实验台架介绍:
48V的电气实验台架与12V的台架类似,最主要的设备还是高精度可编程电源。另外还有电压波纹抑制设备,多通道数据采集卡等。以及与产品功能要求匹配的可变电阻负载,模拟感性容性负载。
如下为台架示意图


目的:确定电气和电子组件在标称电压范围内能否正常工作。
实验曲线:循环次数5次

过程与评判:持续监控DUT并重复该测试曲线,不得中断,直至完成测试循环次数接受。
DUT所有功能均应符合表2中所定义的所选功能类别的相关定义。
02 实验-02:低暂压范围和高暂压范围
目的:验证组件在上下瞬态电压范围内的功能
实验曲线:实验 Case1循环次数5次+ 实验 Case2循环次数5次


过程与评判:持续监控DUT并重复该测试曲线,不得中断,直至完成测试循环次数接受。
DUT所有功能均应符合表2中所定义的所选功能类别的相关定义。
目的:验证组件对瞬时过电压的抗扰能力
实验曲线:循环次数1000次

过程与评判:持续监控DUT并重复该测试曲线,不得中断,直至完成测试循环次数接受。
DUT所有功能均应符合表2中所定义的所选功能类别的相关定义。
04 实验-04:供电部件抛负载控制
目的:本测试是对负载突降情况的模拟,在这种情况下,当从发电机、电动发电机或直流 / 直流转换器汲取的负载电流突然减少,且电池处于电路之外或无法吸收电能时,会出现电压瞬变现象。
实验曲线:循环次数2次

实验步骤:
1. 开关(S1)闭合。
2.操作DUT和可变测试负载,使其输出至少达到其额定最大输出功率的95%。
3.断开开关S1,以隔离可变测试负载。
4.持续监控DUT并不间断地重复该测试曲线,直至完成测试参数表中规定的所需测试循环次数。
评判要求
1. 实际的S1切换时间应在测试期间或测试前进行测量,并记录在测试报告中
2. 在开关断开后,DUT的输出电压曲线不得超过下图中的曲线。

05 实验-05:启动特性
目的:验证组件在冷启动阶段对电压变化的抗扰能力
实验曲线:循环次数10次

过程与评判:持续监控DUT并重复该测试曲线,不得中断,直至完成测试循环次数接受。
DUT所有功能均应符合表2中所定义的所选功能类别的相关定义。
06实验-06:长时间过电压
目的:验证组件在长期过电压情况下的稳定性
实验曲线:循环次数1次,实验温度Tmax-20

过程与评判:持续监控DUT并重复该测试曲线,不得中断,直至完成测试循环次数接受。
DUT所有功能均应符合表2中所定义的所选功能类别的相关定义。
07 实验-07:可提供电能的耗能部件过电压
测试适用范围:
适用于既耗能又供电,且不能在不影响车辆的情况下切断供电的部件,不适用于像发电机这种以供电为主功能的部件(后者适用 test - 04 )。
部件要求:
此类部件需能自我限制输出供电电压,或者通过车辆系统手段来限制。
测试目的
验证部件自身符合规定电压范围,适用于车辆未采取系统对策来确保合规的情形。
测试模拟情况:
模拟部件向车辆 48V 供电系统供能,能量仅被等效电路吸收,从而使系统电压非预期升高。
7.2.1 一般规定
· 步骤 1:试验前,明确待测设备(DUT )的最大输入电流、最大输出电流,以及出现这些最大电流情况的最大次数。
7.2.2 试验第 1 部分,不包括电能吸收装置
· 步骤 1:确保外接电源能在约定的试验持续时间和电压下,提供 DUT 所需的最大消耗电流,且试验期间 DUT 在供电能模式时电源不吸收电能 。
· 步骤 2:DUT 在供电电压设为U0时,应能在t0后输出最大电流(t0取决于部件特性) 。
· 步骤 3:按图 10 布置试验(等效电路但不包括电能吸收装置) ,t0结束后,改变 DUT 工作状态使其立即供电 ,DUT 保持当前工作状态直到电压再次降至U2以下,持续时间不少于t1。
· 步骤 4:试验期间测量记录 DUT 电流和供电系统电流,一个循环结束后马上进行下一个循环,直至完成所需循环次数 ,在每个要求的试验温度下进行。

7.2.3 试验第 2 部分,包括电能吸收装置并在电流最大时断开
· 步骤 1:采用能提供和吸收 DUT 最大电流,且在试验期间保持 DUT 供电电压U0的电源系统 。· 步骤 2:按图 11 布置试验(含等效电路和电能吸收装置) ,DUT 在供电电压为U0时,在t0后提供最大电流 。
· 步骤 3: t0结束后,改变 DUT 工作状态使其立即供电 ,DUT 在保持当前工作状态下达到最大供电电流 。
· 步骤 4:当 DUT 供电电流达到最大值时(见图 12 电压上升斜率期间)断开开关S1,电源系统对返回电能的吸收设置为零 ,DUT 保持当前工作状态直到电压再次降至U2以下,持续时间不少于t1。
· 步骤 5:试验期间测量记录 DUT 电流和供电系统电流,一个循环结束后马上进行下一个循环,直至完成所需循环次数 ,在每个要求的试验温度下进行。

· 1:确保 DUT 的最大电压等级不超过U1,从电压超过U2到电压低于U2的时间不超过图 12 中的t1。
· 2:试验 - 07 第 1 部分和第 2 部分需满足表 14 的参数要求,功能应符合表 2 中所选功能类别的要求。

评判要求:持续监控DUT并重复该测试曲线,不得中断,直至完成5次测试循环次数
08 实验-08:电源电压降低与升高
目的:验证组件对供电电压降低和升高的抵抗能力
实验曲线:循环次数1次

过程与评判:持续监控DUT并重复该测试曲线,不得中断,直至完成测试循环次数接受。
DUT所有功能均应符合表2中所定义的所选功能类别的相关定义。
09 实验-09:电压波纹
目的:验证组件由发电机或直流 / 直流转换器所引起的电压波纹的抵抗能力
实验曲线:

台架照片

使用波纹模块的台架

不使用波纹模块的台架
实验步骤
1. 测量阻抗:试验前,测量并记录 DUT 在 48V 电源端子处的阻抗。
2. 连接设备:将交流电压测量设备(如带电压探头的示波器 )连接到试验信号发生器的输出端(由 DUT 加载);将交流电流测量设备(如带电流探头的示波器 )和交流电压测量设备(带电压探头的示波器)连接到 DUT 的输入端。
3. 参考试验
o 在以工作模式 2.2 进行试验前,以工作模式 2.3 进行参考试验,此时 DUT 的主输入电容应连接到电源。
o 确定在各个激励频率下,电源应施加到 DUT 上的电压纹波 UR,防止电流超过限值Ilim。
o 每个频率范围均以表 16 中针对U0给出的最大和最小电压值进行试验 。
o 在电源电压U0上叠加交流电压纹波 UR,该电压逐渐增加,直到达到 DUT 的最大电压纹波 URP或最大电流限值Ilim,记录每个频率步长所确定的电源电压纹波 UR。注意区分 UR和 URP,且 UR可能比URP高很多 。
o 若 DUT 具有低通滤波功能(如 EMC 滤波),则仅对 DUT 滤波衰减大于 20dB 以上的频率进行试验,且应提供 DUT 具有滤波频率响应的证明 。考虑到 DUT 和电缆线束的阻抗,在高频下需更高的 UR值且容易失真,因此仅需在该低通频率范围内进行试验 。
4. 电压纹波试验:在工作模式 2.2 下,将参考试验中确定的每个频率步长对应的电压纹波 UR施加到 DUT,即使超过电流限值 Ilim,也不应减小电压纹波UR。试验布置应与参考试验中的布置相同(电缆的类型和长度),试验期间记录 Ilim和 UR。

10 实验-10:复位特性
目的:验证组件在车辆电源中断后的复位特性,仅针对控制逻辑由48V系统供电的DUT进行实验。
实验曲线:从U0开始,电压降幅从0V开始,并以ΔU1的步进递增至电压达到U1,随后降幅以ΔU2的步进递增至电压达到U2。

评判要求:在电压U0时,要求达到功能状态 FS1 。
在低于U0的电压下,功能状态应符合表 2 的规定。如果被测设备(DUT )进入功能状态 FS4 ,则在下一次电压骤降前必须对 DUT 进行重启。
11 实验-11:短时中断供电
目的:验证组件在受到不同持续时间的供电中断时的表现。可能包括短路、负载切换、电池断开连接等。
本测试适用于用电设备,不适用于发电机。
实验曲线:

1. 第一次参考测量:按图 17 布置方法,使用 (1kΩ(pm5%)) 且低电感的电阻替代 DUT 进行测量并记录。
2. 第二次参考测量:按图 17 布置方法,使用 (10Ω(pm5%)) 且低电感的电阻替代 DUT 进行测量并记录。
3. 验证开关响应时间:通过前两次参考测量验证开关的响应时间。
4. 正式试验:在验证开关响应时间性能后,使用图 17 的完整布置对 DUT 进行试验。
工作模式:2.4
台架照片:



当持续时间t1> 100μs时,或根据客户与供应商的约定,所有功能应处于功能状态 FS3 。
如果 DUT 进入功能状态 FS4 ,则在下一次电压骤降前必须对 DUT 进行重启。
应记录 DUT 脱离 FS1 功能状态时的t1持续时间。
12 实验-12:接地失效
目的:验证组件在上下瞬态电压范围内的功能

o 布置好试验系统,闭合S1、S2、S3,使设备在工作模式 2.4 运行并监控通信。
o 断开S3,检测通信失效。
o t1后闭合S3,检测通信恢复。
2. GND48失效试验
o 工作模式 2.4
o 闭合S1、S2、S3,设备运行并监控通信。
o 断开S1,监控相关参数及 DUT 反应。
o 若需,断开S2,检查双重失效影响。
o 重新激活通信,开关操作后监控恢复情况。
o 工作模式 2.1 :
类似工作模式 2.4 步骤,先闭合开关设备运行,监控相关电流电压,断开S1监控参数及反应,后续进行开关操作和恢复监控。
3. GND12/24失效试验(针对有单独GND12/24设备 )
o 同GND48失效试验步骤,在工作模式 2.4 和 2.1 下,关注GND12/24失效情况进行开关操作、参数监控及恢复操作。

评判要求:
参考试验(第 1 部分)要求
1. 试验系统需通过报文计数器记录开关S3断开期间TN2信号传输失败尝试次数 。
2. 开关S3断开时,能检测到TN1和 DUT 之间通信正常 。
3. 闭合S3后,可验证 DUT、TN1和TN2之间通信正常且无通信错误 。
接地失效试验(第 2、3 部分)要求
1. 功能状态:试验中功能状态为 FS3,试验前和试验后功能状态为 FS1(工作模式 2.4 和 2.1 时 )。
2. 工作模式与通信:DUT 处于正确工作模式(2.4 或 2.1 ),工作模式 2.4 时,S1或S2断开时进入激活发送状态;S1或S2断开不干扰TN1和TN2通信,DUT 通信允许中断 。
3. 电压限制:电压US和UB低于相关标准及总线系统定义的电压限制 。
4. 电流限制
o 有电流极限规定时,不超极限;无规定时,总线和信号线电流增加值不超 100 mA(相对参考试验测量电流 )。
o 具备单独GND12/24连接时,电流不超规定最大值,增加电流不超 200 mA(相对参考试验测量电流 )。
o 具备单独GND2/24连接且系统有接地失效保护机制时,DUT 做出预期反应;单独U12/24连接时,电压低于规定值,反向电流不超 1 mA
13 实验-13:故障电流
试验对象:连接车辆 12V/24V 和 48V 两种电源,且具有 12V/24V 系统接口(如通信、PWM 或数字开关电路 )的部件,仅连接 48V 电气系统的 DUT 不适用。
适用条件:系统不存在试验 - 12(接地失效)中所述的首次接地失效后起保护作用的机制。
试验目的:确保部件具备.2.3 规定的稳健性,即单一故障不会造成 48V 与 12V/24V 电源短路;保障 12V/24V 部件在 12V/24V 和 48V 完全接地失效时,不被 12V/24V/48V 部件的故障电流损坏。
实验步骤
1. 准备工作:按照表21中定义的试验参数,针对方案1和方案2设置试验。


- 试验操作:在48V电源与短接后的12V/24V引脚间施加试验电压U0,持续时间为t0 。
- 数据记录:测量并记录流经DUT的电流。若不满足方案1要求,执行方案2。
3. 方案2

- 试验操作:在48V电源与12V/24V电源系统的每个引脚(通信和输入输出引脚 )间施加试验电压U0,持续时间为t0 。
- 数据记录:测量并记录流经DUT的电流。
工作模式:2.4
评判要求:
方案1: 12V/24V 短接引脚(通信和输入输出引脚 )与 48V 引脚的总电流绝对值≤10μA 。
方案2:12V/24V 每个引脚(通信和输入输出引脚 )与 48V 引脚的电流绝对值≤ 10μA 。
14 实验-14:接地偏移
目的:对于通过通信线路或信号线连接的部件,各个电源输入之间可能会出现电位差。应确保部件的功能以及通信线路或信号线不会受到对地电位差的影响。
如果 DUT 有多个 48V 供电系统的供电和接地连接,应对每个连接点分别进行试验。
实验参数




实验参数:

评判要求:功能应符合表 2 中定义所选功能类别的要求。
15 实验-15:信号线和负载电路短路
目的:本测试模拟不同48V输入和48V输出线路之间因短路而发生的单一故障。此类短路可能由线束问题导致,比如电源线与地线短路,像螺丝或尖锐边角刺穿导线绝缘层引发的情况。

通过电源提供电能,利用短路生成装置在特定位置制造短路,模拟信号线和负载电路中可能出现的短路故障,测试被测设备在这种故障情况下的性能和反应,观察各连接点(包括其他输入 / 输出端口)的电流、电压变化等参数,以评估设备的可靠性和稳定性 。
实验台架
使用线束将 DUT 连接到电源和短路产生装置,线束线径要与实际车辆(实车)情况一致,且接线长度需小于 1m 。同时,为保障试验布置安全性,可在电源和 DUT 间添加保险丝。
短路测试操作
将 DUT 的 48V 输入或输出连接点分别短路至 U0,并保持 t1时间 ;再将其 48V 输入或输出连接点分别短路至 GND48 (48V 系统的接地 )并保持 t1 时间 。
实验参数:

实验步骤
需针对四种不同条件开展试验:
· U0 = 36V 搭配工作模式 2.3 ;
· U0 = 52V 搭配工作模式 2.3 ;
· U0 = 36V 搭配工作模式 2.4 ;
· U0 = 52V 搭配工作模式 2.4 。
评判要求:
DUT 输入 / 输出线分类
· 无保护的电源输出或直接接地连接 :
o 无保护的电源输出:指可为其他部件供电,但未对电源采取保护措施的输出。这种输出在短路时易损坏,因为没有保护机制限制电流。
o 直接接地连接:直接与接地相连的线路,短路时也可能因过大电流而损坏 。
· 其他输入 / 输出 :
o 受保护的电源输出:为其他部件供电,内部包含有源电子部件。这些部件在短路时能限制和 / 或停止电流输出,从而保护电路和设备 。
o 信号线:像传感器线路这类不产生大量电流的输入 / 输出线。在短路情况下,与之相连的电子串行部件要有足够的电流限制能力,防止过大电流损坏部件 。
试验前协商与功能状态要求
· 试验前,需由供需双方协商确定 DUT 各输入 / 输出线的类别,确保双方对设备线路情况认知一致。
· 功能状态要求 :
o 对于无保护的电源输出或直接接地连接,功能状态需满足 FS5 。
o 对于其他输入 / 输出连接,功能状态需满足 FS3 。
16 实验-16:静态电流
目的:本实验适用于与 48V 电源连接且永久供电的部件,检查 DUT 在休眠模式(车钥匙关闭模式)下运行时的电流消耗。测量 DUT 在休眠模式下消耗的电流和休眠阶段周期唤醒进行工作时(如需要)消耗的电流,并计算 DUT 消耗静态电流的平均值。
实验参数:

实验步骤:
该实验是为测量 DUT 在休眠模式下的电流消耗,具体步骤如下:1. 使 DUT 进入休眠状态:配置 DUT 使其进入并保持休眠状态。
2. 设置唤醒条件(若有):若部件需定期唤醒执行规定功能,提供相应外部条件或信号。
3. 测量电流:以 1Hz 的频率测量电流,持续时间不少于 12 小时。
4. 针对有周期性唤醒功能的 DUT:测量周期至少包含一次唤醒状态,且休眠和唤醒状态数量相等。
5. 计算平均值:对记录的测量电流值,计算静态电流平均值 Iq 。

评判要求:
DUT具有尽可能低的静态电流。
分别在Tmin和40℃两个温度下进行实验,要求It≤0.1mA。
长沙容测电子股份有限公司致力于电磁兼容测试设备的研发以及电磁兼容测试技术的推广普及,全力为客户提供专业的EMC测试产品和解决方案。
我们的产品:
民用领域:静电放电发生器、脉冲群发生器、雷击浪涌发生器、射频传导抗干扰测试系统、工频磁场发生器、脉冲磁场发生器、阻尼振荡磁场发生器、交流电压跌落发生器、振铃波发生器、共模传导抗扰度测试系统、阻尼振荡波发生器、直流电压跌落发生器等
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