日产汽车电子EMC标准解读之⇨⇨瞬态传导免疫和电性能测试与ISO国际标准的对比

日产汽车电子EMC测试标准目前按照的是28401NDS02 [5]，最近一次版本修订是2006.3.29。

　　其中，涉及瞬态传导免疫和电性能测试的项目，与对应的国际标准ISO7637、ISO16750-2比照，既有沿用的;也有日产只借鉴部分，在要求上作出差异化的;也有个别是完全日产独有，无国际标准可依据的。

　　首先，我们来看基本沿用ISO国际标准的测试项目。

　　一、其中，涉及电性能测试项目如下：

　　6.1. RESISTANCE TO ELECTRICAL DISTURBANCES TESTS

　　6.1.1. EQ/TE 01 : Resistance to power supply voltages

　　6.1.2. EQ/TE 02 : Resistance to slow decrease and increase power of supply voltages

　　6.1.3. EQ/TE 03 : Re-initialization test

　　6.1.4. EQ/TE 04: Resistance to non-usual power supply voltages

　　6.1.5. EQ/TE 05: Resistance to ground and positive supply voltages short circuit

　　日产标准在此基础上，在一些测试细节上，提出了一些更周到细致的要求，涉及到的如下：

　　1、 试验布置上，

　　a) 对EUT和线束的绝缘垫的高度作出了明确规定。-(50mm)

　　b) 对EUT电源线的长度作出了明确规定。-(0.2m)

　　c) 对EUT的试验周边设施：传感器、启动激励装置的摆放作了明确规定(如下图)。

　　2、 试验步骤上，对EUT在试验进行前(即测试脉冲注入前)的运行时间(也可以理解为热机时间)作出了明确规定。-(需要至少运行10分钟)

　　3、 对试验前的波形校准参数作出了明确要求。

　　4、 对试验报告的书写，具体需要体现哪些信息作出了明确要求。

　　5、 对试验判定等级作出了明确要求。

　　二、其中，涉及瞬态传导免疫测试项目如下：

　　6.2.1. EQ/IC 07: Immunity to signal line transients

　　日产标准在此基础上，在一些测试细节上，提出了一些更周到细致的要求，涉及到的如下：

　　1、 试验布置上，

　　a) 明确规定了选用CCC法(容性耦合钳法)

　　b) 对EUT和线束的绝缘垫的高度作出了明确规定。-(50mm)

　　c) 对EUT电源线的长度作出了明确规定。-(0.2m)

　　d) 对EUT的试验周边设施：传感器、启动激励装置的摆放和线束长度作了明确规定(如下图)。

　　e) 对EUT信号线的长度作了明确规定。-(1m)

　　f) 明确规定了试验中需要在容性耦合钳靠近负载一侧加载50欧姆负载。(如下图)

　　2、 试验步骤上，对EUT在试验进行前(即测试脉冲注入前)的运行时间(也可以理解为热机时间)作出了明确规定。-(需要至少运行10分钟)

　　3、 对试验前的波形校准参数作出了明确要求。

　　4、 对试验报告的书写，具体需要体现哪些信息作出了明确要求。

　　5、 对试验判定等级作出了明确要求。

　　其次，我们来看仅仅借鉴了ISO国际标准，在要求上有明显差异的测试项目。

　　一、其中，涉及电性能测试项目如下：

　　6.1.10. EQ/IC 04: Resistance to power supply micro-interruptions

　　6.1.11. EQ/IC 05: Resistance to starting profile

　　6.1.12. EQ/IC 06: Resistance to on-board power system voltage ripples

　　接下来，我们逐一展开叙述：

　　6.1.10. EQ/IC 04: Resistance to power supply micro-interruptions

　　1、该试验要求借鉴了ISO16750-2的4.6.1 Momentary drop in supply voltage(供电电压瞬时下降)，差别在于，ISO标准对波形要求比较简单，只需测一个波形，上升沿/下降沿不超过10ms，详见下图：

12V系统

24V系统

　　而日产标准则需要测很多波形，归纳后如下：

　　Ø 10 µs 微中断

　　Ø 100 µs 微中断

　　Ø 5 ms 微中断

　　Ø 50 ms 微中断 EUT 处于发动机启动状态

　　Ø 50 ms 微中断 EUT 不处于发动机启动状态

　　Ø 300 ms 微中断

　　2、试验布置以及试验配置上，日产标准相对ISO16750，也更为复杂，多了很多要求，具体如下：

　　a) 对EUT和线束的绝缘垫的高度作出了明确规定。-(50mm)

　　b) 对EUT电源线的长度作出了明确规定。-(0.2m)

　　c) 对EUT的试验周边设施：传感器、启动激励装置的摆放作了明确规定(如下图)。

　　d) 对EUT需要并联一个外置2欧姆负载作了明确规定。

　　e) 试验配置上明确规定了需要示波器、电子开关、电源供应器、电池，布局如下图：

　　3、在试验步骤上，

　　a) 提出了试验前的校准方案，该方案要求按上图布置，在EUT位置用一个1k欧姆负载取代，在示波器端经调试达到符合要求的测试波形。然后再进行EUT测试。详细波形参数见下图：

　　b) 对EUT在试验进行前(即测试脉冲注入前)的运行时间(也可以理解为热机时间)作出了明确规定。-(需要至少运行10分钟)

　　4、对试验报告的书写，具体需要体现哪些信息作出了明确要求。

　　5、对试验判定等级作出了明确要求。

　　6.1.11. EQ/IC 05: Resistance to starting profile

　　1、该试验要求借鉴了ISO16750-2的4.6.3 Starting profile(启动电压)的测试波形，如下图：

　　差别在于，ISO16750-2标准的波形等级详见下图：

12V系统

　　而日产标准的波形，如下表，与ISO16750对比，可以得出以下结论：

　　Ø 日产标准的等级 I(*)基本对应ISO标准的I

　　Ø 日产标准的等级 II基本对应ISO标准的II

　　Ø 日产标准的等级 I和III是相对独特的，无ISO波形等级能够对应。

　　2、试验布置以及试验配置上，日产标准相对ISO16750，也更为复杂，多了很多要求，具体如下：

　　a) 对EUT和线束的绝缘垫的高度作出了明确规定。-(50mm)

　　b) 对EUT电源线的长度作出了明确规定。-(0.2m)

　　c) 对EUT的试验周边设施：传感器、启动激励装置的摆放作了明确规定(如下图)。

　　d) 试验配置上明确规定了需要示波器、发生器、电源供应器、电池，布局如下图：

　　3、在试验步骤上，

　　a) 提出了试验前的校准方案，该方案要求按上图布置，在EUT开路状态下(断开连接)下进行波形校准，在示波器端经调试达到符合要求的测试波形。然后再进行EUT测试。

　　b) 对EUT在试验进行前(即测试脉冲注入前)的运行时间(也可以理解为热机时间)作出了明确规定。-(需要至少运行10分钟)

　　4、对试验报告的书写，具体需要体现哪些信息作出了明确要求。

　　5、对试验判定等级作出了明确要求。

　　6.1.12. EQ/IC 06: Resistance to on-board power system voltage ripples

　　1、该试验要求借鉴了ISO16750-2的4.4 Superimposed alternating voltage(叠加交流电压)的测试波形，如下图：

　　差别在于，ISO16750-2标准的波形等级和扫频参数详见以下四条及波形：

　　Ø 等级1: peak to peak voltage, U PP , of 1 V, for U N = 12 V and U N = 24 V;

　　Ø 等级2: peak to peak voltage, U PP , of 4 V, for U N = 12 V and U N = 24 V;

　　Ø 等级3: peak to peak voltage, U PP , of 10 V, for U N = 24 V only;

　　Ø 等级4: peak to peak voltage, U PP , of 2 V, for U N = 12 V

单位：f(Hz),t(秒)

　　而日产标准的波形等级和扫频参数详见以下两条及波形。

　　Ø 2 V (peak-to-peak) between 50 Hz and 50 kHz(对应下方左图扫频谱图)

　　Ø 4 V (peak-to-peak) between 50 Hz and 20 kHz(对应下方右图扫频谱图)

　　与ISO16750对比，可以得出以下结论：

　　Ø 日产标准的等级只有2个，而ISO标准的有4个，且两者无一一对应关系。

　　Ø 日产标准有2个扫频谱图，且与ISO标准的扫频谱图均不同。

　　2、试验布置以及试验配置上，日产标准相对ISO16750，也更为复杂，多了很多要求，具体如下：

　　a) 对EUT和线束的绝缘垫的高度作出了明确规定。-(50mm)

　　b) 对EUT电源线的长度作出了明确规定。-(0.2m)

　　c) 对EUT的试验周边设施：传感器、启动激励装置的摆放作了明确规定(如下图)。

　　d) 试验配置上明确规定了需要示波器、发生器、电源供应器、电池，布局如下图：

　　3、在试验步骤上，

　　a) 提出了试验前的校准方案，该方案要求按上图布置，示波器选择高阻抗输入模式，在EUT位置用一个500毫欧姆负载取代，在示波器端经调试达到符合要求的测试波形。然后再进行EUT测试。

　　b) 对EUT在试验进行前(即测试脉冲注入前)的运行时间(也可以理解为热机时间)作出了明确规定。-(需要至少运行10分钟)

　　4、对试验报告的书写，具体需要体现哪些信息作出了明确要求。

　　5、对试验判定等级作出了明确要求。

　　二、其中，涉及瞬态传导免疫测试项目如下：

　　6.1.6. EQ/IC 01: Resistance to pulses 1 and 1 bis and 2a

　　6.1.7. EQ/IC 02: Resistance to pulses 3a and 3b

　　6.1.9. EQ/IC 03: Resistance to pulse 5b

　　接下来，我们逐一展开叙述：

　　6.1.6. EQ/IC 01: Resistance to pulses 1 and 1 bis and 2a

　　1、该试验要求借鉴了ISO7637-2的Test pulse 1和Test pulses 2a的测试波形，如下图：

Test pulse 1

Test pulse 2a

　　而日产标准的波形，详见下图：

　　日产标准的波形与ISO7637-2波形对比，可以得出以下结论：

　　Ø 日产标准增加了Pulse 1 bis

　　Ø 日产标准明确了波形参数中的试验脉冲电压值(日产中Ua等同于ISO中Us)

　　Ø 日产标准波形参数中的t值与ISO的完全一致。

　　再来对比日产标准与ISO7637-2标准中的脉冲实施次数/时间(如下表)，可以得出以下结论：

　　Ø 日产标准明确了脉冲数量5000，比ISO要求的数量500要多很多。

　　Ø 日产标准明确了波形参数中的试验脉冲电压等级值，与ISO7637-2的三个等级值无对应关系。

　　2、试验布置以及试验配置上，日产标准相对ISO7637-2，也更为复杂，多了很多要求，具体如下：

　　a) 对EUT和线束的绝缘垫的高度作出了明确规定。-(50mm)

　　b) 对EUT电源线的长度作出了明确规定。-(0.2m)

　　c) 对EUT的试验周边设施：传感器、启动激励装置的摆放作了明确规定(如下图)。

　　d) 对EUT需要并联一个外置2欧姆负载作了明确规定((如下图))。

　　e) 试验配置上明确规定了需要示波器、发生器、电源供应器、电池，布局如下图：

　　3、在试验步骤上，

　　a) 提出了试验前的校准方案，该方案要求按上图布置，在EUT开路状态下(断开连接)下进行波形校准，示波器选择高阻抗输入模式，在示波器端经调试达到符合要求的测试波形。然后再进行EUT测试。

　　b) 对EUT在试验进行前(即测试脉冲注入前)的运行时间(也可以理解为热机时间)作出了明确规定。-(需要至少运行10分钟)

　　4、对试验报告的书写，具体需要体现哪些信息作出了明确要求。

　　5、对试验判定等级作出了明确要求。

　　6.1.7. EQ/IC 02: Resistance to pulses 3a and 3b

　　1、该试验要求借鉴了ISO7637-2的Test pulse 3a和Test pulses 3b的测试波形，如下图：

Test pulse 3a

Test pulse 3b

Test pulse 3a/3b 12V系统试验等级与脉冲数量

　　而日产标准的波形，详见下图：

Pulse 3a

Pulse 3b

　　日产标准的波形与ISO7637-2波形对比，可以得出以下结论：

　　Ø 日产标准中的f频率是一个变化值(前30分钟内从1 kHz上升到 100 kHz， 后30分钟内从100kHz下降到 1kHz ，最大频率步进1 kHz)，同步t1值是在10us-1ms这个区间内变化。而ISO7637-2中的f是一个固定值(即t1=100us的倒数，即10kHz)

　　Ø 日产标准波形参数中的t值(除了t1)与ISO7637-2的完全一致。

　　Ø 日产标准试验脉冲周期60分钟，与ISO要求的试验周期1小时等同。

　　Ø 日产标准明确了波形参数中的试验脉冲电压等级值，与ISO的三个等级值无对应关系。

　　2、试验布置以及试验配置上，日产标准相对ISO7637-2，也更为复杂，多了很多要求，具体如下：

　　a) 对EUT和线束的绝缘垫的高度作出了明确规定。-(50mm)

　　b) 对EUT电源线的长度作出了明确规定。-(0.2m)

　　c) 对EUT的试验周边设施：传感器、启动激励装置的摆放作了明确规定(如下图)。

　　d) 试验配置上明确规定了需要示波器、发生器、电源供应器、电池，布局如下图：

　　3、在试验步骤上，

　　a) 提出了试验前的校准方案，该方案要求按上图布置，在EUT开路状态下(断开连接)下进行波形校准，示波器选择高阻抗输入模式，在示波器端经调试达到符合要求的测试波形。然后再进行EUT测试。

　　b) 对EUT在试验进行前(即测试脉冲注入前)的运行时间(也可以理解为热机时间)作出了明确规定。-(需要至少运行10分钟)

　　4、对试验报告的书写，具体需要体现哪些信息作出了明确要求。

　　5、对试验判定等级作出了明确要求。

　　6.1.9. EQ/IC 03: Resistance to pulse 5b

　　1、该试验要求借鉴了旧版ISO7637-2 (04版)test pulse 5b也即ISO16750-2中的4.6.4 Load dump里Test B的测试波形，如下图：

Test B

　　而日产标准的波形，详见下图：

Pulse 5a(校准设定Vs值参照此图)

Pulse 5b(日产标准要求试验脉冲数：5次)

　　日产标准的波形与ISO7637-2波形对比，可以得出以下结论：

　　Ø 日产标准中只需要测Pulse 5b而ISO16750-2还需要测Test A(即Pulse 5a)

　　Ø 日产标准波形参数中的t值与ISO16750-2的基本一致。

　　Ø 日产标准试验脉冲数量5次，与ISO要求的试验数量一致。

　　Ø 日产标准波形参数中的试验脉冲钳位电压等级值21.5V，低于ISO的等级值35V(12V系统)。

　　2、试验布置以及试验配置上，日产标准相对ISO16750-2，也更为复杂，多了很多要求，具体如下：

　　a) 对EUT和线束的绝缘垫的高度作出了明确规定。-(50mm)

　　b) 对EUT电源线的长度作出了明确规定。-(0.2m)

　　c) 对EUT的试验周边设施：传感器、启动激励装置的摆放作了明确规定(如下图)。

　　d) 试验配置上明确规定了需要示波器、发生器、电源供应器、电池，布局如下图：

　　3、在试验步骤上，

　　a) 提出了试验前的校准方案，该方案要求按下表要求，在空载状态下进行波形校准，峰值设定：+100 V ± 10 V，钳位电压设定21,5 V，在示波器端经调试达到符合要求的测试波形。然后再进行EUT测试。

　　b) 对EUT在试验进行前(即测试脉冲注入前)的运行时间(也可以理解为热机时间)作出了明确规定。-(需要至少运行10分钟)

　　4、对试验报告的书写，具体需要体现哪些信息作出了明确要求。

　　5、对试验判定等级作出了明确要求。

　　最后，我们来看完全日产独有，无国际标准可依据的的测试项目。

　　相关测试项目如下：

　　6.2.3. EQ/IC 09: Immunity to ignition high voltage

　　6.1.8. EQ/IC 10: Resistance of inductive load connected circuits

　　6.2.4. EQ/IC 11: Resistance to impulsive transient

　　接下来，我们逐一展开叙述：

　　6.2.3. EQ/IC 09: Immunity to ignition high voltage

　　1、试验波形和试验布置如下图，测试要点如下：

　　Ø 施加高压脉冲 - 10 kV 和 + 10 kV 至终端负载15 k Ω(EQ/IC 09试验布置图里的“Resistive load”)各 10 分钟。

　　Ø EUT线束被耦合部位的长度至少 1 m ，耦合距离100 mm.(平行的EUT线束与高压线之间的距离)

　　Ø LISN 需要符合 CISPR 25, 接50 Ω负载。

EQ/IC 09试验波形图

EQ/IC 09试验布置图

　　2、试验实施步骤注意事项如下：

　　Ø EUT线束长度最长不超过 2m 。

　　Ø EUT和线束需放在50mm高度的绝缘垫上。

　　Ø EUT在试验进行前(即测试脉冲注入前)的需至少连续运行时间10分钟(也可以理解为热机时间)

　　Ø 试验报告的书写，需要体现这些信息：试验布置、试验中的异常现象数据、试验发生器特性以及波形图。

　　6.1.8. EQ/IC 10: Resistance of inductive load connected circuits

　　1、该项测试由两项试验组成，(1)实际电感负载法和(2)模拟(备用)负载法。试验波形和试验布置如下图，测试要点如下：

EQ/IC 10试验波形图(Pulse 1bis of - 100 V)

EQ/IC 10试验波形图(Pulse 1bis of + 100 V)

EQ/IC 10 -实际电感负载法试验布置图

EQ/IC 10 -模拟(备用)负载法试验布置图

　　2、实际电感负载法试验实施注意事项如下：

　　Ø EUT和线束需放在50mm高度的绝缘垫上。

　　Ø 模式1：将EUT设置为使用机械负载驱动真实感应负载，同时考虑防止过热，这是必要且足够的工作时间，以及足够的间隔时间来冷却，例如，0,2 Hz的循环和20%的工作循环。

　　Ø 模式2：将EUT设置为驱动锁定的真实感应负载，同时考虑防止过热，这是必要且足够的工作时间，以及足够的间隔时间来冷却负载，例如，0,2 Hz的循环和10%的工作循环。

　　3、模拟(备用)负载法试验实施注意事项如下：

　　Ø EUT和线束需放在50mm高度的绝缘垫上。

　　Ø 试验前需校准波形，按上图布置，在EUT开路状态下(断开连接)下进行波形校准，示波器选择高阻抗输入模式，在示波器端经调试达到符合要求的测试波形。然后再进行EUT测试。

　　Ø EUT在试验进行前(即测试脉冲注入前)的需至少连续运行时间10分钟(也可以理解为热机时间)

　　Ø 波形发生器、传感器、EUT均需要接地。

　　Ø 波形发生器内阻应选10Ω。

　　4、试验报告要求如下：

　　Ø 试验报告的书写，需要体现这些信息：试验布置、试验中的异常现象数据、试验发生器特性以及波形图。

　　6.2.4. EQ/IC 11: Resistance to impulsive transient

　　1、本试验旨在检查设备对开关设备和电动机触点处发生的电弧放电(骤弧)引起的瞬态的抗扰度。试验波形、等级和试验布置如下图，测试要点如下：

EQ/IC 11试验等级表

EQ/IC 11试验波形图

EQ/IC 11试验布置图

耦合电容值的选择

　　2、波形校准实施步骤注意事项如下：

　　Ø 通过耦合电容器10 nF将示波器的高阻抗输入(EUT断开)连接到脉冲发生器输出，并设置脉冲发生器以获得规定正负电压的脉冲。

　　Ø 同样，通过耦合电容器470 pF设置脉冲发生器。

　　3、试验实施步骤注意事项如下：

　　Ø EUT线束长度最长不超过 2m 。

　　Ø 除地线外的所有导线的滤波器(64µH的电感器)

　　Ø 地线滤波器(8µH的电感器)

　　Ø 滤波器到EUT端子的导线长度最大应为200 mm

　　Ø 脉冲发生器(输出阻抗50Ω ) .

　　Ø EUT和线束需放在50mm高度的绝缘垫上。

　　Ø EUT在试验进行前(即测试脉冲注入前)的需至少连续运行时间10分钟(也可以理解为热机时间)。

　　Ø 所有导线需要一根一根单独测。

　　4、试验报告要求如下：

　　Ø 试验报告的书写，需要体现这些信息：试验布置、试验中的异常现象数据、试验发生器特性以及校准波形图。

END