Полное руководство по системе тестирования электромагнитной совместимости автомобилей методом инжекции тока в магистраль.

В условиях непрерывного развития технологий новых источников энергии и интеллектуальных подключенных транспортных средств количество электронных блоков управления, используемых в автомобилях, постоянно растет. Внутри автомобиля плотно распределено большое количество датчиков, контроллеров домена и бортовых коммуникационных модулей. Во время движения автомобиля двигатели, системы зажигания и различные коммутирующие устройства генерируют значительные радиочастотные электромагнитные помехи. Проводка автомобиля действует как приемные антенны и подвержена воздействию различных радиочастотных помех, что может привести к искажению сигнала, сбоям связи и нарушению логики управления электронных компонентов. В серьезных случаях безопасность вождения будет напрямую поставлена ​​под угрозу. Для выявления уязвимостей электромагнитной совместимости бортовых электронных компонентов на ранней стадии, тестирование методом инжекции объемного тока стало важным методом проверки электромагнитной устойчивости автомобильной электроники. Система тестирования методом инжекции объемного тока является основной аппаратной платформой для проведения таких тестов. Данная статья посвящена... LISUN Система тестирования методом инжекции объемного тока LSBCI-40: подробное описание принципа работы, состава системы, методик тестирования, критериев оценки и отраслевой ценности. Для получения подробной информации о продукте.

Основные принципы и отраслевое позиционирование системы тестирования методом инжекции тока большого объема
Испытательная система впрыска тока (Ввод основного тока) — это оборудование для проверки электромагнитной устойчивости, разработанное компанией LISUN Система разработана специально для автомобильной электроники, железнодорожного транспорта и промышленного управления. Ее основная функция заключается в моделировании радиочастотных помех, с которыми сталкиваются электронные устройства в сложных электромагнитных условиях. Путем подачи радиочастотного тока заданной величины в кабельный жгут тестируемого оборудования система оценивает работоспособность электронных устройств, подверженных радиочастотным помехам. Она заблаговременно выявляет функциональные отклонения, вызванные проблемами электромагнитной совместимости, такими как искажение сигнала, ошибки связи по шине и сбои в управлении, и обеспечивает критически важную поддержку тестирования продукции для прохождения международной сертификации ЭМС.

В отличие от испытаний на помехоустойчивость, проводимых в безэховой камере, испытания BCI не подвергают испытываемое оборудование воздействию пространственных излучаемых полей. Вместо этого используется магнитная связь для непосредственного ввода радиочастотного помехового тока в жгут проводов испытываемого устройства, воспроизводя реальные автомобильные синфазные радиочастотные помехи, передаваемые по жгутам проводов автомобиля. В рамках стандартов ЭМС для автомобильных компонентов, GB/T 33014.4‑2016, ISO 11452‑4:2020 и SAE J1113/4‑2020 устанавливают полные требования, охватывающие методы испытаний BCI, настройку испытаний и процедуры калибровки. BCI широко используется в качестве обязательного элемента испытаний при приемке компонентов отечественными автопроизводителями, охватывая электронные компоненты управления для автомобилей с обычным топливом, гибридных автомобилей и электромобилей.

LSBCI-40_Система испытания на впрыск большого тока

Конфигурация оборудования и основные параметры системы тестирования методом инжекции основного тока LSBCI-40
Система тестирования методом инжекции объемного тока LSBCI-40 представляет собой полностью интегрированный испытательный блок. Ее основной блок включает в себя генератор радиочастотных сигналов, линейный усилитель мощности, трехканальный измеритель мощности и направленный ответвитель. Она оснащена внешними щупами, калибровочными приспособлениями и искусственной сетью переменного тока и поддерживает как разомкнутый, так и замкнутый стандартные режимы тестирования BCI, соответствующие диапазону частот, режимам модуляции и испытательному току, определенным в соответствующих стандартах. В таблице ниже представлены основные технические характеристики системы тестирования методом инжекции объемного тока LSBCI-40.

Полная система испытаний методом инжекции объемного тока также включает в себя опорную плоскость заземления и изоляционные кронштейны. В качестве дополнительных принадлежностей предлагаются специальный испытательный стол BCI и шкаф электромагнитного экранирования. В соответствии со стандартными требованиями к испытательной установке, опорная плоскость заземления должна быть изготовлена ​​из латуни толщиной более 0.5 мм, а сопротивление заземления должно контролироваться в пределах 2.5 миллиом. Испытуемое оборудование должно быть размещено на изоляционных опорах с диэлектрической постоянной ≤1.4 и толщиной 50 мм ± 5 мм. Общая длина испытательного жгута проводов должна составлять 1000 мм ± 100 мм в соответствии со стандартами. Испытания должны проводиться с инжекционным зондом, расположенным на трех типичных расстояниях: 150 мм, 450 мм и 750 мм от испытательного оборудования, чтобы имитировать практическое состояние помехового взаимодействия в различных положениях жгутов проводов автомобиля.

Два режима тестирования и алгоритм работы системы тестирования методом инжекции тока под давлением
Система тестирования методом инжекции объемного тока предлагает разомкнутый контур (метод замещения) и замкнутый контур. Между этими двумя режимами существуют существенные различия в логике калибровки и механизме управления. Для тестирования в разомкнутом контуре калибровка зонда должна быть предварительно завершена на калибровочных приспособлениях для построения зависимости между целевым током и выходной мощностью. Во время формального тестирования применяются предварительно откалиброванные параметры мощности для инжекции помех без мониторинга радиочастотного тока в реальном времени на жгутах проводов. Тестирование с частотной разверткой выполняется на основе предварительно установленных кривых калибровки мощности. Характеризующийся высокой скоростью тестирования, режим разомкнутого контура в основном используется для предварительной оценки НИОКР и проверки стабильности компонентов в серийном производстве.

Метод замкнутого контура предполагает использование дополнительных датчиков контроля тока. В ходе тестирования непрерывно регистрируется радиочастотный ток, протекающий по жгутам проводов в режиме реального времени. Система тестирования с инжекцией тока сравнивает измеренное значение тока с заданным целевым значением и динамически регулирует выходной сигнал усилителя мощности для стабилизации радиочастотного тока в жгутах проводов на уровнях, требуемых соответствующими стандартами. Режим замкнутого контура обеспечивает высокую точность тестирования и используется для строгой проверки критически важных компонентов, таких как блоки управления тормозами автомобиля, контроллеры рулевого управления и контроллеры домена автономного вождения. Независимо от выбранного режима тестирования, калибровка системы должна быть завершена до начала официального тестирования, чтобы исключить ошибки измерения, вызванные потерями в датчиках и кабелях, обеспечивая повторяемые и сопоставимые результаты тестирования для удовлетворения требований сертификации.

После завершения тестирования рабочее состояние тестируемого оборудования должно быть классифицировано по пяти категориям: A, B, C, D и E. Категория A означает, что все функции и характеристики остаются нормальными без каких-либо аномалий. Категория B представляет собой отклонение характеристик от допустимого уровня при наличии помех, с автоматическим восстановлением и сохранением данных после устранения помех. Категория C означает временную потерю функций, при этом функции могут быть восстановлены автоматически после исчезновения помех. Категория D указывает на потерю функций, требующую ручного вмешательства для восстановления. Категория E означает постоянный отказ функций; оборудование не может возобновить нормальную работу даже после устранения помех. Для сертификации ЭМС, как правило, требуется, чтобы критически важные компоненты соответствовали категориям A или B. Категории C, D и E рассматриваются как отказы при тестировании. Перед повторным проведением тестов BCI необходимо провести улучшение аппаратной части, например, добавление фильтрующих компонентов, оптимизацию схемы заземления и внедрение экранирования жгута проводов.

Промышленное применение системы тестирования с инжекцией тока в объеме
В автомобильной электронной промышленности система тестирования с помощью инжекции объемного тока (Bulk Current Injection Test System) используется для проверки электромагнитной устойчивости компонентов, включая ЭБУ двигателя, блок управления кузовом, контроллер домена ADAS, систему управления батареями BMS, бортовой шлюз и другие детали. Бортовое оборудование управления для железнодорожного транспорта, а также ПЛК и частотные преобразователи из области промышленного управления также используют систему тестирования с помощью инжекции объемного тока для проверки радиочастотной устойчивости жгутов проводов. Многие аппаратные дефекты невозможно выявить с помощью обычных тестов при включении питания. Скрытые неисправности, включая потерю пакетов шины, дрейф сигнала и спорадические перезагрузки, могут быть воспроизведены только путем инжекции радиочастотных помех в жгуты проводов через BCI. Применение системы тестирования с помощью инжекции объемного тока для выявления дефектов электромагнитной совместимости на этапе НИОКР позволяет избежать случайных отказов в полевых условиях после серийного производства и сборки автомобилей, снизить риски отзыва автомобилей и повысить надежность и безопасность электронных изделий.

С точки зрения технических испытаний, система испытаний с инжекцией тока в большой емкости не может работать автономно. Для полного соответствия стандартным спецификациям она должна взаимодействовать с экранирующей средой, искусственной сетью электропитания и средствами мониторинга состояния испытываемого оборудования. В связи с тенденциями развития высоковольтных технологий и эволюцией электронной архитектуры электромобилей, ориентированной на конкретные области применения, бортовые жгуты проводов становятся все более сложными, а риски электромагнитных помех в жгутах постоянно растут. Как основное оборудование для оценки помехоустойчивости жгутов проводов, система испытаний с инжекцией тока в большой емкости находит все большее применение в НИОКР, сторонних испытательных лабораториях и проектах по квалификации компонентов производителей автомобилей. В то же время, функциональные возможности тестового программного обеспечения постоянно совершенствуются. Система испытаний с инжекцией тока в большой емкости LSBCI-40 может автоматически выполнять частотную развертку, переключение модуляции и регистрацию данных, а также напрямую экспортировать тестовые диаграммы, минимизируя ошибки, вызванные человеческим фактором, и повышая общую эффективность испытаний на электромагнитную совместимость.

Заключение
Электромагнитная совместимость является незаменимым показателем качества современных автомобильных электронных изделий. Система тестирования с использованием метода инжекции объемного тока имитирует реальные радиочастотные помехи, воздействующие на жгуты проводов, и количественно оценивает помехоустойчивость электронных устройств в условиях радиочастотного излучения. В качестве показательного образца используется LSBCI-40. Испытательная система впрыска тока Полностью соответствует национальным и международным стандартам, включая GB/T 33014.4‑2016 и ISO 11452‑4. Проводит испытания на помехоустойчивость автомобильной электроники, оборудования железнодорожного транспорта и промышленных устройств управления в режимах разомкнутого и замкнутого контура, а также позволяет заблаговременно выявлять потенциальные риски электромагнитной совместимости. Для инженеров-исследователей и испытательных учреждений всестороннее понимание принципов работы, параметров оборудования, схемы испытаний и критериев оценки результатов системы испытаний с инжекцией объемного тока обеспечивает правильное проведение испытаний и точную локализацию неисправностей, связанных с электромагнитной совместимостью, тем самым предоставляя техническую гарантию безопасной и стабильной работы электронных изделий.