BCI大電流注入測試

 

 

電子產(chǎn)品有許多不同的電磁敏感度測試，以下是大電流注入(BulkCurrentInjection)測試的示例。關(guān)于大電流注入和磁化率測試的其他規(guī)范可能會(huì)完全不同。利用大電流注入的最常見測試標(biāo)準(zhǔn)是MIL-STD461(軍用)，RTCA/ DO-160(航空)，IEC61000-4-6(商業(yè))和ISO11452-4(汽車)。

 

BCI測試使用的電流探頭類似于用于軍事傳導(dǎo)發(fā)射(CE)靜止的電流探頭。電流探頭充當(dāng)單匝初級(jí)，多匝次級(jí)變壓器，在被測電源線或信號(hào)線中放置低串聯(lián)阻抗，同時(shí)能夠?qū)⒖捎眯盘?hào)驅(qū)動(dòng)到50ohm接收器中。電流探頭的特征在于其傳輸阻抗ZT(Dbohm)，即標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載的輸出電壓比(對(duì)于EMI測試，通常為50ohm)除以流經(jīng)探頭窗口區(qū)域的凈電流。

 

當(dāng)注入電流探頭圍繞電源線或信號(hào)線放置時(shí)，它具有類似的芯材料，但繞組較重，可充當(dāng)多匝初級(jí)和單匝次級(jí)變壓器。因此，當(dāng)與被測電纜(CUT)串聯(lián)放置時(shí)，它為磁化率信號(hào)源提供(標(biāo)稱)50歐姆負(fù)載，同時(shí)提供較低的磁化率信號(hào)源阻抗。注入電流探頭的特征在于其插入損耗(dB)。插入損耗描述了夾具相對(duì)于直接注入50ohm電路的效率低下。參見圖1。

 

圖1

 

簡介：大電流注入測試旨在確認(rèn)RF信號(hào)在耦合到互連電纜和/或電源線上時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致性能下降或與被測設(shè)備的規(guī)格發(fā)生偏差。此外，它將提供幅度/頻率故障信號(hào)。由于電纜中會(huì)出現(xiàn)較大的可變電路阻抗和諧振，因此使用校準(zhǔn)夾具將正向功率建立到注入探針中，從而在校準(zhǔn)夾具中產(chǎn)生定義的電流。實(shí)際注入的電流由監(jiān)視電流探針監(jiān)視。

 

電流限制在“預(yù)校準(zhǔn)測試設(shè)置”中建立。此測試配置如圖1所示。

 

設(shè)備：為了進(jìn)行大電流注入測試，可能需要以下設(shè)備。

 

●   測量接收器

●   信號(hào)發(fā)生器

●   功放

●   注入電流探頭

●   寬帶電流探頭(監(jiān)控探頭)

●   雙定向耦合器

●   射頻電纜(SAC-211)

●   50歐姆衰減器

●   50歐姆負(fù)載

●   LISN

 

預(yù)校準(zhǔn)：此測試過程包括預(yù)校準(zhǔn)，以建立鉗位到校準(zhǔn)夾具上時(shí)產(chǎn)生規(guī)格極限所需的正向功率電平。信號(hào)源(信號(hào)發(fā)生器和放大器)通過定向耦合器向鉗位供電。鉗位器驅(qū)動(dòng)電流通過100歐姆電路，該電路由位于夾具一端的50歐姆終端和另一端的50歐姆衰減器和頻譜分析儀/接收器組成。

 

進(jìn)樣探針將被夾在校準(zhǔn)夾具中，如圖1所示。

 

校準(zhǔn)夾具的一端將終止于50歐姆，50瓦的RF負(fù)載，并且需要50歐姆的接收器30 dB衰減器來保護(hù)接收器或頻譜分析儀。在測試的頻率范圍內(nèi)，校準(zhǔn)夾具兩端的終端的VSWR將小于1.2：1。

 

注入探頭從信號(hào)發(fā)生器和功率放大器接收信號(hào)電平。校準(zhǔn)夾具中注入電流的極限已針對(duì)兩個(gè)級(jí)別的電流幅度進(jìn)行了預(yù)先校準(zhǔn)：

 

可接受/拒絕的電流水平，不應(yīng)引起被測設(shè)備的故障。

 

會(huì)在被測設(shè)備中引起故障而不會(huì)對(duì)其造成永久損壞的電流水平或規(guī)格水平。

 

預(yù)校準(zhǔn)程序步驟：

 

增加到注入探頭的測試信號(hào)，直到電流的接受/拒絕水平在校準(zhǔn)夾具中流動(dòng)。

 

記錄產(chǎn)生電流的接受/抑制水平所需的正向功率和反向功率。

 

增加測試信號(hào)，直到達(dá)到規(guī)定的電流水平。

 

記錄產(chǎn)生電流規(guī)格水平所需的正向功率和反向功率。

 

在所需的頻率范圍內(nèi)重復(fù)步驟1-4。校準(zhǔn)頻率范圍可以從10 kHz擴(kuò)展到400 MHz。

 

步驟1-4中的正向功率確定來自放大器的總功率，以達(dá)到必要的電流水平。反向功率允許以下能力：1)建立注入探針的VSWR，2)正向功率-反向功率確定傳遞到連接到校準(zhǔn)夾具的負(fù)載的凈功率。

 

測試報(bào)告應(yīng)記錄步驟1-4的數(shù)據(jù)。

 

注射測試程序：

 

注意在這些測試過程中會(huì)產(chǎn)生高射頻電壓和電流。進(jìn)行測試的人員不得與測試裝置的任何裸露金屬物品接觸。

 

在此測試配置中再次執(zhí)行“預(yù)校準(zhǔn)程序步驟”，并記錄來自寬帶電流探頭的電流。

 

在每個(gè)測試頻率上，增加信號(hào)電平，直到出現(xiàn)故障或直到寬帶電流探頭測量到規(guī)范的電流電平為止。記錄以下內(nèi)容：

 

來自寬帶電流探頭的電流

 

正向功率注入

 

反向功率注入

 

對(duì)所有必需的頻率重復(fù)此測試。測量足夠的頻率以確保已確定所有磁化率水平。

 

在被測設(shè)備表現(xiàn)出敏感性的頻率下，降低信號(hào)電平，直到敏感性消失。記錄與步驟2中相同的數(shù)據(jù)。

 

安全：設(shè)備測試應(yīng)按規(guī)范要求應(yīng)用于單根電線和整條電纜。將準(zhǔn)備一個(gè)測試程序，以識(shí)別要測試的每條電線和電纜。在所有注入電流的情況下，使用的測試配置應(yīng)如圖2所示。寬帶電流探頭應(yīng)放置在距注入探頭指定距離的位置。對(duì)于大多數(shù)規(guī)格，此距離約為5厘米。

 

圖2

 

將電流探頭夾在未絕緣的導(dǎo)體上時(shí)，請(qǐng)格外小心。建議在組裝和拆卸測試裝置時(shí)為測試項(xiàng)目斷電。將所有穿過探頭孔的導(dǎo)體放在孔的中心，以提供額外的電壓擊穿保護(hù)。請(qǐng)勿使未絕緣的電流探頭連接器和電纜連接器與接地層或其他相鄰導(dǎo)體接觸。

 

依據(jù)ISO11452-2、GB/T17619、ECE-R10.05、2004-104-EC等標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)汽車電子零部件系統(tǒng)等車載電子設(shè)備(包括電動(dòng)汽車DC-DC模塊、車載充電機(jī)等)進(jìn)行BCI大電流注入抗擾度測試。利用電流注入探頭通過將電流直接感應(yīng)到連接線束進(jìn)行抗擾性試驗(yàn)的一種方法。該注入探頭由一個(gè)耦合鉗組成，被測系統(tǒng)的電纜從耦合鉗中穿過，然后通過改變感應(yīng)信號(hào)的頻率進(jìn)行抗擾性試驗(yàn)。

 

BCI 測試法，被認(rèn)為是汽車電子模塊敏感度測試的最重要的測試項(xiàng)目，也是汽車零部件企業(yè)首先建設(shè)的項(xiàng)目之一。

 

國際、國內(nèi)、汽車廠商標(biāo)準(zhǔn)及測試項(xiàng)目：

 

 

 

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