全网最详细保姆式讲解-汽车电子测试和认证标准科普解析(二)

这些是汽车电子设备的常见电磁兼容性（EMC）和环境测试标准。以下是每个标准的简要说明：

1. RE, CE (CISPR 25, GB 18655)

   • RE（Radiated Emission，辐射发射）: 测量设备辐射的电磁能量，防止其干扰其他电子设备。
   • CE（Conducted Emission，传导发射）: 测量设备通过导线传导的电磁能量，防止其干扰其他设备的正常运行。
   • CISPR 25: 国际标准，规定了车载设备的辐射和传导发射限值和测试方法。
   • GB 18655: 中国国家标准，类似于CISPR 25，规定了车载设备的EMC要求。

2. Transient emission ISO 7637-2

   • 测试汽车电子设备在接收到瞬态电压脉冲（例如由于电池切换或电机起动引起的瞬态）时的发射情况。ISO 7637-2规定了测试方法和限值。

3. ESD ISO 10605

   • 规定了汽车电子设备在静电放电（ESD）事件（例如人接触或通过衣服摩擦产生的静电）下的耐受性。ISO 10605描述了测试方法和设备需要满足的要求。

4. Transient immunity ISO 7637-2 (Pulse 1, 2a, 2b, 3a, 3b, 4, 5a, 5b)

   • 测试汽车电子设备在受到不同类型的瞬态电压脉冲时的抗扰度：
     • Pulse 1: 电池断开后瞬态
     • Pulse 2a: 电机等感性负载断开瞬态
     • Pulse 2b: 点火系统瞬态
     • Pulse 3a, 3b: 开关瞬态
     • Pulse 4: 放电瞬态
     • Pulse 5a, 5b: 瞬态电压反向

5. RS ISO 11452-2

   • RS（Radiated Susceptibility，辐射抗扰度）: 测试设备在受到外部电磁辐射干扰时的耐受能力。ISO 11452-2规定了在不同频率范围内的测试方法和限值。

6. BCI ISO 11452-4

   • BCI（Bulk Current Injection，大电流注入）: 测试设备在电缆上注入大电流时的抗扰度。ISO 11452-4规定了测试方法和设备需要满足的要求。

7. E-mark ECE R10

   • E-mark认证是根据联合国欧洲经济委员会（ECE）法规对汽车及其零部件进行的认证。ECE R10是其中涉及电磁兼容性的法规，规定了汽车设备在电磁环境中的发射和抗扰度要求。

8. e-mark 2006/96/EC

   • e-mark认证是根据欧盟指令对汽车及其零部件进行的认证。2006/96/EC指令涉及车辆电子设备的电磁兼容性，规定了设备的电磁发射和抗扰度要求。

这些标准和认证帮助确保汽车电子设备在各种电磁环境中正常运行，减少电磁干扰（EMI）并提高电磁兼容性（EMC）。

ISO 7637-2标准主要介绍了车辆电气和电子设备的抗瞬变干扰性能测量方法，这些测量方法主要用于实验室内的型式试验。通过这些试验，可以确保安装在12V和24V系统中的轿车、轻型货车及普通货车上的设备具备足够的抗干扰能力。标准所提供的试验方法特别适合在实验室环境中进行车辆用电气和电子设备的型式试验。

车载电源系统的特点

1. 独立电源系统: 局限在车辆内部的一个比较小的独立电源系统。
2. 低工作电压: 系统的工作电压特别低，只有12V或24V。
3. 狭小工作空间: 所有的电气设备都在车辆内部的狭小空间内工作。

专用抗扰度测试方法

由于车辆电源系统的这些特点，ISO 7637-2标准提出了不同于普通工频电源系统的专用抗扰度测试方法。这些测试方法适用于模拟车辆电源系统在不同情况下所产生的干扰。

抗扰度测试的脉冲波形

在ISO 7637-2标准的抗扰度测试部分，提到了多种脉冲波形，每种波形代表了车辆电源系统在特定情况下所产生的干扰。以下是一些主要脉冲波形的描述：

1. 脉冲1: 模拟由电池断开导致的瞬变干扰。
2. 脉冲2a: 模拟电机等感性负载断开时产生的瞬变干扰。
3. 脉冲2b: 模拟点火系统产生的瞬变干扰。
4. 脉冲3a, 3b: 模拟开关操作产生的瞬变干扰。
5. 脉冲4: 模拟放电瞬变。
6. 脉冲5a, 5b: 模拟瞬态电压反向干扰。

通过对这些脉冲波形的测试，可以评估车辆电气和电子设备在实际工作环境中的抗瞬变干扰能力，从而确保设备的可靠性和稳定性。标准的实施有助于提升车辆电气和电子设备在复杂电磁环境中的抗干扰性能，保障车辆的正常运行。

脉冲1（Pulse 1）是由于电源与感性负载断开连接所产生的瞬变干扰。其特点和影响如下：

脉冲1的特点

• 产生原因: 当电源与感性负载断开时，感性负载的能量会通过电磁感应形成一个瞬态电压，这种电压瞬变会对电源系统造成干扰。
• 干扰波形: 通常表现为一个负向的电压尖峰，随后逐渐回归到正常电压水平。
• 时间特性: 瞬变时间非常短，但电压幅值较高。

脉冲1的影响

• 影响范围: 主要影响与感性负载并联的装置。这些装置在面对这种瞬变电压时可能会产生误动作或受到损坏。
• 可能的问题:
  • 电源波动: 由于瞬态电压的高幅值，可能会引起电源波动，影响其他电子设备的正常工作。
  • 设备损坏: 长时间或频繁的脉冲干扰可能会导致设备内部电路的老化或损坏。
  • 系统稳定性: 对于某些敏感设备，瞬态电压干扰可能会导致系统不稳定或重启。

典型的应对措施

为了减轻或消除脉冲1的影响，可以采取以下措施：

• 滤波器: 在电源线路中加入滤波器，能够有效地滤除瞬态电压尖峰。
• 瞬变电压抑制器: 使用TVS二极管或瞬变电压抑制器，能够在瞬态电压出现时迅速导通，将瞬变能量消耗掉。
• 改进电路设计: 在电路设计阶段就考虑到瞬变干扰的影响，采取适当的电路保护措施。
• 隔离措施: 对关键设备进行隔离，减少其直接面对瞬变干扰的概率。

通过合理的设计和防护措施，可以有效地减轻脉冲1对车辆电气和电子设备的影响，提高系统的抗干扰能力和可靠性。

脉冲2a（Pulse 2a）是由于与被试设备并联的设备在电流突然被切断时在线束电感上产生的瞬变干扰。其特点和影响如下：

脉冲2a的特点

• 产生原因: 当与被试设备并联的设备突然切断电流时，在线束电感上产生瞬变电压。这种瞬变电压是由于电感的自感效应引起的。
• 干扰波形: 通常表现为一个正向的电压尖峰，随后逐渐回归到正常电压水平。
• 时间特性: 瞬变时间短，但电压幅值较高，且上升时间较快。

脉冲2a的影响

• 影响范围: 主要影响与被试设备并联的电气和电子装置。这些装置在面对这种瞬变电压时可能会产生误动作或受到损坏。
• 可能的问题:
  • 电源波动: 瞬态电压的高幅值会引起电源系统的波动，影响其他电子设备的正常工作。
  • 设备损坏: 频繁或高幅值的脉冲干扰可能会导致设备内部电路老化或损坏。
  • 系统稳定性: 对于某些敏感设备，瞬态电压干扰可能导致系统不稳定或误动作。

典型的应对措施

为了减轻或消除脉冲2a的影响，可以采取以下措施：

• 滤波器: 在电源和信号线路中加入滤波器，能够有效地滤除瞬态电压尖峰。
• 瞬变电压抑制器: 使用TVS二极管或瞬变电压抑制器，能够在瞬态电压出现时迅速导通，将瞬变能量消耗掉。
• 电感保护: 在电感两端并联续流二极管，以保护电感在切断电流时避免产生过高的瞬变电压。
• 改进电路设计: 在电路设计阶段考虑到瞬变干扰的影响，采取适当的电路保护措施。
• 隔离措施: 对关键设备进行隔离，减少其直接面对瞬变干扰的概率。

通过合理的设计和防护措施，可以有效地减轻脉冲2a对车辆电气和电子设备的影响，提高系统的抗干扰能力和可靠性。

脉冲2b（Pulse 2b）是由点火被切断的瞬间，由于直流电动机在瞬间扮演发电机角色而产生的瞬变现象。其特点和影响如下：

脉冲2b的特点

• 产生原因: 在点火被切断的瞬间，直流电动机因其惯性继续旋转，此时电动机会暂时充当发电机，产生瞬变电压。
• 干扰波形: 通常表现为一个正向或负向的电压尖峰，随后逐渐回归到正常电压水平。
• 时间特性: 瞬变时间较短，但电压幅值较高。

脉冲2b的影响

• 影响范围: 主要影响与点火系统和直流电动机相关的电气和电子装置。这些装置在面对这种瞬变电压时可能会产生误动作或受到损坏。
• 可能的问题:
  • 电源波动: 瞬态电压的高幅值会引起电源系统的波动，影响其他电子设备的正常工作。
  • 设备损坏: 频繁或高幅值的脉冲干扰可能会导致设备内部电路老化或损坏。
  • 系统稳定性: 对于某些敏感设备，瞬态电压干扰可能导致系统不稳定或误动作。

典型的应对措施

为了减轻或消除脉冲2b的影响，可以采取以下措施：

• 滤波器: 在电源和信号线路中加入滤波器，能够有效地滤除瞬态电压尖峰。
• 瞬变电压抑制器: 使用TVS二极管或瞬变电压抑制器，能够在瞬态电压出现时迅速导通，将瞬变能量消耗掉。
• 电感保护: 在电感两端并联续流二极管，以保护电感在切断电流时避免产生过高的瞬变电压。
• 改进电路设计: 在电路设计阶段考虑到瞬变干扰的影响，采取适当的电路保护措施。
• 隔离措施: 对关键设备进行隔离，减少其直接面对瞬变干扰的概率。

通过合理的设计和防护措施，可以有效地减轻脉冲2b对车辆电气和电子设备的影响，提高系统的抗干扰能力和可靠性。

脉冲3（Pulse 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。其特点和影响如下：

脉冲3的特点

• 产生原因: 在开关操作（如继电器开合、电子开关动作等）过程中，因电路中存在的分布电容和电感相互作用，产生瞬态电压或电流波动。
• 干扰波形: 通常表现为快速变化的脉冲电压，可能包含多个高频成分。
• 时间特性: 瞬变时间极短，频率较高。

线束分布电容和电感的影响

• 分布电容: 线束中的分布电容在开关切换时会储存和释放电荷，导致电压的瞬变变化。
• 分布电感: 线束中的分布电感在电流快速变化时会产生反电动势，导致电压的瞬态波动。

脉冲3的影响

• 影响范围: 主要影响靠近开关切换位置的电气和电子设备，尤其是高速信号传输线路和敏感的模拟电路。
• 可能的问题:
  • 信号完整性: 瞬态脉冲干扰可能导致数字信号的误码或模拟信号的失真，影响系统的正常工作。
  • 设备误动作: 高频脉冲干扰可能触发设备的误动作或保护电路，导致系统不稳定。
  • 电磁干扰（EMI）: 高频脉冲可能通过辐射或耦合的方式产生电磁干扰，影响周围设备的正常运行。

典型的应对措施

为了减轻或消除脉冲3的影响，可以采取以下措施：

• 屏蔽和接地: 通过适当的屏蔽和接地措施，减少线束间的耦合和辐射干扰。
• 滤波器: 在关键节点和电源线上加入滤波器，能够有效滤除高频瞬态脉冲。
• 缓冲电路: 在开关切换电路中加入缓冲电路，减少开关操作引起的瞬态电压变化。
• 线路设计: 优化PCB布局，减少高频脉冲在电路中的传播路径，降低干扰影响。
• 电容和电感匹配: 通过合适的电容和电感匹配，减少瞬态脉冲的幅值和持续时间。

通过合理的设计和防护措施，可以有效地减轻脉冲3对车辆电气和电子设备的影响，提高系统的抗干扰能力和可靠性。

Pulse 4脉冲4（Pulse 4）是当内燃机启动时，由启动器（起动机）引起电源电压下降而产生的瞬态干扰。启动器在启动内燃机时会消耗大量电流，导致电源电压瞬间下降。这种瞬态电压下降会影响与之相连的电气和电子设备。

脉冲4的特点

• 产生原因: 主要由于内燃机启动时启动器的高电流需求引起电源电压下降。
• 干扰波形: 表现为电源电压的瞬时下降，通常是一个较缓慢的电压下降脉冲。
• 时间特性: 持续时间较长，相对于其他瞬态脉冲，脉冲4的变化速率较慢。

影响

• 影响范围: 影响整个车辆电源系统中的所有电气和电子设备，尤其是那些对电压变化敏感的设备。
• 可能的问题:
  • 设备复位: 瞬时电压下降可能导致某些电子设备复位或重启，影响系统的稳定性。
  • 电源质量: 电压下降可能影响电源的质量，导致电气设备性能下降或误动作。
  • 电池损耗: 长期频繁的电压下降可能加速电池的老化和损耗。

典型的应对措施

为了减轻或消除脉冲4的影响，可以采取以下措施：

• 电源管理: 通过智能电源管理策略，平衡启动器的高电流需求和电源系统的稳定性。
• 电压稳压器: 在关键电气设备前端加装电压稳压器，确保在电压下降期间，设备仍然能够获得稳定的工作电压。
• 电容器: 在电源线上加入大容量电容器，以在电压下降期间提供瞬时电流，平滑电压波动。
• 隔离和缓冲电路: 使用隔离和缓冲电路，减少启动电流对其他电气设备的直接影响。
• 软启动技术: 应用软启动技术，逐步增加启动电流，避免电源电压的剧烈下降。

通过这些应对措施，可以有效地减轻脉冲4对车辆电气和电子设备的影响，提高系统的抗干扰能力和可靠性。
脉冲5（Pulse 5）是当交流发电机产生充电电流时，突然断开与电池连接而导致其他负载仍然与交流发电机保持连接的情况下产生的瞬态干扰。由于电池连接的突然断开，交流发电机的输出电压会出现瞬态变化，这种变化会对仍然连接在交流发电机上的负载产生干扰。

脉冲5的特点

• 产生原因: 主要由于电池在充电过程中突然断开与交流发电机的连接，而其他负载仍然与交流发电机保持连接。
• 干扰波形: 表现为电压的瞬间升高或降低，取决于负载和发电机之间的相互作用。
• 时间特性: 持续时间短，通常是一个快速的电压瞬变。

影响

• 影响范围: 影响所有仍然与交流发电机相连的负载和设备，特别是那些对电压瞬变敏感的设备。
• 可能的问题:
  • 设备损坏: 瞬时电压升高可能超过设备的耐压水平，导致设备损坏。
  • 电源干扰: 电压瞬变可能导致电源不稳定，引起设备误动作或失效。
  • 信号干扰: 电压瞬变可能干扰电气和电子设备的信号处理，导致通信错误或数据丢失。

典型的应对措施

为了减轻或消除脉冲5的影响，可以采取以下措施：

• 电压钳位器件: 在电源线上使用瞬态电压抑制器（TVS）或齐纳二极管，钳位电压瞬变，保护下游设备。
• 滤波器: 在电源线上加装滤波器，平滑电压波动，减小瞬态干扰。
• 电容器: 在电源线上加入大容量电容器，提供瞬时电流，平滑电压波动。
• 隔离和缓冲电路: 使用隔离和缓冲电路，减少电压瞬变对其他负载的直接影响。
• 逐步断开电池: 采用逐步断开电池的策略，避免瞬时断开导致的电压瞬变。

通过这些应对措施，可以有效地减轻脉冲5对车辆电气和电子设备的影响，提高系统的抗干扰能力和可靠性。


Transient immunity ISO7637- 2
图片中展示了功能状态分类，具体描述了设备或系统在施加骚扰期间和之后的功能状态。以下是各个类别的详细说明：

功能状态分类

A 类:

• 设备或系统在施加骚扰期间和之后，能执行其预先设计的所有功能。

B 类:

• 设备或系统在施加骚扰期间，能执行其预先设计的所有功能。然而，可以有一项或多项指标超出规定的偏差。所有功能在停止施加骚扰之后，自动恢复到正常工作范围内。存储功能应维持 A 类水平。

C 类:

• 设备或系统在施加骚扰期间，不执行其预先设计的一项或多项功能，但在停止施加骚扰之后能自动恢复到正常操作状态。

D 类:

• 设备或系统在施加骚扰期间，不执行其预先设计的一项或多项功能，直到停止施加骚扰之后，并通过简单的“操作或使用”复位动作，才能恢复到正常操作状态。

E 类:

• 设备或系统在施加骚扰期间和之后，不执行其预先设计的一项或多项功能，且如果不修理或不替换装置或系统，则不能恢复到正常操作。

注

此处的“功能”系指电气电子系统执行的功能。

这些分类用于ISO7637-2标准中的瞬态抗扰度测试，目的是评估车载电气和电子设备在不同干扰条件下的性能和恢复能力。