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ECU的車規(guī)級(jí)試驗(yàn):DV試驗(yàn)(三:電氣負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試)

2025-02-05 11:04:21·  來(lái)源:汽車電子與軟件  作者:左成鋼  
 

#06供電電壓緩降和緩升  


此試驗(yàn)是為了模擬蓄電池逐漸放電和充電時(shí)的電壓變化。按照GB/T 28046.2-2019的規(guī)定,試驗(yàn)時(shí)對(duì)DUT有效輸入端同時(shí)進(jìn)行下列試驗(yàn):以(0.5±0.1)V/min 的線性變化率或以不大于25 mV的步長(zhǎng),將供電電壓由圖片降到0V,然后從0V升到圖片。

在試驗(yàn)過(guò)程中,DUT的功能狀態(tài)等級(jí)至少應(yīng)達(dá)到D級(jí),必要時(shí)可要求達(dá)到更嚴(yán)酷的C級(jí)。

供電電壓緩降和緩升測(cè)試Setup及測(cè)試波形如下圖所示:

圖片

供電電壓緩降和緩升測(cè)試(來(lái)源:孚喬圖、CVC威凱)

關(guān)于蓄電池充放電特性及蓄電池電壓,具體可參考作者新書《廣義車規(guī)級(jí)》4.2.1小節(jié)及4.3章節(jié)內(nèi)容。


#07供電電壓瞬時(shí)下降 


此試驗(yàn)是為了模擬其他電路內(nèi)的常規(guī)熔斷器熔斷時(shí)引起的電壓瞬時(shí)下降,按照GB/T 28046.2-2019的規(guī)定,測(cè)試電壓波形如下圖所示。   

圖片

瞬時(shí)電壓下降波形(來(lái)源:左成鋼《廣義車規(guī)級(jí)》)

對(duì)電壓瞬降的具體規(guī)定取決于OEM,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的參數(shù)可以匯總?cè)缦卤硭尽?duì)于12V系統(tǒng),標(biāo)準(zhǔn)要求的最低瞬降電壓為4.5V,時(shí)間為100ms。

圖片

ISO 16750-2:2012對(duì)電壓瞬降的規(guī)定(來(lái)源:左成鋼《廣義車規(guī)級(jí)》)

在試驗(yàn)過(guò)程中,DUT的功能狀態(tài)至少應(yīng)達(dá)到B級(jí),是否允許復(fù)位可根據(jù)客戶要求。

供電電壓瞬時(shí)下降測(cè)試Setup及測(cè)試波形如下圖所示:

圖片

供電電壓瞬時(shí)下降測(cè)試(來(lái)源:孚喬圖、CVC威凱)

負(fù)載的供電電壓瞬時(shí)下降對(duì)負(fù)載的正常功能可能造成嚴(yán)重影響,這部分內(nèi)容在作者新書《廣義車規(guī)級(jí)》4.4.5小節(jié)有詳細(xì)描述。在此順便介紹下負(fù)載電壓瞬降的一些基本知識(shí)。   

負(fù)載或用電器的電壓瞬降通常由兩個(gè)原因?qū)е拢皇侨蹟嗥骱蠹?jí)對(duì)地短路,二是大功率負(fù)載啟動(dòng),兩者的原理其實(shí)是一致的。如下圖所示,負(fù)載1和負(fù)載2從發(fā)動(dòng)機(jī)艙接線盒取電,負(fù)載1為大功率,負(fù)載2則功率較小,如果負(fù)載1啟動(dòng)或者發(fā)生對(duì)地短路,巨大的沖擊電流會(huì)導(dǎo)致負(fù)載2的電壓瞬時(shí)被拉低,這個(gè)拉低的幅度取決于負(fù)載1對(duì)地短路電流的峰值及持續(xù)時(shí)間。

圖片

負(fù)載電壓瞬降(來(lái)源:左成鋼《廣義車規(guī)級(jí)》)

另外,隨著目前搭載智駕功能的車輛越來(lái)越多,電源電壓瞬降對(duì)智駕車輛產(chǎn)生的影響將遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)車型。在電源故障的這段時(shí)間內(nèi),如果車輛剛好處于自動(dòng)駕駛狀態(tài)下,那么自動(dòng)駕駛車輛的一些關(guān)鍵功能必須保持激活狀態(tài),比如雷達(dá)、攝像頭、其他傳感器、自動(dòng)駕駛控制單元、剎車控制、轉(zhuǎn)向控制等,但實(shí)際上這些設(shè)備及功能是無(wú)法接受如此長(zhǎng)時(shí)間的電源故障的。   

圖片

車速、行駛距離與延時(shí)的關(guān)系(來(lái)源:左成鋼)

通過(guò)上表我們可以看到,如果車輛正在高速巡航自動(dòng)駕駛狀態(tài),某個(gè)功能即使短暫失效100ms,也就是0.1秒,車輛已經(jīng)繼續(xù)向前行駛了3.3米,是不是細(xì)思極恐?!所以ISO標(biāo)準(zhǔn)ISO 16750-2就專門針對(duì)保險(xiǎn)絲的這種保護(hù)特性,在標(biāo)準(zhǔn)中提出了要求,要求12V系統(tǒng)車輛的ECU能夠承受100ms的電源電壓間歇性跌落,跌落到4.5V,在試驗(yàn)過(guò)程中功能還能達(dá)到B級(jí)(B級(jí):試驗(yàn)中裝置/系統(tǒng)所有功能滿足設(shè)計(jì)要求,但允許有一個(gè)或多個(gè)超出規(guī)定允差。試驗(yàn)后所有功能應(yīng)自動(dòng)恢復(fù)到規(guī)定限值。存儲(chǔ)器功能應(yīng)符合A級(jí))。而乘用車正常啟動(dòng)后的電壓通常在14V左右,車載設(shè)備正常工作電壓范圍是9V-16V,一般低于9V,設(shè)備就不能正常工作了,即使ECU不發(fā)生重啟,此時(shí)也基本處于功能受限狀態(tài),執(zhí)行機(jī)構(gòu)也不能正常工作。

關(guān)于自動(dòng)駕駛車輛的電源設(shè)計(jì),可以參考筆者在AES的另一篇文章《智能駕駛供電冗余設(shè)計(jì)詳解》。也可以參考筆者22年發(fā)表在九章智駕的一篇文章《干掉保險(xiǎn)絲和繼電器,自動(dòng)駕駛才能更安全》。 

 #08復(fù)位特性


此試驗(yàn)是為了檢驗(yàn)DUT在不同的電壓驟降下的復(fù)位性能。該試驗(yàn)適用于具有復(fù)位功能的設(shè)備(例如裝有一個(gè)或多個(gè)MCU的設(shè)備)。按照GB/T 28046.2-2019的規(guī)定,測(cè)試時(shí)按下圖對(duì)DUT有效輸入端同時(shí)施加試驗(yàn)脈沖電壓,檢查DUT的復(fù)位性能。

圖片

復(fù)位試驗(yàn)供電電壓(來(lái)源:左成鋼《廣義車規(guī)級(jí)》)

圖中,供電電壓以5%步長(zhǎng)從最低電壓圖片降到圖片,保持5s后再上升到圖片,至少保持10s,并進(jìn)行功能試驗(yàn)。然后將電壓降低到圖片等等。按圖5-7以圖片的5%梯度繼續(xù)進(jìn)行直到降到0V,然后再將電壓升到圖片。在試驗(yàn)過(guò)程中,DUT的功能狀態(tài)應(yīng)達(dá)到C級(jí)。

復(fù)位特性測(cè)試Setup及測(cè)試波形如下圖所示: 

 

圖片

復(fù)位特性測(cè)試(來(lái)源:孚喬圖、CVC威凱)


#09啟動(dòng)特性

此試驗(yàn)的目的是為了檢驗(yàn)DUT在車輛啟動(dòng)時(shí)的性能。依據(jù)GB/T 28046.2-2019標(biāo)準(zhǔn),按下圖及下表給出的特性參數(shù),將電壓施加到DUT的有效輸入端,共進(jìn)行10次,每個(gè)循環(huán)之間間隔1s~2s。

圖片

啟動(dòng)電壓曲線(來(lái)源:左成鋼《廣義車規(guī)級(jí)》)

啟動(dòng)電壓系統(tǒng)參數(shù)及等級(jí)如下表所示:   

圖片

啟動(dòng)電壓系統(tǒng)參數(shù)及等級(jí)(來(lái)源:左成鋼《廣義車規(guī)級(jí)》)

在車輛啟動(dòng)期間工作的有關(guān)DUT的功能狀態(tài)應(yīng)達(dá)到A級(jí),其他功能按上表確定。

啟動(dòng)特性測(cè)試Setup及測(cè)試波形如下圖所示:

圖片

啟動(dòng)特性測(cè)試(來(lái)源:孚喬圖、CVC威凱)

車輛的啟動(dòng)波形也就是通常所說(shuō)的starting profile,這部分內(nèi)容在作者新書4.3.1蓄電池低電壓部分也有描述。對(duì)傳統(tǒng)燃油車來(lái)講。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中帶來(lái)的蓄電池的瞬態(tài)低電壓及電壓抖動(dòng)會(huì)影響某些對(duì)低電壓狀態(tài)較敏感的設(shè)備及電子器件,比如瞬態(tài)低電壓會(huì)導(dǎo)致智能高邊芯片自動(dòng)進(jìn)入欠壓關(guān)斷狀態(tài),也可能導(dǎo)致MCU欠壓復(fù)位。

為了盡量降低發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)對(duì)系統(tǒng)電壓的影響,設(shè)計(jì)中通常采用三種方式:


  • 一是在啟動(dòng)過(guò)程中將重要等級(jí)較低的大功率負(fù)載(IGN2負(fù)載)暫時(shí)切斷,以降低蓄電池輸出電流;
  • 二是在電子電氣設(shè)備前端設(shè)計(jì)儲(chǔ)能電容,穩(wěn)定系統(tǒng)電壓;   
  • 三是選用電壓范圍更寬的電子元器件。

  • #10拋負(fù)載 

    此試驗(yàn)的目的是為了檢驗(yàn)DUT在車輛發(fā)生拋負(fù)載時(shí)的抗干擾性能。按照GB/T 28046.2-2019的規(guī)定,拋負(fù)載波形模擬了發(fā)生拋負(fù)載現(xiàn)象時(shí)產(chǎn)生的瞬態(tài),即在斷開(kāi)電池的同時(shí),交流發(fā)電機(jī)正在產(chǎn)生充電電流,而其電路上仍有其他負(fù)載時(shí)產(chǎn)生的瞬態(tài)。

    在拋負(fù)載過(guò)程中,DUT的功能狀態(tài)等級(jí)應(yīng)達(dá)到C級(jí)。

    根據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),拋負(fù)載脈沖試驗(yàn)被放在了ISO 16750-2:2012(國(guó)標(biāo)是GB/T 21437.2-2021)中,5a變成了試驗(yàn)脈沖A(Pluse A)-無(wú)集中拋負(fù)載抑制,5b變成了試驗(yàn)脈沖B(Pluse B)-具有集中拋負(fù)載抑制。

    拋負(fù)載測(cè)試Setup及測(cè)試波形如下圖所示:

    圖片

    拋負(fù)載測(cè)試(來(lái)源:孚喬圖、CVC威凱)

    拋負(fù)載這個(gè)詞不能顧名思義,這個(gè)拋的負(fù)載實(shí)際上是蓄電池,而非一個(gè)用電器。拋負(fù)載是指發(fā)電機(jī)正在發(fā)電,且在為蓄電池進(jìn)行充電,并同時(shí)為系統(tǒng)進(jìn)行供電時(shí),蓄電池的接線柱突然斷開(kāi)連接的一種現(xiàn)象。蓄電池實(shí)際上是一個(gè)大電容,這個(gè)電容可以穩(wěn)定系統(tǒng)的電壓,如果這個(gè)大電容突然斷開(kāi),就會(huì)帶來(lái)類似于系統(tǒng)的感性負(fù)載突然增大的效果。同樣的道理,如果系統(tǒng)突然有一個(gè)大電流的感性負(fù)載進(jìn)行切換,也會(huì)產(chǎn)生拋負(fù)載。  

     

    如下圖所示,一旦蓄電池?cái)嚅_(kāi)連接,系統(tǒng)就會(huì)變的不穩(wěn)定,電壓就會(huì)快速升高,直到發(fā)電機(jī)整流器的低邊管子發(fā)生雪崩擊穿,將電壓限制在圖片,過(guò)電壓圖片和時(shí)間圖片的規(guī)定具體取決于OEM。

    圖片

    電氣系統(tǒng)拋負(fù)載的原理(來(lái)源:左成鋼《廣義車規(guī)級(jí)》)

    關(guān)于拋負(fù)載的成因、拋負(fù)載波形的特性及對(duì)系統(tǒng)的影響,在作者新書4.3.2小節(jié)有詳細(xì)描述。

    對(duì)于拋負(fù)載測(cè)試,設(shè)計(jì)中的應(yīng)對(duì)方法通常是在電源端加入一個(gè)TVS來(lái)進(jìn)行抑制,如下圖所示即為采用不同TVS設(shè)計(jì)時(shí)的測(cè)試波形,從波形來(lái)看,波峰已經(jīng)被削掉的很平了。   

    圖片

    12V系統(tǒng)采用TVS進(jìn)行集中拋負(fù)載抑制的測(cè)試波形(來(lái)源:Vishay)

    24V系統(tǒng)的測(cè)試波形如下圖所示,可見(jiàn)和實(shí)際DV測(cè)試的波形是一致的。 

       

    圖片

    24V系統(tǒng)采用TVS進(jìn)行集中拋負(fù)載抑制的測(cè)試波形(來(lái)源:Vishay)

    需要順便提一下的是,隨著車輛電氣技術(shù)的發(fā)展,尤其是發(fā)電機(jī)技術(shù)的發(fā)展,整車電氣環(huán)境也越來(lái)越穩(wěn)定了(這一點(diǎn)有點(diǎn)類似于現(xiàn)在的國(guó)家電網(wǎng)和我們小時(shí)候家里的電網(wǎng),電視機(jī)還需要加調(diào)壓器(暴露年齡了)),乘用車行業(yè)在10年前就已經(jīng)基本不太要求拋負(fù)載5a(也就是脈沖A)測(cè)試了,這個(gè)趨勢(shì)是從外資OEM逐步到合資OEM再到國(guó)內(nèi)OEM,目前乘用車行業(yè)已基本沒(méi)有5a了,但是在商用車行業(yè)5a還是一個(gè)非常普遍的要求。

    在這里也能看到一種技術(shù)或者說(shuō)行業(yè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢(shì)(畢竟5a都從ISO 7637調(diào)到了ISO 16750了,具體標(biāo)準(zhǔn)變化會(huì)在后續(xù)EMC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)介紹中詳述)。以前趨勢(shì)是由外資OEM引領(lǐng)的,因?yàn)樗麄儦v史悠久,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)理解和應(yīng)用的研究也更深入,知其然且知其所以然,所以Tier 1在和他們進(jìn)行DVP談判時(shí),有很大的討論空間,而國(guó)內(nèi)的OEM則普遍不接受談判和讓步,標(biāo)準(zhǔn)提的非常之高,問(wèn)就是這是規(guī)定,底層原因其實(shí)就是因?yàn)椴欢?,不知道是否可以讓步?是否可以不做?有哪些風(fēng)險(xiǎn)?既然都不清楚,那干脆把標(biāo)準(zhǔn)提到最高總沒(méi)有錯(cuò)吧。   

    不過(guò)相信隨著新能源及自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展,隨著國(guó)內(nèi)OEM的崛起,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的理解和運(yùn)用也能領(lǐng)先于行業(yè),而非像以前那樣,一味地抱著標(biāo)準(zhǔn),提高標(biāo)準(zhǔn),且不容討論。


    #11反向電壓 


    此試驗(yàn)的目的是為了模擬車輛輔助啟動(dòng)/跳線啟動(dòng)時(shí)對(duì)蓄電池的反向連接。根據(jù)GB/T 28046.2-2019的規(guī)定,測(cè)試電壓及時(shí)間按下表進(jìn)行。

    圖片

    反向電壓試驗(yàn)參數(shù)(來(lái)源:左成鋼《廣義車規(guī)級(jí)》)

    恢復(fù)正常連接后,DUT的功能狀態(tài)應(yīng)達(dá)到A級(jí)。

    實(shí)際上在車輛的正常使用過(guò)程中,車載電子電氣件是不會(huì)承受反壓的,導(dǎo)致出現(xiàn)反壓的情況,除了標(biāo)準(zhǔn)所講的跳線啟動(dòng)時(shí)接錯(cuò)線以外,車輛在維修時(shí),蓄電池也有一定的可能性接錯(cuò)電源線,這個(gè)場(chǎng)景實(shí)際上和跳線啟動(dòng)是類似的。

    當(dāng)然,對(duì)于專業(yè)維修人員來(lái)講這種概率很低,而對(duì)于普通用戶可就不好說(shuō)了。感謝中國(guó)制造讓車輛應(yīng)急啟動(dòng)電源價(jià)格低到了可以隨車常備,但這也大幅提高了普通用戶犯錯(cuò)的概率。你一定無(wú)法想象,某天你的車顯示蓄電池虧電無(wú)法啟動(dòng),你跳線啟動(dòng)時(shí)一不小心接錯(cuò)線,然后BMS燒了,導(dǎo)致動(dòng)力電池包需要維修。所以,感謝這個(gè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)吧,為了防止接錯(cuò)線時(shí)導(dǎo)致ECU等控制器損壞,標(biāo)準(zhǔn)特別規(guī)定了DUT必須能夠承受1分鐘的反壓而不發(fā)生損壞。目前普通家用轎車的ECU數(shù)量可達(dá)50個(gè)以上,如果沒(méi)有這個(gè)要求,一旦接錯(cuò)線,損失可就太大了,尤其是對(duì)于新能源車輛來(lái)講,因?yàn)槿姴糠值目刂破鳎ò╒CU及BMS)供電電壓也是低壓的12V/24V。   

    圖片

    車輛應(yīng)急啟動(dòng)電源(來(lái)源:淘寶)

    這里再順便提一下,絕大多數(shù)采用直流電壓供電的設(shè)備都是不支持電源反接的,比如你常用的手機(jī),一旦電源接反,輕則燒保險(xiǎn),重則直接損壞,而車載ECU能承受反壓則是一個(gè)基本要求。


    #12參考接地和供電偏移 


    此試驗(yàn)的目的是為了檢驗(yàn)在DUT存在兩條或多條供電線路時(shí)組件的可靠性,比如對(duì)電源接地與信號(hào)接地的參考點(diǎn)不一致的組件就需要進(jìn)行此試驗(yàn)。根據(jù)GB/T 28046.2-2019的規(guī)定,所有DUT的偏移電壓被定義為(1±0.1)V。試驗(yàn)過(guò)程中DUT的功能狀態(tài)應(yīng)達(dá)到A級(jí)。

    這里順便提一下,按照ISO 11898-3-2006(道路車輛,控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network,CAN),第3部分:容錯(cuò)CAN) 標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)電壓則被定義為±1.5V。

    關(guān)于地漂移的成因及對(duì)系統(tǒng)的影響,具體可參考作者新書《廣義車規(guī)級(jí)》4.1.3小節(jié)內(nèi)容。在此僅簡(jiǎn)單介紹一下車輛電氣系統(tǒng)中負(fù)極搭鐵的一些基礎(chǔ)知識(shí)。

    對(duì)于負(fù)極搭鐵的電氣系統(tǒng),蓄電池負(fù)極作為電源的初始零電位,在負(fù)極搭鐵后,從整車電氣系統(tǒng)來(lái)講,整車搭鐵(車身鈑金、底盤或者發(fā)動(dòng)機(jī)零部件等)是互相導(dǎo)通的,都可以看做是電源的“地”,也就是電氣原理圖中的GND。如圖4-6所示,左圖為蓄電池搭鐵設(shè)計(jì),右圖為車身位置的搭鐵設(shè)計(jì),可見(jiàn)一個(gè)搭鐵點(diǎn)通常有多根電線接入,共用一個(gè)搭鐵點(diǎn),以降低成本。   

    圖片

    蓄電池搭鐵及車身搭鐵(來(lái)源:左成鋼《廣義車規(guī)級(jí)》)

    具體的偏移電壓及測(cè)試方法可能根據(jù)不同的OEM要求會(huì)有所不同,例如根據(jù)福特的FMC1278試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),地漂移被放到了抗干擾測(cè)試中去,測(cè)試項(xiàng)目的編號(hào)為CI 250。標(biāo)準(zhǔn)要求地漂的電壓為正弦波,頻率范圍從2kHz到100kHz,電壓脈沖的幅值最高可達(dá)±5V。CI 250標(biāo)準(zhǔn)如圖5-9所示(原標(biāo)準(zhǔn)為英文,為便于理解,圖中的內(nèi)容經(jīng)過(guò)了翻譯)。  

     

    圖片

    福特CI 250試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求-部分(來(lái)源:左成鋼《廣義車規(guī)級(jí)》)

    地漂移電壓對(duì)用電設(shè)備的工作本身是沒(méi)有影響及危害的,畢竟車輛的電壓本來(lái)就是隨車輛的運(yùn)行工況而不斷波動(dòng)的。但是這個(gè)電壓對(duì)于開(kāi)關(guān)信號(hào)檢測(cè)、傳感器應(yīng)用及車載通信來(lái)講卻會(huì)帶來(lái)一些麻煩,尤其是采用模擬信號(hào)的傳感器應(yīng)用。

    以下圖為例,三個(gè)搭鐵點(diǎn)與蓄電池負(fù)極均存在壓差,ECU1的參考地為G1,ECU2的參考地為G2。如果ECU1去檢測(cè)一個(gè)接在G2搭鐵點(diǎn)的開(kāi)關(guān)信號(hào),在開(kāi)關(guān)閉合時(shí),ECU1檢測(cè)到的電壓通常并不是0V,比如可能是1V,這1V的電壓就可能會(huì)導(dǎo)致ECU1判斷錯(cuò)誤,所以在設(shè)計(jì)信號(hào)檢測(cè)電路時(shí)就必須考慮這個(gè)地漂電壓的影響。對(duì)于乘用車12V系統(tǒng)來(lái)講,最低電壓通常被認(rèn)為是9V,如果這時(shí)候再疊加地漂的影響,對(duì)電路設(shè)計(jì)及軟件檢測(cè)就提出了一定的要求。   

    圖片

    多點(diǎn)搭鐵帶來(lái)的地漂移(來(lái)源:左成鋼《廣義車規(guī)級(jí)》)

    #13開(kāi)路特性


    開(kāi)路測(cè)試分為單線斷開(kāi)和多線斷開(kāi)兩種,此試驗(yàn)的目的是為了檢驗(yàn)DUT在一條或多條線路突然斷路情況下的性能。根據(jù)GB/T 28046.2-2019的規(guī)定,斷開(kāi)時(shí)間為(10±1)s,開(kāi)路阻抗大于等于10MΩ。

    測(cè)試方法是斷開(kāi)DUT系統(tǒng)接口的一條或多條電路,然后恢復(fù)連接,觀察DUT在斷路期間和斷路后的狀態(tài)。試驗(yàn)需要對(duì)系統(tǒng)接口的每條電路分別重復(fù)進(jìn)行測(cè)試,如果是有多個(gè)連接器的DUT,應(yīng)對(duì)每一種可能的連接分別進(jìn)行測(cè)試。試驗(yàn)過(guò)程中DUT的功能狀態(tài)應(yīng)達(dá)到C級(jí)。   


    #14短路特性


    此試驗(yàn)的目的是為了檢驗(yàn)DUT在輸入或輸出端發(fā)生短路時(shí)的性能。按照GB/T 28046.2-2019的規(guī)定,DUT的所有有效輸入和輸出端應(yīng)分別依次連接到系統(tǒng)最高電壓圖片及地,信號(hào)線持續(xù)時(shí)間為(60±6)s,負(fù)載電路持續(xù)時(shí)間根據(jù)客戶要求,其他輸入和輸出端保持開(kāi)路或根據(jù)客戶要求。

    試驗(yàn)要求:

    1) 所有信號(hào)線功能等級(jí)達(dá)到C級(jí)。

    2) 所有電子保護(hù)輸出端應(yīng)確保能承受短路電流且在切斷短路電流后能恢復(fù)到正常工作(最低達(dá)到C級(jí))。

    3) 所有常規(guī)熔斷器保護(hù)輸出端應(yīng)能承受短路電流且在熔斷器替換后能恢復(fù)到正常工作(最低達(dá)到D級(jí))。

    4) 如果 DUT 材料能滿足UL 94的可燃性試驗(yàn),所有無(wú)保護(hù)輸出端可以被試驗(yàn)電流燒壞(功能狀態(tài)為 E級(jí))。

    在這里順便提一下要求2中的電子保護(hù)輸出端,也就是通常我們所說(shuō)的電子保險(xiǎn)eFuse(實(shí)際上目前車載應(yīng)用最多的是HSD高邊驅(qū)動(dòng)芯片),等級(jí)是達(dá)到C級(jí),也就是試驗(yàn)后自動(dòng)恢復(fù)到正常運(yùn)次,而常規(guī)熔斷器(也就是通常所說(shuō)的保險(xiǎn)絲)要求是D級(jí),也就是試驗(yàn)后要進(jìn)行操作才能重新激活。

    GB/T 28046.2-2019對(duì)短路特性測(cè)試的具體測(cè)試方法和Setup并沒(méi)有詳細(xì)規(guī)定,對(duì)于傳統(tǒng)保險(xiǎn)的短路測(cè)試其實(shí)比較簡(jiǎn)單,也容易理解,但是電子保險(xiǎn)eFuse的短路測(cè)試實(shí)際上是需要滿足一些特定的測(cè)試要求的,這方面可以參考:AEC-Q100-012 Rev-12V系統(tǒng)智能功率設(shè)備的短路可靠性描述,其中對(duì)智能功率設(shè)備的短路測(cè)試有明確規(guī)定,如下圖所示(下圖為HSD高邊,標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)LSD低邊也有規(guī)定): 

     

    圖片

    AEC-Q100-012 Rev-中對(duì)HSD短路測(cè)試的描述(來(lái)源:AEC-Q100-012 Rev-)

    同時(shí),AEC-Q100-012 Rev-對(duì)短路測(cè)試的特性阻抗參數(shù)也有詳細(xì)的規(guī)定,如下表所示:

    圖片

    AEC-Q100-012 Rev-中對(duì)HSD短路特性阻抗定義(來(lái)源:AEC-Q100-012 Rev-)


    #15耐電壓


    此試驗(yàn)的目的是為了檢驗(yàn)DUT中電介質(zhì)的絕緣耐壓能力。按照GB/T 28046.2-2019的規(guī)定,此試驗(yàn)僅對(duì)含有電感元件(例如,繼電器、電機(jī)、線圈)或連接到電感負(fù)載電路的系統(tǒng)/組件有要求。此試驗(yàn)可能對(duì)大部分電子零部件產(chǎn)品并不適用,具體可根據(jù)客戶試驗(yàn)要求或雙方協(xié)商。

    具體試驗(yàn)方法為:在DUT進(jìn)行過(guò)濕熱循環(huán)試驗(yàn)后,將系統(tǒng)/組件在室溫中放置 0.5 h,按要求對(duì) DUT施加正弦電壓 500 V(有效值)(50 Hz~60 Hz)持續(xù)60s,要求DUT的功能狀態(tài)應(yīng)達(dá)到 C級(jí),試驗(yàn)時(shí)不得出現(xiàn)擊穿和閃絡(luò)。   

    測(cè)試項(xiàng)包括:


  • 在帶有電絕緣的端子間;
  • 在帶有電絕緣的端子和帶有電傳導(dǎo)面的殼體間;
  • 塑料外殼情況下,在端子和包裹外殼的電極(例如金屬箔)間。

  • #16絕緣電阻 


    此試驗(yàn)的目的是為了檢驗(yàn)DUT系統(tǒng)和材料的絕緣特性。按照GB/T 28046.2-2019的規(guī)定,此試驗(yàn)的測(cè)試方法同耐電壓試驗(yàn)。

    絕緣電阻測(cè)試儀如下圖所示:

    圖片

    絕緣電阻測(cè)試儀(來(lái)源:CVC威凱)

    需要注意的是,GB/T 28046.2-2019并未規(guī)定此試驗(yàn)的適用范圍,此試驗(yàn)從原理上來(lái)講并不適用于大多數(shù)電子零部件(因?yàn)楦鞫俗娱g并不絕緣也無(wú)必要絕緣),但對(duì)于新能源車輛如三電系統(tǒng)涉及高壓的控制器就需要考慮DUT的絕緣特性,所以具體需根據(jù)客戶試驗(yàn)要求或雙方協(xié)商。


    限于篇幅,本文初步介紹了ECU的電氣負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試,包括測(cè)試項(xiàng)目、標(biāo)準(zhǔn)要求、測(cè)試方法等,并同步介紹了為什么標(biāo)準(zhǔn)這么規(guī)定?深層次的考量是什么?還順便介紹一些車載電氣、電磁環(huán)境的基礎(chǔ)知識(shí)等,關(guān)于機(jī)械、氣候、化學(xué)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)介紹及測(cè)試方法將在接下來(lái)的文章中進(jìn)行介紹,敬請(qǐng)期待。

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