【文章內(nèi)容簡介】 5—2002（CISPR 25:1995），用于保護車載接收機的無線電騷擾特性的限值和測量方法。與國際標(biāo)準(zhǔn)相比，我國的汽車電子產(chǎn)品的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)體系還在完善過程中，仍有很多相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)尚待研究，并逐步轉(zhuǎn)化為國家標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)沒有建立應(yīng)用于認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)體系，比如技術(shù)指標(biāo)要求的選擇、考核項目的剪裁，更沒有結(jié)合國情、自主品牌的汽車性能和我國汽車電子產(chǎn)品的現(xiàn)狀。國內(nèi)汽車電子產(chǎn)品的電磁兼容性能存在兩極分化的情況。由于部分汽車電子產(chǎn)品需要出口歐美市場，必須通過相關(guān)電磁兼容法規(guī)或指令的要求，所以產(chǎn)品在設(shè)計之初即考慮電磁兼容問題。而部分汽車電子產(chǎn)品在國內(nèi)供貨，且屬于后期輔助或擴展系統(tǒng)，沒有相關(guān)的電磁兼容認(rèn)證和法規(guī)要求，產(chǎn)品質(zhì)量堪憂，在使用過程中對汽車產(chǎn)品質(zhì)量和人身安全會造成一定影響。EMC檢測國內(nèi)外對目前,世界上汽車發(fā)達(dá)國家對汽車電磁兼容研究已經(jīng)取得了一些成就,形成了一套汽車電磁兼容體系。這主要表現(xiàn)在:具有較為完善的汽車電磁兼容測試標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。具有有效的對汽車整車和零部件進行電磁兼容檢測、管理和認(rèn)證的機構(gòu)。具有高精度的汽車電磁兼容測試系統(tǒng)。研制出了大型的汽車電磁兼容預(yù)測、分析和設(shè)計軟件。第三方測試認(rèn)證機構(gòu)、汽車研究機構(gòu)等也都開展了汽車電磁兼容方面的研究,并相繼建立了自己的電磁兼容實驗室。. 1　較完善的汽車EMC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO) 、國際電工委員會(IEC) 、國際無線電干擾特別委員會(CISPR) 、美國汽車工業(yè)協(xié)會(SAE) 、德國標(biāo)準(zhǔn)局(DIN) 、德國電氣工程師協(xié)會(VDE)等組織均在其文件中規(guī)定了抗干擾檢測的干擾類型及嚴(yán)格等級,幾乎所有的汽車制造商和汽車電子產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家均接受這些標(biāo)準(zhǔn)或把這些標(biāo)準(zhǔn)增補為自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。. 2　眾多大型的EMC實驗室德國大眾從1965年起,開始建立了露天的汽車防無線電干擾試驗臺,到70年代不斷改進和完善,1978年引進了較先進的測試設(shè)備,1985年大力推進汽車電磁兼容中心體系的籌建工作,1987年全新的汽車電磁兼容中心竣工。法國PSA公司電磁兼容實驗室共有三個暗室:一個用于整車,一個用于零部件和車用接收機調(diào)整,另外一個專門用于零部件測試。測試整車的暗室尺寸為15. 5m10m6m,轉(zhuǎn)臺直徑8. 4m,軸距調(diào)整范圍為2000～3700mm。歐洲各國EMC實驗室總計上百個,其它擁有大型汽車EMC實驗室的機構(gòu)有德國寶馬汽車公司、奧迪汽車公司(見圖1) 、法國U TAC、英國汽車工業(yè)研究會(MIRA) 、意大利菲亞特等。. 3　開展汽車EMC預(yù)測研究汽車電磁兼容研究以前基本局限在試驗上,但是隨著電動汽車和混合驅(qū)動汽車的出現(xiàn),以及汽車電氣系統(tǒng)的迅速增加,信號頻率的不斷提高,汽車電磁兼容問題越來越成為汽車制造商很重的一個負(fù)擔(dān)。為提高解決問題的效率,降低成本,把數(shù)字建模和數(shù)字仿真技術(shù)應(yīng)用到汽車電磁兼容研究上,正成為汽車電磁兼容研究的一個熱點。美國汽車工業(yè)發(fā)達(dá),各公司為了增加產(chǎn)品的競爭力,相繼建立了EMC實驗室。位于美國底特律的戴姆勒2克萊斯勒公司技術(shù)中心電磁兼容實驗室共有四個暗室:分別是測量整車EMI和EMS暗室,測量車載接收機受到來自車內(nèi)設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾(整車法)的暗室,測量整車的TEM室,以及測量汽車電子零部件的暗室。通用、福特等汽車公司也都擁有自己的EMC實驗室。另外,英國汽車工業(yè)研究會(MIRA)也在底特律附近其北美總部建立了大型綜合EMC實驗室。歐盟還組織了一個“GEMCAR”項目組。該項目組致力于開發(fā)一整套實用的汽車電磁兼容計算機建模的準(zhǔn)則,它認(rèn)為計算電磁技術(shù)將在汽車的設(shè)計和開發(fā)上會獲得越來越多的應(yīng)用。工作組由歐盟5個國家中的9個成員單位組成,其中包括汽車制造商、汽車電器廠商、軟件提供商、第三方認(rèn)證機構(gòu)、以及有豐富電磁兼容仿真經(jīng)驗的航空局等。該工作組從2000年1月開始,主要研究內(nèi)容包括: ①汽車電磁兼容建模的要求和規(guī)范。 ②建模的細(xì)部要求。 ③汽車電磁兼容計算機仿真的益處及潛在優(yōu)點。 ④最大程度地提高汽車電磁兼容仿真設(shè)計的效率?！鴥?nèi)汽車電磁兼容研究概況我國汽車電磁兼容技術(shù)研究工作起始于汽車電磁干擾特性測量的研究。20世紀(jì)80年代初,開始對汽車電磁干擾特性進行摸底測量試驗。1994年,中國汽車技術(shù)研究中心在國內(nèi)率先開展了對汽車無線電干擾特性測量,并對全國各型汽車(新車)進行了摸底普查。普查結(jié)果統(tǒng)計,合格率僅為24%,相當(dāng)部分不合格的車輛屬于嚴(yán)重超標(biāo)。1992年戴焯等在論述汽車電系電磁環(huán)境及幾種主要瞬變過電壓特性基礎(chǔ)上,對汽車電系的電磁干擾抑制技術(shù)、測量技術(shù)和電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)進行了簡要分析。1996年姜述剛等對汽車電磁兼容性進行了綜述,介紹了汽車電磁兼容基本概念和有關(guān)試驗方法及標(biāo)準(zhǔn)。1998年,章一舫提出建立我國汽車電磁兼容研究體系,認(rèn)為汽車電磁兼容研究主要任務(wù)是由四個方面組成:整車輻射發(fā)射試驗、整車輻射敏感度試驗、整車傳導(dǎo)發(fā)射試驗、整車傳導(dǎo)敏感度試驗。2001年劉新亮結(jié)合上海大眾汽車公司的電磁兼容實踐就汽車電器系統(tǒng)的電磁兼容從電磁環(huán)境分析、電磁兼容設(shè)計、電磁兼容測試/ 評價等方面進行了論述。從20世紀(jì)90年代,我國開始控制汽車無線電干擾,國內(nèi)各汽車檢測機構(gòu)、生產(chǎn)企業(yè)紛紛購置了電磁干擾接收機系統(tǒng),用于研究測試汽車無線電干擾水平,并加以控制。包括天津汽車檢測中心、重慶國家客車質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心在內(nèi)的國家級汽車檢測機構(gòu)均具備電磁干擾檢測能力。此后,國內(nèi)開展了汽車及其部件的電磁兼容技術(shù)研究,開始研究并建設(shè)大型電磁兼容實驗設(shè)施。2001年3月中國汽車技術(shù)研究中心電磁兼容檢測實驗室通過了中國實驗室認(rèn)可委員會認(rèn)可,標(biāo)志著我國汽車電磁兼容試驗技術(shù)工作有了新的發(fā)展。中國汽車技術(shù)研究中心電磁兼容實驗設(shè)施包括野外開闊場、電磁波暗室、傳導(dǎo)屏蔽室、放大器室和測量控制系統(tǒng)。電波暗室作為電磁兼容實驗室的主體,可以實現(xiàn)室內(nèi)的電磁場具有均勻性和衰減性,可以模擬室外開闊場地的電磁分布,完成與電磁場相關(guān)的各種試驗。該實驗室通過了美國SIS檢測機構(gòu)的測試,性能指標(biāo)達(dá)到國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。2004年12月在重慶的國家客車質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心建成了電磁兼容實驗室。該實驗室可以為汽車整車及其零部件、摩托車整車及其零部件做電磁兼容試驗,其中半電波暗室的凈空尺寸為13m(L) 9m(W) 7m(H) ,配備有直徑為5m、承重8t 的轉(zhuǎn)臺,可在1～4m高度范圍內(nèi)掃描天線塔。從國內(nèi)情況來看,由于我國汽車工業(yè)整體水平落后,對汽車電磁兼容性的重要性認(rèn)識不足,因此,對電磁兼容的研究還很少。汽車電磁兼容法規(guī)不健全,而且執(zhí)行也不夠嚴(yán)格。1992年我國頒布了GB14023—92《車輛、機動船和火花點火發(fā)動機驅(qū)動裝置無線電干擾特性的測試方法及允許值》強制性國家標(biāo)準(zhǔn),對汽車向環(huán)境輻射的電磁波干擾作了限制。1998年頒布了GB17619—98《機動車電子電器組件的電磁輻射特性限值和測量方法》。2001年發(fā)布了GB/ T18387—2001《電動車輛的電磁場輻射強度的限值和測量方法寬帶9kHz～30MHz》。2001年3月中國汽車技術(shù)研究中心電磁兼容檢測實驗室通過丁國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局實驗室認(rèn)可委員會和同家商檢局實驗室認(rèn)可委員會的雙重認(rèn)可，標(biāo)志著我國汽車電磁兼容試驗技術(shù)工作有了新的發(fā)展。中國汽車技術(shù)研究中心電磁兼容實驗設(shè)施包括野外開闊場、電磁波暗室、傳導(dǎo)屏蔽窀、放大器室和測量控制系統(tǒng)，電波暗室作為電磁兼容實驗室的主體，可以實現(xiàn)室內(nèi)的電磁場具有均勻性和衰減性．可以模擬室外開闊場地的電磁分布，完成與電磁場相關(guān)的各種試驗。該交驗窒通過了美國SIS檢測機構(gòu)的測試，性能指標(biāo)達(dá)到國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。2003年，在汽車行業(yè)，新的電磁兼容實驗室(包括電磁波暗室)正在陸續(xù)建成。6. 檢測工具及方法（以華陽通用電子有限公司為例）　ISO系統(tǒng)華陽公司的ISO系統(tǒng)是超小型干擾模擬器UCS200M、拋負(fù)載脈沖發(fā)生器LD200B、電壓跌落信號發(fā)生器VDS200B、電容耦合鉗、系統(tǒng)軟件、系統(tǒng)附件及電纜組成。每臺信號發(fā)生器器可以單獨運行，也可以統(tǒng)一安放到標(biāo)準(zhǔn)機柜中，通過UCS200M的中央耦合矩整開關(guān)有一個通道輸出測試信號。每臺設(shè)備都有內(nèi)置IEEE488口既可以手動操作也可以使用專用軟件自動控制整個系統(tǒng)的運行。系統(tǒng)如圖所示：圖4：ISO系統(tǒng)部分測試儀器 ISO系統(tǒng)設(shè)備介紹 （UltraCompact Simulator UCS200M）超小型干擾模擬器UCS200M是一臺將脈沖群發(fā)生器、多種微脈沖發(fā)生器及耦合矩陣開關(guān)網(wǎng)絡(luò)集成在一起的汽車瞬變干擾模擬器。UCS200M可以符合國際及汽車廠家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)測試。UCS200M的Freestyle功能可以使用戶按自己要求建立微脈沖波形。圖5 圖6l 測試等級：電壓(開路) U=20V~600V177。10% 脈沖間隔 ~99Sl 波形: Pulse 1 (12V供電系統(tǒng))上升時間 tr(10~90%)=1us+0%/50%脈沖寬度td(10~10%)=2ms177。10%內(nèi)阻10Ω177。10%l 波形: Pulse 1 (24V供電系統(tǒng))上升時間 tr(10~90%)=3us+%/50% 脈沖寬度 td(10~10%)=1ms177。10%內(nèi)阻50Ω177。10%l 波形: Pulse 2 (12V/24V供電系統(tǒng)) 上升時間 tr=1us+0%/50% 脈沖寬度 td=50us177。10% 內(nèi)阻 2Ω177。10%l 觸發(fā)方式: 自動觸發(fā) Pulse release with the preselected parameters手動觸發(fā) Single pulse release mode外觸發(fā) Single pulse release by external trigger電平開關(guān)觸發(fā) Switch off duration (to) selectable (0ms~10s)l 輸出: +/輸出 統(tǒng)一的DUT輸出 耦合 到電平正極 去耦 通過二極管和電池開關(guān) 電池供電電壓 最大60V/15A DC 標(biāo)準(zhǔn)微脈沖模塊：該模塊產(chǎn)生微秒級的瞬態(tài)脈沖波形，這種波形發(fā)生在電池和感性負(fù)載的斷接、引擎關(guān)閉等情況下。 標(biāo)準(zhǔn)微脈沖產(chǎn)生的波形如：PulsePulse2，完全符合ISO 。 快速脈沖群信號模塊: 脈沖群信號模塊產(chǎn)生瞬態(tài)脈沖信號,這種干擾信號的產(chǎn)生是由于開關(guān)切換導(dǎo)致的結(jié)果,干擾波形特性受在線束上的分布電感和電容的影響。圖7l 測試等級 電壓(開路) U=20V~1000V177。10% 波形 5/100ns 源阻抗 Zq=50Ω177。20% 極性 正/負(fù)l 觸發(fā)方式: 自動觸發(fā) Pulse release with the preselected parameters手動觸發(fā) Single pulse release mode外觸發(fā) Single pulse release by external trigger l 一般參數(shù): 脈沖群持續(xù)時間 ~999ms 脈沖群重復(fù)頻率 Repetition rate 10ms~999ms/man 脈沖頻率 ~500kHz 脈沖個數(shù) 每秒10,000個 脈沖時間 T=0: 01