搜索
搜索
这是描述信息

中文

这是描述信息

English 

这是描述信息
导航
>
>
一文带你了解ISO 7637-4测试

技术专栏

Technical column

这是描述信息

一文带你了解ISO 7637-4测试

  • 分类:技术专栏
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2023-04-03 15:20

  2020年,ISO发布了ISO7637-4《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,适用于所有类型的电气独立驱动的道路车辆。

  本标准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。

  1、适用范围

  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 VDC、小于1500 VDC)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。

  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))。

  

  2、ISO 7637-4有哪些试验项目

  高压电源线的电瞬态传导试验项目相对于低压电气零部件有哪些差异?通过比较ISO 7637-4标准我们发现,试验项目同ISO 7637 -2/3类似,高压电源线的传导电瞬态试验也分为瞬态发射和瞬态抗扰度试验:

  •   沿高压电源线的电压瞬态发射
  •   波形A(脉冲正弦波)抗扰度试验
  •   波形B(低频正弦波)抗扰度试验

  接下来我们从三个试验项目的试验目的、试验原理、实现方案、布置要求来给大家分别进行介绍。

  2.1 电压瞬态发射

  高压电源线上的脉冲正弦波骚扰是由方波信号的过冲产生,例如由高压系统中的开关IGBT 与电机系统的寄生电容和电感的相互作用、DC-DC 变换器和任何其他的高压开关/换向系统产生。高压电源线上的脉冲正弦波骚扰既可以是共模(线对地(HV+或/和HV-对地)),也可以是差模(线对线(HV+对HV-))。

  

测量高压电源线上在HV +和HV-之间电压纹波的瞬态发射试验布置

  

世纪汇泽(苏州)检测技术有限公司测试方案

  上图示出了在HV +和HV-之间进行测量的试验布置。若在HV +与地之间或HV-与地之间进行测量,电压探头的另一端子应接地。

  通过对比我们可以看出,相较于ISO 7637-2,标准使用了高压LISN,以及高压电源线传导瞬态发射测量不需要电子/机械开关。

  

高压电源线上的电压瞬态发射试验布置要求

  2.2 波形A(脉冲正弦波)

  由于高压系统上存在着分布电感和电容,电动系统中IGBT的大电流快速切换会引起过冲,DC-DC转换器或其他高压切换或通信器件也会在高压线路上引起骚扰失真。这种骚扰信号会产生共模和差模干扰。所以在抗扰度测试中,脉冲A表示高压半导体的开关操作产生的振铃,用于模拟高频率的振荡。

  试验波形

  

试验脉冲A(正弦波脉冲)

  这是一个脉冲调制的信号,正弦波的频率标准规定是1MHz、 2MHz、5MHz、10MHz,每个脉冲包的震荡有10个周期;脉冲的重复周期为200/100/50us;Un为DUT的正常工作电压;Upp为测试脉冲的电压峰峰值,具体值参照如下测试等级:

  

试验脉冲A(脉冲正弦波骚扰)的参数

  脉冲A差模抗扰度测试:功放输出端连接至巴伦(一种三端口器件),使输出的干扰脉冲在高压正线与高压负线之间形成回路;

  脉冲A共模抗扰度测试:功放输出直接连接至高压人工电源网络正或负,使输出的干扰脉冲在高压正线或负线与地之间形成回路。

  试验原理框图如下:

  

脉冲A的瞬态抗扰度试验布置(线对线)

  

世纪汇泽(苏州)检测技术有限公司脉冲A测试方案(线对线)

  

脉冲A的瞬态抗扰度试验布置(线对地)

  

世纪汇泽(苏州)检测技术有限公司脉冲A测试方案(线对地)

  试验布置注意事项:

  1) 测试要使用屏蔽的高压人工网络,DUT通过人工网络连接到高压电源。

  2) 与车辆应用一致,DUT 应放置在接地平板上。

  3) 如果未有其他规定,则DUT 以及人工网络和DUT 之间的所有连接线均应放置在接地平板上方(50±5)mm 处的非导电、相对介电常数低( r≤1.4)的材料。

  4) 高压电源线的长度建议为500(+200/0)mm。

  5) DUT应通过车辆上原装长度和直径的线束连接至接地平板,如果测试计划中未另行指定,则默认长度为(200±50)mm。接地连接的直流电阻不应超过2.5mΩ。

  2.3 波形B(低频正弦波)

  脉冲B是由电驱动电机的旋转以及电网谐波产生的正弦波,且大部分能量存在于低频谐波成分中,因此用于测量受试设备DUT的瞬态电压抗扰性。

  

试验脉冲B(低频正弦波)

  上图是脉冲B的参数,f1和f2代表不同的干扰脉冲频率;td代表驻留时间;Upp代表脉冲幅度的峰值; UN代表被试品的正常工作电压(HV+或HV-);

  具体值参照如下测试等级:

  

试验脉冲B(低频正弦波骚扰)的试验参数

  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。下面几张图为脉冲B差模(线对线)和共模(高压线正极与地之间)测试示意图。可以看到干扰脉冲是通过耦合装置耦合到被测试线束上的。

  差模测试,耦合到线束上的差模干扰的流向路径,在电源正线与电源负线之间回流。

  

试验脉冲B(低频正弦波骚扰瞬态)抗扰度试验布置(串联注入“HV+”)

  共模测试,耦合到线束上的共模干扰的流向路径,在电源正线或电源负线与地线之间回流。

  

试验脉冲B(低频正弦波骚扰瞬态)抗扰度试验布置(串联注入“HV+线对地”)

  

试验脉冲B抗扰度试验系统连接图—世纪汇泽(苏州)检测技术有限公司

  

试验脉冲B抗扰度试验实物连接图—世纪汇泽(苏州)检测技术有限公司

  试验布置注意要点:

  1) 测试要使用屏蔽的高压人工网络,DUT通过人工网络连接到高压电源。

  2) 与车辆应用一致,DUT 应放置在接地平板上。

  3) 如果未有其他规定,则DUT 以及人工网络和DUT 之间的所有连接线均应放置在接地平板上方(50±5)mm 处的非导电、相对介电常数低( r≤1.4)的材料。

  4) 高压电源线的长度建议为500(+200/0)mm。

  5) DUT应通过车辆上原装长度和直径的线束连接至接地平板,如果测试计划中未另行指定,则默认长度为(200±50)mm。接地连接的直流电阻不应超过2.5mΩ。

  3、系统组成

  好了,关于ISO 7637-4测试相关介绍完了,接下来给大家推荐一下系统所需的主要仪器设备。

  

NETWAVE 67.5高压电源

  NetWave 三相系列作为三相交流电源质量抗扰度模拟器是特别按照 IEC / EN 61000-4-13,-4-14,-4-27(预兼容) 和 -4-28 标准进行设计的。作为直流电源质量抗扰度模拟器,它还能够满足 IEC / EN 61000-4-17 标准对直流纹波电压测试和 IEC / EN 61000-4-29 标准对直流供电电源电压暂降和短时中断测试的要求。

  NetWave 系列适用于逆变器 (例如太阳能逆变器、风能逆变器) 和电动汽车测试。,如ISO 21498,LV 123和类似标准。

主要特点:

  •   宽量程频率范围 DC - 5 kHz
  •   输出功率最高可达 270 kVA AC / 324 kW DC
  •   输出电压最高 3 x 690 V AC (p-n),±1120 V DC
  •   可承受大能量冲击电流
  •   功率恢复可达到标称功率 (选件)
  •   内置任意波形发生器,轻松模拟复杂波形
  •   标准测试程序符合 IEC / EN 标准、航空标准和 MIL-STD 军用标准测试要求
  •   附加的低频放大器放大器200Nx使用CN 200Nx将高达500 kHz的电压波纹耦合到电源线。利用闭环控制方法,网络控制软件测量电压纹波,并连续控制其幅度。

  

信号发生器NSG4070C

  NSG 4070C是一款多功能设备,可根据IEC / EN 61000-4-6和一些汽车BCI标准进行EMC抗扰度测试和符合性测试。NSG 407C0的模块化设置,可使用内部或外部放大器,以适应各种各样的应用。强大且易于使用的固件使NSG 4070独立于外部PC和控制软件,但它也可以远程控制系统操作。

主要特点:

  •   内置脉冲信号源:4kHz~1GHz
  •   内置功放输出范围:150kHz~230MHz
  •   测试电压Vpp: >150Vpp(考虑实际插入损耗)
  •   脉冲调制上升下降时间:<1us
  •   占空比:0.1%~100%
  •   调制频率范围:0.01Hz~1MHz
  •   可通过icd.control测试软件进行程控

  

高压人工电源网络NNHV 8123-200

主要特点:

  •   两个NNHV 8123-200放置在高压屏蔽罩HVSE8600里面,两个NNHV 8123-200分别用于测量HV+和HV-
  •   5uH/50Ω高压人工网络
  •   符合CISPR 25、ISO 7637-4等标准测试要求

  

pulse A测试巴伦BAL 4070

主要特点:

  •   符合ISO 7637-4、MBN 10284-3标准要求
  •   频率范围:50kHz~50MHz
  •   传输比例:50Ω不对称至100Ω对称
  •   输入功率:最大80W

  

低频信号源 AMP 200N2

  AMP 200N2 设计为低频信号源,用于生成用于模拟纹波的正弦信号航空电子、军事和汽车行业各种标准要求的噪声和地移噪声。

  AMP 200N2 由 NetWave 控制(用于测试电动汽车、航空电子设备、军事和航海标准要求。例如 LV 123 和 ISO 7637-4 脉冲B)。AutoWave用于汽车测试,例如福特FMC1278。

  此外,AMP 200N2 根据各种标准通过辐射回路或小型亥姆霍兹线圈产生磁场。

主要特点:

  •   内置DDS产生的正弦信号可达500kHz
  •   输出电压最大160V p-p, 50V rms
  •   输出电流最大18A rms
  •   可编程的 DC 电压偏置

  

用于低频传导抗扰度测试的音频变压器装置 CN 200N300

  CN 200N300 用于低频传导抗扰度测试的单箱变压器,CN 200N300是一个独立的耦合网络,最多可统一三个音频变压器,每个变压器的容量为 100 A,可根据各种测试要求进行配置(例如 LV 123、ISO/TS 7637-4)。CN 200N系列用于通过音频变压器将测试信号施加到被测线路,以执行纹波电压测试和连续或瞬态传导抗扰度测试。

主要特点:

  •   频率响应 10 Hz 至 500 kHz
  •   二次饱和高达 300 A
  •   每个变压器的音频功率 200 W
  •   匝数比 2:1 降压

  

若需要了解更多关于ISO 7637-4试验信息,可访问公司网站http://www.emc-mall.com/查看。

世纪汇泽(苏州)检测技术有限公司

备案号:苏ICP备2021003561号-1  网站建设:中企动力 南京

搜索