根据ISO7637设计电源
汽车试验标准ISO7637
6—负载
7—负载开关
8—电源
当负载开关(7)断开,同时点火开关(1)闭合时脉 冲2a 发生。
试验脉冲2a
试验脉冲2a
参数
12V系统
24V系统
Us
+37V ~ +50V
Ri
2Ω
td
0.05ms
tr
(10+0/−0.5 )μs
t1
0.2s ~ 5s
根据开关的情况,重复时间t1 可短些。使用短的重 复时间可以缩短试验时间。
tr
脉冲下降时间
3.13.3
tf
脉冲重复时间
3.14.4
t1
短脉冲宽度
3.14.1
t4
短脉冲的间隔时间
3.14.2
t5
短脉冲循环时间
3.14.3
t4+t5
试验脉冲1
脉冲1是模拟电源与感性负载断开连接时所产生的瞬态现象。它适用于各种DUT 在车辆上使用时, 与感性负载保持直接并联的情况。(如断开电扇、车窗、座椅的马达等)
试验脉冲3b
12V系统
24V系统
+75V ~ +100V +150V ~ +200V
50Ω
(0.1+ 0.1/-0 )μs
5ns±1.5ns
100μs
10ms
90ms
试验脉冲4
脉冲4 模拟内燃机起动电机电路通电时产生的电源电压的降低,不包括起动时的尖峰。(如打开空 调等)
1—DUT 2—起动机
3—开关
t9
0.5s~ 20 s
t10
5ms
10ms
t11
5ms~ 100 ms
10ms~ 100 ms
ISOTS 7637-42020发布
要闻172020年第3期 安全与电磁兼容2020年5月,ISO 发布了ISO/TS 7637-4:2020《道路车辆 由传导和耦合引起的电骚扰第4部分:沿屏蔽高压电源线的电瞬态传导》,规定了电源与车身隔离的乘用车和商用车上设备的屏蔽高压电源线的传导电瞬态的试验方法和程序;描述了瞬态注入和瞬态测量的台架试验,适用于所有类型的电气独立驱动的道路车辆(例如,纯电动汽车(BEV)、混合动力汽车(HEV)或插电式混合动力汽车(PHEV))。
本标准涉及的高压屏蔽电源线的瞬态发射测量方法以及装置的瞬态抗扰性试验方法,均为“台架试验”。
可为实验室间提供可比较和可复现的结果,也可作为设备和系统研发的试验依据,在生产阶段使用。
本标准用于评估装置的电源线瞬态抗扰性的台架试验,采用典型脉冲发生器的试验方法。
在特殊情况下,可添加或忽略某些特定的试验脉冲。
定义了脉冲正弦波骚扰(波形A)和低频正弦波骚扰(波形B),分别用于高频振荡试验,瞬态电压试验。
所有瞬态试验都应在HV +和HV-(线对线)之间以及分别在HV +和地之间、HV-和地(线对地)之间进行。
考虑了不同装置开关产生的不同类型的瞬态会出现在高压电源线上的情况。
该标准为汽车行业高压部件试验急需的标准,为道路车辆上设备(电气系统电压大于60 V DC、小于1 500 V DC) 的屏蔽高压电源线的传导电瞬态试验提供了标准依据,填补了高压部件屏蔽高压电源线传导电瞬态试验国际标准的空白。
ISO/TS 7637-4:2020发布ISO/道路车辆/车辆电子电气部件及通用系统分技术委员会/电磁兼容工作组 (ISO/TC22/SC32/WG3)第6-7次工作组会议于2020年3月3~12日在美国奥斯汀召开,中国、日本、韩国专家代表团通过网络会议形式参会。
会议审议通过了前一次ISO/TC22/SC32/WG3巴塞罗那会议纪要,其中,WG3工作组未来ISO 标准制订计划方面,做出了如下决议:(1)ADAS 及C2X 领域将由韩国于2020年11月前发起C2X 通信EMC 标准的新项目;(2)英国将于2020年11月前牵头功能安全领域的EMC 新标准项目(EMC & ISO 26262);(3)整车磁场抗扰项目计划将被终止;(4)抗扰度标准选用指导(reference immunity standard)将由法国于2021年牵头发起。
汽车试验标准ISO7637(技术分享)
2—线束(感性) 3—DUT
6—负载
7—负载开关
8—电源
当负载开关(7)断开,同时点火开关(1)闭合时脉
冲2a 发生。
建筑分析
10
试验脉冲2a
建筑分析
11
试验脉冲2a
参数
12V系统
24V系统
Us
+37V ~ +50V
Ri
2Ω
td
0.05ms
tr
(10+0/−0.5 )μs
t1
0.2s ~ 5s
根据开关的情况,重复时间t1 可短些。使用短的重 复时间可以缩短试验时间。
建筑分析
23
试验脉冲5a 和5b
脉冲5a 和5b模拟抛负载瞬态现象。即模拟在断开 电池(亏电状态)的同时,交流发电机正在产生 充电电流,而发电机电路上仍有其它负载时产生 的瞬态;抛负载的幅度取决于断开电池连接时, 发电机的转速和发电机的励磁场强的大小。抛负 载脉冲宽度主要取决于励磁电路的时间常数和脉 冲幅度。大多数新型交流发电机内部,抛负载幅 度由于增加限幅二极管而受到抑制(箝位)。
1—具有分布电感和分布电容的线束 2—开关
3—DUT
4—感性负载
5—电源
建筑分析
16
ห้องสมุดไป่ตู้
试验脉冲3a
建筑分析
17
参数 Us Ri td tr t1 t4 t5
试验脉冲3a
12V系统
24V系统
-112V ~ -150V -150V ~ -200V
50Ω
(0.1+ 0.1/-0 )μs 5ns±1.5ns
t1
0.5s~5s
t2
200ms
t3
汽车电子ISO7637分析及测试经验
关于汽车电子ISO7637标准分析及测试经验随着汽车工业的发展,汽车电子产品为了更好地适应车辆环境及道路状况,专门应对汽车电子的国际认证e-Mark变得强制,由于汽车上的特殊环境决定其特殊的测试条件,汽车电子的CE-EMC方式的认证被e/E-Mark认证所替代。
目前汽车大E的EMC认证测试方法也逐渐向小e靠拢,2004/104/EC是目前现行的e-Mark指令,它的强制性使得实验室必须拥有一套专门应对汽车电子ISO 7637-传导瞬态抗扰度测试的设备来满足国际标准要求。
ISO 7637传导瞬态抗扰测试,针对电源线有八种波形,针对信号线有四种,与以往的抗扰度测试如浪涌SURGE,电快速脉冲群EFT很类似,都是模拟现实存在的一些实际干扰而总结出来的测试波形,只是环境差异,一个是普通居住商用环境而一个则是车上实际使用环境,如车上感性负载引起的可用pulse 1来模拟,车线线束的影响测可以用pulse 2a,而车上电压跌落过程可由pulse 2b和pulse 4来模拟,车上由开关继电器动作引起的可由类似EFT波形pulse 3a/3b来实现,而抛负载过程可用类似SURGE波形pulse 5a/5b来实现,测试方法与EFT类似同样提到的接地平板和DUT离地高度及线束的长度,信号测试部分为了测试的一致性提到三种方法:电容钳耦合方式(CCC),直接耦合方式(DCC),电感耦合钳方式(ICC),可结合各实验室的能力去进行,但里面的快速和慢速脉冲都必须进行测试,三种方法的测试布置各有差异线束长度离地高度负载摆放都各有自己特点,每种方法都是有同待效力的,考虑到测式执行度和实验室能力可选用这三种方法,如,DCC是三种里面唯一能做快速和慢速脉冲的方法,但如果线式线束包括大量的信号线,DCC一根一根去执行度相对较弱,如此根据CCC和ICC测试方法特点,可以换成CCC做快速脉冲测试,ICC做慢速脉冲测试,一次测试下来既可给节约时间,从长远全作上来讲也给客户省下测试费用。
ISO7637-2中文资料(电源线瞬态传导干扰抗扰性试验)
ISO7637-2(2004)标准电源线瞬态传导干扰抗扰性试验前言GB/T21437《道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰》包括三个部分:——第1部分:定义和一般描述;——第2部分:沿电源线的电瞬态传导;——第3部分:除电源线外的导线通过容性和感性耦合的电瞬态发射。
本部分为GB/T21437的第2部分,等同采用ISO7637—2:2004《道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第2部分:沿电源线的电瞬态传导》制定。
编辑性修改为:在表1中对U A、U B加注。
本部分附录A、附录C、附录D为规范性附录,附录B、附录E、附录F为资料性附录。
本部分由国家发展与改革委员会提出。
本部分由全国汽车标准化技术委员会归口。
本部分起草单位:中国汽车技术研究中心。
本部分参加起草单位:上海大众汽车有限公司、信息产业部电信传输研究所、长沙汽车电器研究所。
本部分主要起草人:徐立、刘欣、刘新亮、邹东屹、胡梦蛟、林艳萍。
道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第2部分:沿电源线的电瞬态传导1范围本部分规定了安装在乘用车及12V电气系统的轻型商用车或24V电气系统的商用车上设备的传导电瞬态电磁兼容性测试的台架试验,包括瞬态注入和测量。
本部分还规定了瞬态抗扰性失效模式严重程度分类。
本部分适用于各种动力系统(例如火花点火发动机或柴油发动机,或电动机)的道路车辆。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T21437的本部分的引用而成为本部分的条款。
凡是标注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分。
然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不标注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。
GB/T21437.1道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第1部分:定义和一般描述(GB/T 21437.1—2008,ISO7637-l:2002,IDT);ISO8854:1988道路车辆带调节器的交流发电机试验方法和一般要求Roadand general requirements vehicles—Alternatorswith regulators—Testmethods3术语和定义GB/T21437.1确立的术语和定义适用于本部分。
汽车电子电器EMC标准差异的研究——ISO7637—2:2011与ISO7637-2:2004
Abstract: ThiS paper mainlY introduces the differences between ISO 7637—2: 2004 and ISO 7637—2: 201l, Road vehicles — Electrical di sturbances from conduction and coupling — Part 2: Electrical transient conduction along supply lines only, and studies the test arrangement requirement, the limit level of transient emission, the test level of transient immunity, and SO on.
{ 1
5
) 6
100 ±25
2
ISO 7637-2中文资料(电源线瞬态传导干扰抗扰性试验)
ISO7637-2(2004)标准电源线瞬态传导干扰抗扰性试验前言GB/T21437《道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰》包括三个部分:——第1部分:定义和一般描述;——第2部分:沿电源线的电瞬态传导;——第3部分:除电源线外的导线通过容性和感性耦合的电瞬态发射。
本部分为GB/T21437的第2部分,等同采用ISO7637—2:2004《道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第2部分:沿电源线的电瞬态传导》制定。
编辑性修改为:在表1中对U A、U B加注。
本部分附录A、附录C、附录D为规范性附录,附录B、附录E、附录F为资料性附录。
本部分由国家发展与改革委员会提出。
本部分由全国汽车标准化技术委员会归口。
本部分起草单位:中国汽车技术研究中心。
本部分参加起草单位:上海大众汽车有限公司、信息产业部电信传输研究所、长沙汽车电器研究所。
本部分主要起草人:徐立、刘欣、刘新亮、邹东屹、胡梦蛟、林艳萍。
道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第2部分:沿电源线的电瞬态传导1范围本部分规定了安装在乘用车及12V电气系统的轻型商用车或24V电气系统的商用车上设备的传导电瞬态电磁兼容性测试的台架试验,包括瞬态注入和测量。
本部分还规定了瞬态抗扰性失效模式严重程度分类。
本部分适用于各种动力系统(例如火花点火发动机或柴油发动机,或电动机)的道路车辆。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T21437的本部分的引用而成为本部分的条款。
凡是标注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分。
然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不标注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。
GB/T21437.1道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第1部分:定义和一般描述(GB/T 21437.1—2008,ISO7637-l:2002,IDT);ISO8854:1988道路车辆带调节器的交流发电机试验方法和一般要求Road vehicles—Alternatorswith regulators—Testmethods and general requirements3术语和定义GB/T21437.1确立的术语和定义适用于本部分。
iso7637-2标准
iso7637-2标准ISO7637-2标准是一项广泛应用于汽车电子系统的国际标准,其主要针对的是汽车电气系统在外部电磁干扰下的稳定性和可靠性。
在现代汽车中,电子控制单元(ECU)扮演着至关重要的角色,控制着引擎、传动系统、安全系统等重要部件的运作。
然而,汽车在行驶时会受到来自引擎、点火系统、充电系统以及其他电气设备的电磁干扰,这些干扰可能会对ECU造成破坏,导致汽车无法正常运行。
因此,ISO7637-2标准的制定就显得尤为重要。
ISO7637-2标准主要包括了对汽车电气系统在外部电磁干扰下的各种测试方法和规范要求。
这些测试方法主要分为瞬态传导干扰(Transients)和瞬态辐射干扰(Conducted disturbances)两大类。
通过这些测试方法,可以验证汽车电气系统在不同干扰环境下的稳定性和抗干扰能力,确保汽车在各种情况下都能正常运行。
在现代汽车中,电子系统的应用越来越广泛,包括发动机控制、自动驾驶、车载娱乐等功能。
而这些功能都高度依赖于ECU的稳定性,任何干扰都可能对车辆的安全性和可靠性造成影响。
因此,遵循ISO7637-2标准对汽车制造商和电子部件供应商来说至关重要。
除了汽车领域,ISO7637-2标准在其他行业也有着广泛的应用。
比如在军事装备、航空航天、铁路交通等领域,电子设备也经常需要在恶劣的电磁环境下正常工作。
遵循ISO7637-2标准可以有效保障这些电子设备的稳定性,确保其在各种极端环境下都能够可靠运行。
总的来说,ISO7637-2标准的制定和遵循对于保障汽车和其他电子设备的稳定性和可靠性具有重要意义。
在汽车电气系统日益复杂的今天,遵循这一标准不仅可以提高汽车的安全性和可靠性,也可以为其他领域的电子设备提供重要参考,推动整个电子产业的发展和进步。
ISO7637-2标准的普及和应用,有助于打造更加安全、高效和智能的电子设备,推动整个社会向着科技进步和可持续发展的方向迈进。
ISO7637-2_chinese
ISO 7637 - Pulse 3a,
1 有分布电感和分布电容的线束 2 开关 3 被测设备
4 感性负载
5 电源
脉冲3a模拟机械开关工作时产生的干扰。此干扰受到线束的分布电容和分 布电感的影响。
ISO 7637 - Pulse 3a,
ISO 7637 - Pulse 3a
Parameters Us Ri td tr t1 t4 t5
ISO 7637变化 干扰测试的测试布置
Oscilloscope
60mm ±15mm S + A Rs B 200mm ±50mm P
AN
B 200mm ±50mm
DUT
接地平板
ms-pulse
ISO 7637变化 干扰测试的测试布置
Oscilloscope
100mm 25mm + A UA Rs B 200mm ±50mm P
t3
Ub 10%
90%
Us
tr td
ISO 7637 - Pulse 7
Parameters
12 V system
24 V system
Us
Ri td tr t1 t3
0 - (-80) V
10 100 ms 5 - 10ms Single pulse 100 µs
测试等级(12V系统)
ISO 7637 - Pulse 6
ISO 7637 - Pulse 6
Parameters Us
12 V system 0 - (-300) V 30 300 µs <60 µs
24 V system
Ri
td tr
t1
t2 t3
0,5 - 5s
汽车电子ISO7637分析及测试经验
汽车电子ISO7637分析及测试经验汽车电子ISO7637是一项用于评估汽车电子设备的抗干扰性能的国际标准。
在汽车行业中,电子设备的可靠性和稳定性对于行驶安全至关重要。
ISO7637标准规定了车辆电气系统所需经受的电磁脉冲干扰(EMI)和传导耦合干扰(Conducted Coupling)压力,以保证汽车电子设备能够在实际道路使用条件下正常工作。
在进行汽车电子ISO7637分析和测试时,需要采取以下步骤:1.确定测试方案:根据ISO7637标准的要求,制定测试方案,包括测试设备、测试步骤、测试参数等。
将测试方案与实际道路使用条件相结合,确保测试结果的可靠性。
2.进行试验室测试:在符合ISO7637标准要求的试验室环境下,使用专业测试设备对汽车电子设备进行各项测试。
这些测试包括电源抖动、电磁脉冲干扰、传导耦合干扰等。
通过这些测试,可以评估汽车电子设备的抗干扰能力。
3.数据分析和结果评估:对测试数据进行分析,并按照ISO7637标准的要求进行评估。
根据分析结果,判断汽车电子设备是否满足标准的抗干扰要求。
4.设计改进和优化:如果测试结果不符合要求,需要对汽车电子设备的设计进行改进和优化。
这可能涉及到电路设计、滤波器选择、接地设计等方面的调整。
在汽车电子ISO7637分析和测试的过程中,需要具备以下经验和技能:1.熟悉ISO7637标准:了解ISO7637标准的具体要求,包括各项测试条件、测试限制等。
2.掌握测试设备的操作:熟练掌握使用各种测试设备,包括电源仿真装置、脉冲发生器、传导耦合装置等。
对测试设备的使用要求高,需要准确地模拟实际道路使用条件,并收集准确的测试数据。
3.电路设计和电磁兼容性知识:了解电路设计的基本原理,掌握滤波器的选择和应用方法,了解电磁兼容性的基本知识。
这些知识在设计改进和优化阶段非常重要。
4.数据分析和结果评估能力:具备数据处理和结果评估的能力,能够准确分析测试数据,并按照ISO7637标准的要求进行结果评估。
科电ISO 7637汽车传导测试系统
科电ISO7637汽车传导测试系统科电ISO7637汽车传导测试系统的性能:●唯一完全贴合ISO7637-2发射测试的解决方案●完全可靠的100A电流,具有极低的电压压降●支持大多数工业标准继电器(随机提供1个30A和1个100A的继电器)●独立的控制站可以自动、手动、或者外部触发等多种模式控制开关动作●更小尺寸开关满足不同线缆长度的需要●全新设计升级的人工电源网络,完全满足标准要求的阻抗曲线●便利的操作控制端科电ISO7637汽车传导测试系统应用标准:ISO7637-2:1990ISO7637-2:2004科电ISO7637汽车传导测试系统的产品特点:AES5501是专为ISO7637-2标准中瞬态传导发射Emission测试而设计的,它包括一个ISO7637-2标准规定的人工电源网络LISN,一个机械开关、一个电子开关以及一个独特的控制模块组成。
AES5501系统经过了非常细致地设计开发、严格地测试,因此保证了独一无二的产品性能和可靠的产品质量,以及与标准完全一致的符合性。
因为产品设计成独立的四个部分,用户可以根据自己的需求任意布置开关的位置,并且系统的控制模块已包括继电器、电子开关等的驱动电压,用户可以任意设置开关的控制模式。
规格参数:●最大电流:100A●冲击电流:2)300A(200ms)●最大电压:0--60VDC●旁路并联电阻(RS):10,20,40,120Ω,Ext.●触发模式:外部、内部、手动●电池切断时间(toff):10ms–10s±(10%10ms)●电池接通时间(ton):0.5ms–10.5s±(10%10ms)●主输入电压:85–264VAC,47–63Hz●可用继电器控制电压:12,24,36V(for42V applications)。
ISO 7637-2和ISO 16750-2标准与对策
ISO 7637-2 和ISO 16750-2 标准与对策来源:雷卯电子在汽车电子中,电源瞬态浪涌可能对电子设备造成永久的损坏。
随着汽车上电子设备应用的逐年增多,各家汽车厂商在实践中积累了宝贵的经验,发现在某些特定场景下的电源瞬态变化更易对设备造成损坏。
因此车厂都制定相关的测试规范,重点测试在这些电源瞬态下,电子设备的抗干扰能力,硬件设计中必须预留足够的防护手段以抑制这些电源极端情况的影响。
表1列出在汽车电子系统中常见有害的电源瞬态情况。
表1. 汽车电子中常见有害的电源瞬态各家厂商的测试标准也逐渐形成统一的国际标准,本文简要介绍ISO 标准中对汽车电子设备电源测试的要求,具体包括ISO 7637-2和ISO 16750-2中所阐述的汽车电源中可能遭遇的恶劣条件,如负载突变、电池反接和过压等场景下对应的电源测试要求。
ISO 7637-2ISO 7637 全称Road vehicles -- Electrical disturbances from conduction and coupling,是一项针对EMC的测试标准,标准分三大部分:•ISO 7637-1:2015 -Definitions and general considerations•ISO 7637-2:2011 -Electrical transient conduction along supply lines only•ISO 7637-3:2016 -Electrical transient transmission by capacitive and inductive coupling via lines other than supply lines尽管是EMC测试的标准,ISO 7637 也包含对电源测试的要求(ISO 7637-2)。
在2011年,ISO 7637 将其中与EMC不相关的电源测试,例如Load Dump 测试的Pulse 5a, 5b 移到ISO 16750-2,但标准中仍然保留着电源瞬态测试波形Pulse 1, 2a, 2b, 3a和3b。
车载电源防反接和ISO7637标准
车载电源防反接和ISO7637标准在车载电源的应用电路中,常用串联二极管的方式防反接。
因为车况的不同,供电环境可能比较恶劣,对二极管选型时,考虑到ISO7637等的测试要求,需预留较多的余量,下文进行简要阐述。
汽车上外接的电源电路,一般都需要做防反接保护,预防输入端接错正负极导致电池短路,极大的短路电流会烧毁电源,甚至引起火灾等危险。
最简单的保护方法是在输入端接入一个二极管D ,如所示。
图 1 汽车外接电源的防反接根据蓄电池的电压,汽车的供电可分为12V 系统和24V 系统,防反接二极管的反向耐压是不是只要稍高于12V 或24V 就可以呢?事情没这么简单!由于汽车内燃机启动点火、感性负载断开、并联负载电流突然中断等情况,会导致电源模块的实际输入电压是比较复杂。
ISO7637-2标准模拟了恶劣情况下的输入电压波形,下面列举一些最恶劣的波形。
脉冲1:由于电源从感性负载断开而产生的瞬时脉冲脉冲2a :由于线束电感致使与被测设备(DUT)并联的设备中的电流突然中断引起的瞬时脉冲脉冲2b :在点火回路切断后用作发电机的直流电机产生的瞬时脉冲脉冲3a:开关过程导致的瞬时脉冲(负脉冲)脉冲3b:开关过程产生的瞬时脉冲(正脉冲)脉冲4:由于给内燃机的启动电机加电导致的电压下降脉冲5b:交流发电机正在产生充电电流、放过电的电池却被断开时发生的抛负载(load-dump)瞬时脉冲,前提是交流发电机具有自动保护功能在脉冲1,24V 系统,反向浪涌电压达到-600V ,如果防反接的二极管反向耐压较低,存在反向击穿的风险。
假设电源模块在24V 系统下稳定工作,防反接二极管的反向耐压是100V ,这时输入端发生脉冲1,防反接二极管的受到的电流电压情况如图:t-76-60010010.48V V A 二极管反向电电流图 2 二极管上的电压电流波形防反接二极管反向流过接近三角波电流,峰值10.48A ,持续897μs ,二极管反向电压100V,二极管耐受的能量=100V*10.48A*0.5*897μs=0.47焦耳,如果二极管单个脉冲的雪崩能量小于这个能量,将会被损坏。
汽车电子7637-2浪涌测试解决方案
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深圳韬略科技
一、压敏型瞬态电压抑制器介绍
与传统的硅基大功率TVS相比,压敏型瞬态电压抑制器(突波吸收器)它有更大的突波电流及突波能量处置能力,其先天的贴片设计同时也能够削减电磁干扰和射频干扰,因此压敏型瞬态电压抑制器(突波吸收器)是一个安全、低成本的保护方法!
二、压敏型瞬态电压抑制器优点:
1、工作电压范围宽,从2.5~300Vrmw(V);产品系列丰富,选择灵活。
2、更高耐量处理能力。
3、无极性的抑制电压能力.
4、快速的反应速度。
5、适合汽车电子7637-2抗扰度测试和静电保护。
6、低电容设计(0.05pf)以提供更快速的传输能力。
7、低漏电流设计。
三、测试标准
汽车电子ISO7637-2(《道路车辆---由传导和耦合产生的电气干扰,第2部分:在电源线上的电瞬变传导干扰》)试验脉冲5a的参数:
对于24V的系统一般用工作电压为36V的压敏型瞬态电压抑制器.
四、压敏型瞬态电压抑制器耐压测试(7637 P5a)
测试条件:12系统、(87V 2欧姆 400ms 间隔1min 10times)。
iso 7637 波形 EMC 汽车电磁兼容
产生原理原理电路说明波形波形特征脉冲1 (或称为P1脉冲)产生于电感性负载的电源松开瞬间(开关①断开瞬间)。
它将影响直接与这个电感性负载并联在一起的设备的工作。
①点火开关;②电感性负载;③负载RS代表与电感性负载并联在一起的其他设备;④被试设备;⑤电源。
P1脉冲的内阻较大(10~50Ω)、电压较高(几十~几百伏)、前沿较快(微秒级)和宽度较大(毫秒级)的负脉冲。
在整个ISO7637-2 标准里属于中等速度和中等能量的脉冲干扰。
脉冲P2a的产生原理:脉冲2a 是由于和被试设备相并联的设备被突然切断电流时,在线束电感上应生的瞬变脉冲。
①点火开关;②线束(有分布电感);③被试设备;⑥负载;⑦负载开关;⑧电源。
考虑到线束的电感量较小,所以脉冲的幅度不高(几十伏)、前沿较快(微秒级,如1微秒)、宽度较小(几十微秒,如50微秒)和内阻较小(如2 Ω)的正脉冲。
在整个ISO7637-2 标准里属于速度偏快和能量较小的脉冲干扰,它的作用与P1脉冲有点相似,但是正脉冲。
脉冲P2b的产生原理:当电动机在运行时,突然将点火开关①切断的瞬间,产生这一脉冲。
这是由于直流电动机所扮演的发电机角色,并由此所产生的瞬变现象。
①点火开关;②线束(有分布电感);③被试设备;④有内部电感的电动机;⑤电动机开关;⑧电源。
P5有点相似,但电压较低,脉冲更宽。
试验脉冲P3产生原理(见下图):试验脉冲P3发生在开关切换的瞬间。
这种脉冲的特性受到线束分布电容和电感的影响。
①带分布电感和电容的线束;②开关;③被试设备;④电感性负载;⑤电源。
由于线束的分布电容和电感的值通常都很小,因此在整个ISO7637-2 标准里P3脉冲是一系列高速、低能量的小脉冲,常能引起采用微处理器或数字逻辑控制的设备产生误动作。
试验脉冲P4的产生原理(见下图):它讲述的是由于内燃机发动机的起动电路的接通而引发车辆电源系统的电压跌落现象。
①被试设备;②启动器马达;③开关;④蓄电池。
根据ISO7637设计电源
基于ISO7637标准的车载电源系统设计(1)2009-06-10 22:04:25关键字:车载电源ISO7637 电子设备干扰电路设计现代汽车工业的发展,使得大量的车载电子设备广泛应用于汽车,如车载卫星导航系统、车载影音娱乐系统、车身照明系统、防盗系统、自动空调系统等。
各种各式的车载电子设备稳定工作,相互配合,需要有稳定的供电系统。
因此,高性能的车载电源设计是车载电子设备可靠工作的保障。
ISO7637标准车载电源系统的应用环境比普通电源系统要复杂,因为汽车内的电磁环境较为恶劣。
汽车的电气设备在运行时会产生大量电磁干扰,这些干扰的频带很宽,通过传导、耦合或者辐射的方式,传播到电源系统内,进而影响到电子设备的正常工作。
最恶劣的情况往往是由于车辆自身产生的干扰所产生的,如点火系统、发电机及整流器系统的干扰脉冲。
国际标准ISO7637针对道路车辆及其挂车内通过传导和耦合引起的电干扰,提出了沿电源线的电瞬态传导及测试方法,适用于12V或24V的电气系统车辆。
++++++++ISO7637对汽车电子设备在电源上的抗扰度要求,规定了5种测试脉冲。
其中,脉冲1用来模拟并联的感性负载在断电时所产生的瞬态干扰,如关灯或电喇叭等操作。
13.913.1t v脉冲2a 模拟正常工作时某一并联负载突然断开产生的瞬变干扰,属于速度偏快和能量较小的正脉冲干扰。
24t v脉冲2b 模拟点火被切断的瞬间,直流电动机变成发电机工作,并由此所产生的瞬变现象,属于低速和高能量的脉冲干扰。
13.913.1v脉冲3a/3b 模拟各种开关闭合和打开过程中所产生的干扰,是一系列高速、低能量的小脉冲群。
二极管前此波形,二极管后主要靠电解电容的放电效应,放电时间取决于负载电流的大小,因为负载电流相当小,所以放电时间比较长,电压未下跌脉冲时间0.1/100us,电容充放电公式t=100ns=ln10RC 或ln2RC=2.2RC 或0.7RCC=1~3nf, 我们前级加68nf 可以滤除此波形脉冲4(crank )模拟车上大电流负载启动所造成的电压跌落现象。
ISO 7637-2中文资料(电源线瞬态传导干扰抗扰性试验)
ISO7637-2(2004)标准电源线瞬态传导干扰抗扰性试验前言GB/T21437《道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰》包括三个部分:——第1部分:定义和一般描述;——第2部分:沿电源线的电瞬态传导;——第3部分:除电源线外的导线通过容性和感性耦合的电瞬态发射。
本部分为GB/T21437的第2部分,等同采用ISO7637—2:2004《道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第2部分:沿电源线的电瞬态传导》制定。
编辑性修改为:在表1中对U A、U B加注。
本部分附录A、附录C、附录D为规范性附录,附录B、附录E、附录F为资料性附录。
本部分由国家发展与改革委员会提出。
本部分由全国汽车标准化技术委员会归口。
本部分起草单位:中国汽车技术研究中心。
本部分参加起草单位:上海大众汽车有限公司、信息产业部电信传输研究所、长沙汽车电器研究所。
本部分主要起草人:徐立、刘欣、刘新亮、邹东屹、胡梦蛟、林艳萍。
道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第2部分:沿电源线的电瞬态传导1范围本部分规定了安装在乘用车及12V电气系统的轻型商用车或24V电气系统的商用车上设备的传导电瞬态电磁兼容性测试的台架试验,包括瞬态注入和测量。
本部分还规定了瞬态抗扰性失效模式严重程度分类。
本部分适用于各种动力系统(例如火花点火发动机或柴油发动机,或电动机)的道路车辆。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T21437的本部分的引用而成为本部分的条款。
凡是标注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分。
然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不标注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。
GB/T21437.1道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第1部分:定义和一般描述(GB/T 21437.1—2008,ISO7637-l:2002,IDT);ISO8854:1988道路车辆带调节器的交流发电机试验方法和一般要求Road vehicles—Alternatorswith regulators—Testmethods and general requirements3术语和定义GB/T21437.1确立的术语和定义适用于本部分。
国际标准ISO7637-2之2011新版更新内容归纳
国际标准ISO7637-2 之2011 新版更
新内容归纳
2011 年3 月更新的ISO7637 标准目前只有英文版本,为了方便大家的阅读和查找,我将2011 年更新后的ISO7637-2 标准仔细阅读后,对新版更新的地方做了摘录,并做成表格。
本次更新的内容是比较大的。
国际标准ISO 7637-2 为适用于道路车辆经由传导及耦合之电扰动。
第 2 部:电源线传导之电暂态,此标准于2011 年更新为第三版,于测试波形与条件上做出了说明与调整(如下表展现)。
对于pulse4 与pulse5 波形做出了调整,移至ISO16750-2 电力负载测试标准。
Pulse1 与pulse2a 的测试次数原为5000 次调整为500 次,缩减了测试的时间。
查验pulse 2b 的条件原为0.5? 的条件,因电流大,会致使电压下降,不易进行查验,所以条件条整为仅有No load 状态。
并特别新增了Annex F ,利用一些电子开关,来模拟暂态的测试条件,这也是国际车厂于厂规中,经常应用的测试方法。
2011 年ISO7637-2 标准版本更新如下:。
ISO7637_2和ISO16750_2标准与对策
ISO 7637-2 和 ISO 16750-2 标准与对策来源:雷卯电子在汽车电子中,电源瞬态浪涌可能对电子设备造成永久的损坏。
随着汽车上电子设备应用的逐年增多,各家汽车厂商在实践中积累了宝贵的经验,发现在某些特定场景下的电源瞬态变化更易对设备造成损坏。
因此车厂都制定相关的测试规范,重点测试在这些电源瞬态下,电子设备的抗干扰能力,硬件设计中必须预留足够的防护手段以抑制这些电源极端情况的影响。
表1列出在汽车电子系统中常见有害的电源瞬态情况。
表1. 汽车电子中常见有害的电源瞬态各家厂商的测试标准也逐渐形成统一的国际标准,本文简要介绍 ISO 标准中对汽车电子设备电源测试的要求,具体包括ISO 7637-2和ISO 16750-2中所阐述的汽车电源中可能遭遇的恶劣条件,如负载突变、电池反接和过压等场景下对应的电源测试要求。
ISO 7637-2ISO 7637 全称Road vehicles -- Electrical disturbances from conduction and coupling,是一项针对EMC的测试标准,标准分三大部分:•ISO 7637-1:2015 -Definitions and general considerations•ISO 7637-2:2011 -Electrical transient conduction along supply lines only •ISO 7637-3:2016 -Electrical transient transmission by capacitive and inductive coupling via lines other than supply lines尽管是EMC测试的标准,ISO 7637 也包含对电源测试的要求(ISO 7637-2)。
在2011年,ISO 7637 将其中与EMC不相关的电源测试,例如 Load Dump 测试的Pulse 5a, 5b 移到ISO 16750-2,但标准中仍然保留着电源瞬态测试波形Pulse1, 2a, 2b, 3a和3b。
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基于ISO7637标准的车载电源系统设计(1)
2009-06-10 22:04:25
关键字:车载电源ISO7637 电子设备干扰电路设计
现代汽车工业的发展,使得大量的车载电子设备广泛应用于汽车,如车载卫星导航系统、车载影音娱乐系统、车身照明系统、防盗系统、自动空调系统等。
各种各式的车载电子设备稳定工作,相互配合,需要有稳定的供电系统。
因此,高性能的车载电源设计是车载电子设备可靠工作的保障。
ISO7637标准
车载电源系统的应用环境比普通电源系统要复杂,因为汽车内的电磁环境较为恶劣。
汽车的电气设备在运行时会产生大量电磁干扰,这些干扰的频带很宽,通过传导、耦合或者辐射的方式,传播到电源系统内,进而影响到电子设备的正常工作。
最恶劣的情况往往是由于车辆自身产生的干扰所产生的,如点火系统、发电机及整流器系统的干扰脉冲。
国际标准ISO7637针对道路车辆及其挂车内通过传导和耦合引起的电干扰,提出了沿电源线的电瞬态传导及测试方法,适用于12V或24V的电气系统车辆。
ISO7637对汽车电子设备在电源上的抗扰度要求,规定了5种测试脉冲。
其中,脉冲1用来模拟并联的感性负载在断电时所产生的瞬态干扰,如关灯或电喇叭等操作。
13.9
13.1
t v
脉冲2a 模拟正常工作时某一并联负载突然断开产生的瞬变干扰,属于速度偏快和能量较小的正脉冲干扰。
24
t v
脉冲2b 模拟点火被切断的瞬间,直流电动机变成发电机工作,并由此所产生的瞬变现象,属于低速和高能量的脉冲干扰。
13.913.1v
脉冲3a/3b 模拟各种开关闭合和打开过程中所产生的干扰,是一系列高速、低能量的小脉冲群。
二极管前此波形,二极管后主要靠电解电容的放电效应,放电时间取决于负载电流的大小,因为负载电流相当小,所以放电时间比较长,电压未下跌
脉冲时间0.1/100us,电容充放电公式
t=100ns=ln10RC 或ln2RC=2.2RC 或0.7RC
C=1~3nf, 我们前级加68nf 可以滤除此波形
脉冲4(crank )模拟车上大电流负载启动所造成的电压跌落现象。
24
V
脉冲5则模拟抛负载(load dump)
引起的大能量脉冲干扰。
5a 脉冲加上结果:防反接二极管烧掉,电解电容被击穿短路,LDO 输出级对地短路
电源电路具体设计
对整机系统来说,必须有针对性地对电源进行净化处理。
除了对干扰源的消除,最重要的是必须提升电源系统的抗干扰能力。
常用的提升电源系统的抗干扰能力的方法包括:用吸收法进行尖峰滤除,以消除正脉冲干扰,采用的器件可以是热敏电阻、TVS管等;对于负脉冲,可以采用增加电容容量,利用蓄能抵抗干扰。
对于电源跌落干扰,可以增加电源的滤波电容,在满足成本和性能指标要求的同时,尽量选用宽压输入范围的电源芯片。
图1 电源系统框图
针对ISO7637对汽车电子设备在电源上的抗扰度要求,这里给出一个合理的12V电源系统方案,系统框图如图1所示。
电源系统包括防反接保护、浪涌保护、共模扼流、π型滤波和DC/DC处理五个部分。
各部分工作原理如下:防反接保护使用一个普通二极管就可以实现。
浪涌保护包括一个PPTC和TVS管,可以有效抑制类似于脉冲5的干扰。
PPTC是热敏电阻器,电阻随温度升高而增加。
TVS是瞬态电压抑制二极管,其具体选型原则后面详细介绍。
当有脉冲5干扰进入电源线路时,TVS会动作,对流向后端电路的瞬间电流进行分流,而受保护的后端电压被限制在TVS两端的箝制电压。
PPTC的动作速度慢于TVS,在大电流的作用下,PPTC呈高阻,会断开后级电路,可以起到减少TVS泻流时间,保护TVS的功能。
共模扼流部分是一个共模扼流圈,能有效抑制高频共模噪声,提高电源电路的抗电磁干扰,同时抑制电路自身向外发射干扰。
π型滤波电路进一步滤除噪声,净化进入后端电路的电源。
DC/DC处理根据实际应用完成各种类电源转换,例如5V、3.3V、1.8V等。
本电源系统选用车载级的DC/DC芯片A8498。
它具有8~50V的宽电压输入范围。
输出可调,范围为0.8~24V。
输出驱动能力达到3A,能满足各种后端负载的需求。
其输入管脚边上配备一大一小两个电容,除了滤除噪声,还具有储能的作用,其中极性大电容C5使用高品质钽电容。
因为A8498的最低工作电压为8V,在遇到脉冲4的干扰时,电压跌落会达到6V,为保证在跌落的短瞬间A8498仍能提供正常输出,大电容的容值要足够大,在输入电压跌落时能提供足够储能。
方案实际测试结果表明电容C5的值至少要为220μF。
电源系统的详细电路设计如图2所示。
图 2 电源系统电路图
类似于脉冲5的浪涌脉冲具有能量大、作用时间短的特点,会对系统电路造成不可修复的破坏,因此对脉冲5的抑制是整个前端保护电路设计的重点。
首先要确定整个被保护系统的最大输入电压,A8498的最大耐压值为50V,所以在发生脉冲5的浪涌冲击时,TVS 管必须能把电压钳制在50V以下。
TVS管选型有几个重要参数:可承受的反向电压Vrwm、反向崩溃电压Vbr、抑制电压Vc。
Vrwm必须大于系统的正常输入工作电压,以防止TVS 管对正常输入电压进行动作。
Vbr和Vc要小于被保护电路的最大耐压值,同时尽量接近该值。
TVS管的额定最大功率必须大于类似脉冲5干扰的最大功率,以防止被击坏。
本设计中选用型号为5KP30A的TVS管,该管的Vrwm值为30V,Vbr在33.3~38.3V之间,Vc为48.4V。
在相关车载电子设备上,有的汽车厂商还会要求设备具有一定的过压工作时间,这个最大过压值也是TVS选型的一个参数,Vbr最好略大于最大过压值。
总之,在选型TVS管时,要结合整个电路的电气参数及成本综合考虑。
方案测试
ISO7637的第二部分对沿电源线的传导和耦合引起的电干扰给出了具体的测试方法。
对于测试结果,通常按以下标准术语来对设备的抗扰性能力进行描述。
A级:被测试装置或系统在施加干扰过程中及干扰撤除后,能执行其预先设计的所有功能。
B级:被测试装置或系统在施加干扰过程中,能执行其预先设计的所有功能,然而,可能有一项或多项指标超出规定的偏差。
干扰消除后,所有功能自动恢复到正常工作。
C级:被测试装置或系统在施加干扰过程中,不执行其预先设计的一项或多项功能,但在停止施加干扰之后能自动恢复到正常操作状态。
D级:被测试装置或系统在施加干扰过程中,不执行其预先设计的一项或多项功能,干扰消除后,通过外部复位动作, 可恢复到正常操作状态。
E级:被测试装置或系统在施加干扰过程中及干扰消除后, 不能执行其预先设计的一项或多项功能,且复位也不能使被测试装置或系统恢复正常操作, 必须进行维修(即硬件发生损坏)。
针对不同的车载电子设备,各个汽车厂商对测试设备抗扰性能力等级要求各不相同。
对车载DVD,收音系统,要求至少为C级,对车身控制,报警设备等为A级。
一般而言,至少都是C级或以上。
本方案应用于我们自行设计的车载DVD影音系统,并在上海计量所进行了ISO7637的5类脉冲测试。
测试的结果表明,该方案是可靠的,影音系统的抗扰能力至少达到B级。
结语
提升车载电源的抗干扰能力对整个车载电子设备的稳定工作至关重要,在硬件设计上要综合考虑ISO7637模拟的各种干扰。
软件设计上要具有消除干扰所引起的整机系统记忆丢失的能力。
硬件设计与软件设计很好的结合,才能更好地提升整个系统的抗干扰能力。
本文给出的基于ISO7637电源设计方案,性能高,成本低,可以满足多种12V车载电子设备的应用需求。
该方案目前已在我们设计的车载产品中应用。
(本文转自电子工程世界:/qcdz/2009/0610/article_1013_3.html)。