李 明，李騰飛，白 云，彭 俊

（河南凱瑞車(chē)輛檢測(cè)認(rèn)證中心有限公司，河南 焦作 454950）

車(chē)輛中的脈沖是由連接到供電系統(tǒng)的電氣負(fù)載的不同開(kāi)關(guān)事件產(chǎn)生，并通過(guò)傳導(dǎo)或耦合的方式對(duì)其他組件產(chǎn)生干擾?，F(xiàn)有測(cè)試設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)于同一DUT的結(jié)果復(fù)現(xiàn)性存在一定的困難，這是由脈沖發(fā)生器耦合和解耦網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方式不同造成的。IS0 7637-5的目的是定義協(xié)調(diào)不同脈沖發(fā)生器的方法。

IS0 7637-5主要講述的是基于ISO 7637-2：2011附錄C、附錄D的驗(yàn)證以及擴(kuò)展驗(yàn)證設(shè)置分別對(duì)脈沖發(fā)生器進(jìn)行驗(yàn)證。下面分別對(duì)兩種方法進(jìn)行剖析和驗(yàn)證。

1 基于ISO 7637-2：2011附錄C、附錄D的驗(yàn)證方法

基于ISO 7637-2：2011附錄C、附錄D的驗(yàn)證方法分3種情況進(jìn)行驗(yàn)證，分別為：無(wú)負(fù)載、帶載狀態(tài)、匹配的負(fù)載條件下，此驗(yàn)證方法適用于脈沖1、2a、3a、3b，標(biāo)準(zhǔn)中只對(duì)脈沖1和脈沖2a進(jìn)行了驗(yàn)證。

1）驗(yàn)證要求：=0V。

2）帶載狀態(tài)下：①脈沖1、2a、3a、3b的幅度容差為10%；②脈沖1、2a的持續(xù)時(shí)間為20%，脈沖3a、3b的持續(xù)時(shí)間為30%。

3）匹配的負(fù)載條件下：①脈沖1、2a、3a、3b的幅度公差為20%；②脈沖1、2a的持續(xù)時(shí)間為20%，脈沖3a、3b的持續(xù)時(shí)間為30%；③匹配負(fù)載電阻的容差為1%。

4）試驗(yàn)布置，如圖1所示。

圖1 基于ISO 7637-2：2011附錄C的驗(yàn)證方法

此外，根據(jù)ISO 7637-2：2011附錄D的RC放電網(wǎng)絡(luò)的電壓、電流和能量計(jì)算公式，該網(wǎng)絡(luò)由儲(chǔ)能電容、內(nèi)部和外部電阻組成。有了這些設(shè)置和誤差定義，所有現(xiàn)有的脈沖發(fā)生器都可以進(jìn)行驗(yàn)證。但有限的定義和寬泛的誤差導(dǎo)致不同的脈沖發(fā)生器的試驗(yàn)結(jié)果不同，特別是在負(fù)載條件下，當(dāng)連接真實(shí)的DUT并通過(guò)脈沖發(fā)生器供電時(shí)，脈沖發(fā)生器的共振和非線性特性，無(wú)法用現(xiàn)有的驗(yàn)證方法檢測(cè)。因此，需要對(duì)耦合和去耦網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行更加準(zhǔn)確的定義，和更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囟x驗(yàn)證程序。

2 擴(kuò)展驗(yàn)證設(shè)置

擴(kuò)展驗(yàn)證設(shè)置在負(fù)載開(kāi)路、電阻與發(fā)生器源阻抗匹配、低阻性負(fù)載和阻容式負(fù)載4種設(shè)置下對(duì)脈沖發(fā)生器進(jìn)行驗(yàn)證，試驗(yàn)布置情況如圖2所示。

圖2 擴(kuò)展驗(yàn)證試驗(yàn)布置

3 脈沖發(fā)生器驗(yàn)證結(jié)果

標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)ISO 7637-2：2011規(guī)定的脈沖抗擾度試驗(yàn)對(duì)16種脈沖發(fā)生器的性能進(jìn)行了驗(yàn)證，以檢查其是否符合標(biāo)準(zhǔn)，以及在電源和典型負(fù)載的實(shí)際試驗(yàn)條件下的性能。

第1步，使用ISO 7637-5中定義的脈沖發(fā)生器驗(yàn)證的試驗(yàn)設(shè)置，檢查是否符合規(guī)范要求。

第2步，將脈沖發(fā)生器輸入端連接到電源上，脈沖發(fā)生器輸出端加載不同的負(fù)載阻抗，這些阻抗由真實(shí)的DUT給出。在這兩種設(shè)置中，都對(duì)脈沖波形和規(guī)定的脈沖參數(shù)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。

對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中的結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，繪出圖3。

圖3 驗(yàn)證結(jié)果對(duì)比表

圖3中顯示的是在驗(yàn)證過(guò)程中的最大偏差范圍，其中脈沖1按照標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)證方法其偏差范圍最大為15%，脈沖1按照擴(kuò)展的驗(yàn)證方法其偏差范圍最大為83%；脈沖2a按照標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)證方法其偏差范圍最大為25%，脈沖2a按照擴(kuò)展的驗(yàn)證方法其偏差范圍最大為88%。

從對(duì)比結(jié)果看，雖然在擴(kuò)展驗(yàn)證的試驗(yàn)條件下，所有脈沖發(fā)生器都在標(biāo)準(zhǔn)誤差范圍內(nèi)，但結(jié)果分布在很大的范圍內(nèi)，遠(yuǎn)超出預(yù)期。

4 對(duì)比驗(yàn)證

針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在現(xiàn)有條件下，進(jìn)行了一系列的驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果如圖4～圖6所示。

圖4 試驗(yàn)電平-150V

圖6 試驗(yàn)電平-50V

在帶載的條件下，對(duì)現(xiàn)有的脈沖發(fā)生器在帶載的情況下分別進(jìn)行試驗(yàn)電平為-150V、-100V、-50V的驗(yàn)證試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果均在標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證的誤差范圍內(nèi)。

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)中的驗(yàn)證結(jié)果基本一致，所以本標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)證方法與驗(yàn)證結(jié)果均具有參考性。

圖5 試驗(yàn)電平-100V

5 結(jié)語(yǔ)

深入研究瞬態(tài)脈沖驗(yàn)證程序，總結(jié)標(biāo)準(zhǔn)研究方法，為實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買(mǎi)性能良好的脈沖發(fā)生器提供驗(yàn)收參考，促進(jìn)各實(shí)驗(yàn)室之間對(duì)瞬態(tài)脈沖干擾試驗(yàn)結(jié)果的復(fù)現(xiàn)性大大提升。