ） 的函数为
u （ t ） ＝〔（ u0×rl＋rl〕×e）） / （ri
这里，uo为开路输出电压；
ri为发生器信号源的内阻；
rl为发生器的负载电阻；
td为脉冲波自0.1us至0.1us的宽度。
b） 电流波形i （t ） 的函数为
i （ t ） ＝ （ 1 / rl ×〔（ u0×rl＋rl〕×e ）） / （ri）
＝ 〔 uo＋rl〕×e ）/ （ri
这里，uo为开路输出电压；
ri为发生器信号源的内阻；
rl为发生器的负载电阻；
－（2.3×t） / td
－（2.3×t） / td
－（2.3×t） / td
td为脉冲波自0.1us至0.1us的宽度。
） 脉冲能量p （ t ） 的函数为
c
p （ t ） ＝ u （ t ） × i （t ） ＝〔uo×rl ＋rl〕×）2/ （ ri2〔e
＝〔uo×rl＋rl〕× e ）2/ （ ri2
这里，uo为开路输出电压；
ri为发生器信号源的内阻；
rl为发生器的负载电阻；
td为脉冲波自0.1us至0.1us的宽度；
i （t ） 为电流波形的函数；
u （ t ） 为电压波形的函数。
d） 对p （ t ）积分即得到rl上单个脉冲的能量
we＝∫p （ t ）d t ＝ uo×rl＋rl×）2/ （ ri2∫e dt
这里，uo为开路输出电压；
ri为发生器信号源的内阻；
rl为发生器的负载电阻；
td为脉冲波自0.1us至0.1us的宽度；
we为单个脉冲所包含的能量。
e） 其结果
we＝〔uo×rl＋rl〕× td/ 4.6 ）2/ （ ri2
we＝ （us× td/ 4.6 2/ rl）
当ri＝ rl时，uo＝ 2us，us是rl两端的峰值电压。
这里，uo为开路输出电压；
us为峰值电压；
ri为发生器信号源的内阻；
rl为发生器的负载电阻；
td为脉冲波自0.1us至0.1us的宽度；
we为单个脉冲所包含的能量。
e.2 用测量方法确定发生器的zui小能量
这个方法是在脉冲的参数td和us一旦被测出以后，即利用数字示波器的功能来确定从发生器向匹配电阻（电阻性负载rl）传送的脉冲能量。
例1
设置： ch1 用电压探头测量在rl上的脉冲电压。
ch1—选择能量的测量功能。测量单位是v﹡v﹡s。此值用rl（ω）来除，其结果便是传送到rl上的能量。
例2
设置： ch1 用电压探头测量在rl上的脉冲电压。
运算1 选择波形的运算功能，乘ch1﹡ch1。
迭择面积的测量功能。测量单位是v﹡v﹡s。此值用rl（ω）来除，其结果便是传送到rl上的能量。
〕－（2.3×t / td ）
2
－（4.6×t） / td
－（4.6×t） / td
∞∞
0 0
例3
设置： ch1 用电压探头测量在rl上的脉冲电压。
ch2 用电流探头测量在rl上的脉冲电流。
cha ch1乘ch2。
选择面积的测量功能，测cha的波形面积。
其结果便是传送到rl上的能量。
附录f：道路车辆电气系统中的瞬变起源
f.1 概述
iso 7637标准的这一部分内容中讲到的试验脉冲是基于在实际工作条件下的电气系统及其基本电路中所测到的脉冲。在本附录中用简略图表示脉冲1至脉冲5的形成线路。对于车载设备脉冲发射情况的测量则参见附录c。
f.2 典型脉冲
f.2.1 脉冲1
图f.1是产生脉冲1的线路示意图。
脉冲1产生于电感性负载的电源松开瞬间。它将影响直接与这个电感性负载并联在一起的设备的工作。
1 点火开关 2 电感性负载 3 负载rs（见4.2节） 4 被试设备 5 电源
a：脉冲1发生在开关被开的瞬间
图f.1
f.2.2 脉冲2a和2b
图f.2是产生脉冲2a和2b的线路示意图。
试验脉冲2a是由于和被试设备相并联的设备被突然切断电流时，在线束电感上应生的瞬变。
试验脉冲2b是点火被切断的瞬间，由于直流电动机所扮演的发电机角色，并由此所产生的瞬变现象。
a） 脉冲2a b） 脉冲2b
1 点火开关 2 线束（有分布电感） 3 被试设备 4 内部有电感的直流电动机
5 电动机开关 6 负载 7 负载开关 8 电源
a：脉冲2a发生于负载开关（7）被打开的时候（此时线路中的点火开关是闭合的）
b：脉冲2b发生在电动机在正常运行的时候，而此时点火开关（1）被打开的瞬间。
图f.2
f.2.3 脉冲3
参见图f.3。脉冲3发生在开关切换的过程中。这种脉冲的特性受到线束分布电容和电感的影响。
1 带有分布电感和电容的线束 2 开关 3 被试设备
4 电感性负载 5 电源
图f.3
f.2.4 脉冲4
见图f.4。脉冲电压的减低是由于内燃机发动机的起动电路的接通而引发的。
1 被试设备 2 起动器马达 3 开关 4 电源
a： 当起动器马达被接通的瞬间产生脉冲4
图f.4
f.2.5 脉冲5
见图f.5。脉冲5发生在放电的电池被松开的瞬间，而这时候交流发电机正在对蓄电池充电，与此同时，其他的负载仍接在交流发电机的电路上。
1 不良的连接 2 交流发电机 3 被试设备 4 蓄电池
图f.5