GB/T 21437.3-2021 英文版(www.GB-GBT.cn): Road vehicles -- Test method of electrical disturbances from conduction and coupling -- Part 3: Electrical transient transmission by capacitive and inductive coupling via lines other than supply lines
GB/T 21437.3-2021: 道路車輛 電氣/電子部件對傳導和耦合引起的電騷擾試驗方法 第3部分：對耦合到非電源線電瞬態的抗擾性
1 范圍
(資料圖)
本文件規定了電氣/電子部件對耦合到非電源線電瞬態脈沖的抗擾性的臺架試驗方法。
本文件適用于 M、N、O、L類車輛用標稱電壓12V或24V的電氣/電子部件。
2 規范性引用文件
下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文
件,僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于
本文件。
GB/T 21437.1 道路車輛 電氣/電子部件對傳導和耦合引起的電騷擾試驗方法 第1部分:定
義和一般規定
GB/T 21437.2 道路車輛 電氣/電子部件對傳導和耦合引起的電騷擾試驗方法 第2部分:沿
電源線的電瞬態傳導發射和抗擾性
GB/T 33014.4 道路車輛 電氣/電子部件對窄帶輻射電磁能的抗擾性試驗方法 第4部分:大
電流注入(BCI)法
3 術語和定義
GB/T 21437.1界定的術語和定義適用于本文件。
4 試驗方法
4.1 概述
本文件描述了電氣/電子部件[即,被測裝置(DUT)]對耦合電瞬態脈沖抗擾性的三種試驗方法:容
性耦合鉗(CCC)法、直接電容器耦合(DCC)法、感性耦合鉗(ICC)法。試驗需在試驗室中進行。
試驗瞬態脈沖模擬快速和慢速電瞬態騷擾,例如感性負載切換、繼電器觸點彈跳等引起的瞬態騷
擾。本部分給出的試驗脈沖均為典型脈沖,反映了車輛中可能出現的瞬態脈沖的主要特征。
如果電氣/電子部件靠自身的功能或結構不會受到本部分規定的脈沖影響,試驗中無需施加這些脈
沖。需要額外施加的試驗脈沖,由車輛制造商和零部件供應商協商進行定義。
試驗計劃至少應包括如下方面:
---采用的試驗方法;
---施加的試驗脈沖;
---試驗脈沖幅度;
---試驗脈沖數量;
---DUT操作方式;
---線束(產品線束或試驗線束);
---使用容性耦合鉗法時容性耦合鉗所用的導線;
---使用直接電容器耦合法時所用的導線;
---使用直接電容器耦合法時采用的電容值;
---使用感性耦合鉗法時感性耦合鉗所用的導線;
---使用感性耦合鉗法時感性耦合鉗的類型。
DUT的抗擾性評價試驗嚴酷等級由車輛制造商和零部件供應商協商確定,可從附錄B中選擇。
4.2 標準試驗條件
如下標準試驗條件應滿足GB/T 21437.1的規定:
---試驗溫度;
---供電電壓。
除特殊規定外,試驗嚴酷電平的允差應為+10 0 %。
4.3 接地平板
接地平板應為最小厚度0.5mm的金屬薄板(如紫銅、黃銅或鍍鋅鋼板)。接地平板的最小寬度應
為1000mm,或整個試驗布置下方的寬度(不包括電源和瞬態脈沖發生器)再加200mm,取兩者中尺
寸較大的平板。接地平板的最小長度應為2000mm,或者整個試驗布置下方的長度(不包括電源和瞬
態脈沖發生器)再加200mm,取兩者中尺寸較大的平板。
4.4 試驗布置
DUT應按要求布置并連接。按4.5.4、4.6.4和4.7.3中的描述使用試驗線束或產品線束將DUT與
其正常運行所使用的裝置(負載、傳感器等)進行連接。如無法使用DUT運行的實際信號源,可使用模
擬信號源。
DUT應放置在接地平板上方(50±5)mm的非導電性、低相對介電常數(εr≤1.4)材料的絕緣支撐
物上。如DUT以近端方式接地(接地線最大長度200mm),DUT連接至接地平板的接地回線應在試
驗計劃中規定。
DUT的外殼接地應反映車輛安裝情況并應在試驗計劃中規定。
所有線束應放置在接地平板上方(50±5)mm的非導電性、低相對介電常數(εr≤1.4)材料的絕緣
支撐物上,所有負載、傳感器等的接地(接地線、金屬外殼)盡可能使用最短的線連接到接地平板。
為了使DUT無關的容性耦合最小化,DUT和所有其他的導電結構(試驗布置下方的接地平板除
外)例如屏蔽室墻壁的最短距離應大于0.5m。
4.5 容性耦合鉗(CCC)法
4.5.1 概述
CCC法適用于耦合快速電瞬態試驗脈沖,特別適用于帶有中等或大量導線的DUT。此方法不適
用于耦合慢速電瞬態試驗脈沖。
4.5.2 發生器驗證
試驗前應按GB/T 21437.2對瞬態脈沖參數(見表6、表7)進行驗證。驗證時應在端接50Ω的負載
條件下進行。
4.5.3 瞬態脈沖電平校正
瞬態脈沖發生器應按圖1進行連接。瞬態脈沖電平通過輸入阻抗為50Ω示波器進行校正。
CCC(無內部連接電纜)輸出端與示波器之間通過帶有50Ω同軸電纜線的50Ω衰減器相連。在校
正過程中不得有線纜通過耦合鉗。嚴酷等級示例見附錄B。
注:由于示波器和衰減器為50Ω負載,瞬態脈沖發生器的開路電壓約是規定試驗電壓的2倍。
4.5.4 DUT試驗
試驗布置應滿足4.4總體規定。CCC法的試驗布置見圖2。
穿過CCC的DUT線纜經協商確定并在試驗計劃中記錄,其耦合長度為1m。
CCC方法中不包括12V/24V電源線(正極線和回線),其他需要連接到輔助設備(如傳感器)的回
線或正極線應包含進去。如果輔助設備近端接地,不應包含近端接地連線。所有不包含的回線或正極
線應在試驗計劃中注明。
位于CCC中的所有線纜應呈單層(典型值為10至20根線纜)平直放置,為測量DUT全部線纜,可
進行多次試驗。
CCC鉸鏈蓋應盡可能平放,確保與平放的受試線束盡可能多地接觸。在CCC中應保持雙絞線和
屏蔽線的配置。帶有多個連接器的DUT試驗(所有連接器線束同時進行試驗或單個連接器線束分別
進行試驗)或超過10根~20根線纜的線束試驗應在試驗計劃中規定。
DUT和CCC之間以及外圍設備和CCC之間的距離均應大于或等于300mm。受試線纜在CCC
之外的部分應置于接地平板上方(50±5)mm,并且和CCC縱向軸的夾角為90°±15°。試驗中非受試線
纜放置(無需直線放置)在耦合鉗外、(50±5)mm高的絕緣支撐上,與耦合鉗的最短距離為100mm。
上述規定長度之外的線纜布置應在試驗計劃中注明。
4.6 直接電容器耦合(DCC)法
4.6.1 概述
DCC法用電容器實現電瞬態的耦合。表2給出了耦合電容值,但用于耦合通信線(如CAN總線)
的電容值除外,其應在試驗計劃中規定。無極性電容器電容值的允差為±10%、額定電壓至少是施加電
壓的兩倍、耗散因數應不大于1%。
4.6.2 發生器驗證
瞬態脈沖參數(見圖8、圖9、圖10和圖11)應按GB/T 21437.2在試驗前進行驗證。驗證時應包括
開路和帶載兩種情況。
當驗證開路情況下快速瞬變脈沖特性時,建議使用一個1kΩ~50Ω的適配器,然后連接輸入阻抗
為50Ω的示波器,這可使在開路情況下具有很短上升時間和持續時間的瞬態脈沖所引起的波動最小。
4.6.3 瞬態脈沖電平的校正
試驗前,瞬態脈沖嚴酷等級(見附錄B示例)應在電容器輸出端進行校正:
---慢速瞬態脈沖應使用圖3a)的試驗布置。瞬態脈沖電平應使用高阻抗的無源探頭測量,探頭
應符合GB/T 21437.2的規定。
---快速瞬態脈沖應使用圖3b)的試驗布置。電容器的輸出端應連接1kΩ~50Ω的適配器,然后
連接到輸入阻抗為50Ω的示波器。對通過適配器測量到的峰值脈沖電平進行修正,電容器應
放置在接地的屏蔽盒中,使用50Ω同軸電纜與屏蔽盒連接。
信號發生器的接地應通過直流阻抗不大于2.5mΩ的搭接實現,搭接長度應小于100mm。
