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工程测试规范:电子电气试验DV

嘉峪检测网        2025-08-12 19:28

开关DV例子

工程测试规范:电子电气试验DV

工程测试规范:电子电气试验DV

测试规范:

工程测试规范:电子电气试验DV

工程测试规范:电子电气试验DV

开关电源的测试项目及检验规范

开关电源的测试:

开关电源的设计、制造及品质管理等测试需要精密的电子仪器设备来模拟电源供应器实际工作时之各项特性(亦即为各项规格),并验证能否通过。开关电源有许多不同的组成结构(单输出、多输出、及正负极性等)和输出电压、电流、功率之组合,因此需要具弹性多样化的测试仪器才能符合众多不同规格之需求。
电气性能(Electrical Specifications)测试
当验证电源供应器的品质时,下列为一般的功能性测试项目,详细说明如下:

*功能(Functions)测试:
·输出电压调整(Hold-on Voltage Adjust)
·电源调整率(Line Regulation)
·负载调整率(Load Regulation)
·综合调整率(Conmine Regulation)
·输出涟波及杂讯(Output Ripple & Noise, RARD)
·输入功率及效率(Input Power, Efficiency)
·动态负载或暂态负载(Dynamic or Transient Response)
·电源良好/失效(Power Good/Fail)时间
·起动(Set-Up)及保持(Hold-Up)时间

*保护动作(Protections)测试:
·过电压保护(OVP, Over Voltage Protection)
·短路保护(Short)
·过电流保护(OCP, Over Current Protection)
·过功率保护(OPP, Over Power Protection)

*安全(Safety)规格测试:
·输入电流、漏电电流等
·耐压绝缘: 电源输入对地,电源输出对地;电路板线路须有安全间距。
·温度抗燃:零组件需具备抗燃之安全规格,工作温度须於安全规格内。
·机壳接地:需於0.1欧姆以下,以避免漏电触电之危险。
·变压输出特性:开路、短路及最大伏安(VA)输出
·异常测试:散热风扇停转、电压选择开关设定错误

*电磁兼容(Electromagnetic Compliance)测试:
电源供应器需符合CISPR 22、CLASS B之传导与幅射的4dB馀裕度,电源供应器需在以下三种负载状况下测试:
每个输出为空载、每个输出为50%负载、每个输出为100%负载。
·传导干扰/免疫:经由电源线之传导性干扰/免疫
·幅射干扰/免疫:经由磁场之幅射性干扰/免疫
*可靠性(Reliability)测试:
老化寿命测试:高温(约50-60度)及长时间(约8-24小时)满载测试。

*其他测试:
·ESD:Electrostatic Discharge静电放电(人或物体经由直接接触或间隔放电引起)在2-15KV之ESD脉波下,
待测物之每个表面区域应执行连续20次的静电放电测试,电源供应器之输出需继续工作而不会产生突波(Glitch)
或中断(Interrupt),直接ESD接触时不应造成过激(Overshoot)或欠激(Undershoot)之超过稳压范围的状况、及过电压保护(OVP)、过电流保护(OCP)等。另外,於ESD放电电压在高达25KV下,应不致造成元件故障(Failure)。
·EFT:Electrical Fast Transient or burst一串切换杂讯经由电源线或I/O线路之传导性干扰(由供电或建筑物内引起)。
·Surge:经由电源线之高能量暂态杂讯干扰(电灯之闪动引起)。
·VD/I:Dips and Interrupts电源电压下降或中断(电力分配系统之故障或失误所引起,例如供电过载或空气开关跳动所引起)
·Inrush: 开机输入冲击电流,开关电源对供电系统的影响。

开关电源测试规范 作者 冰山一角 日期 2007-6-20 16:25:00

第一部分:电源指标的概念、定义 
一. 描述输入电压影响输出电压的几个指标形式。
    1. 绝对稳压系数。
    A.绝对稳压系数:表示负载不变时,稳压电源输出直流变化量△U0与输入电网变化量△Ui之比。既:K=△U0/△Ui。
    B. 相对稳压系数:表示负载不变时,稳压器输出直流电压Uo的相对变化量△Uo与输出电网Ui的相对变化量△Ui之比。急:
    S=△Uo/Uo / △Ui/Ui2.

 电网调整率。
    它表示输入电网电压由额定值变化+-10%时,稳压电源输出电压的相对变化量,有时也以绝对值表示。
3. 电压稳定度。
    负载电流保持为额定范围内的任何值,输入电压在规定的范围内变化所引起的输出电压相对变化△Uo/Uo(百分值),称为稳压器的电压稳定度。

二. 负载对输出电压影响的几种指标形式。
1. 负载调整率(也称电流调整率)。
    在额定电网电压下,负载电流从零变化到最大时,输出电压的最大相对变化量,常用百分数表示,有时也用绝对变化量表示。

    2. 输出电阻(也称等效内阻或内阻)。
    在额定电网电压下,由于负载电流变化△IL引起输出电压变化△Uo,则输出电阻为
Ro=|△Uo/△IL| 欧。

三. 纹波电压的几个指标形式。
1. 最大纹波电压。
    在额定输出电压和负载电流下,输出电压的纹波(包括噪声)的绝对值的大小,通常以峰峰值或有效值表示。
2. 纹波系数Y(%)。
    在额定负载电流下,输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比,既
y=Umrs/Uo x100%
3. 纹波电压抑制比。
    在规定的纹波频率(例如50HZ)下,输出电压中的纹波电压Ui~与输出电压中的纹波电压Uo~之比,即:
纹波电压抑制比=Ui~/Uo~ 。
    这里声明一下:噪声不同于纹波。纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的0.5%以下;噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分,也用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的1%左右。纹波噪声是二者的合成,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的2%以下。

四. 冲击电流。冲击电流是指输入电压按规定时间间隔接通或断开时,输入电流达到稳定状态前所通过的最大瞬间电流。一般是20A——30A。

五. 过流保护。是一种电源负载保护功能,以避免发生包括输出端子上的短路在内的过负载输出电流对电源和负载的损坏。过流的给定值一般是额定电流的110%——130%。

六. 过压保护。是一种对端子间过大电压进行负载保护的功能。一般规定为输出电压的130%——150%。

七. 输出欠压保护。当输出电压在标准值以下时,检测输出电压下降或为保护负载及防止误操作而停止电源并发出报警信号,多为输出电压的80%——30%左右。

八. 过热保护。在电源内部发生异常或因使用不当而使电源温升超标时停止电源的工作并发出报警信号。九. 温度漂移和温度系数。
    温度漂移:环境温度的变化影响元器件的参数的变化,从而引起稳压器输出电压变化。常用温度系数表示温度漂移的大小。
    绝对温度系数:温度变化1摄氏度引起输出电压值的变化△UoT,单位是V/℃或毫伏每摄氏度。
    相对温度系数:温度变化1摄氏度引起输出电压相对变化△UoT/Uo,单位是V/℃。

十. 漂移。
    稳压器在输入电压、负载电流和环境温度保持一定的情况下,元件参数的稳定性也会造成输出电压的变化,慢变化叫漂移,快变化叫噪声,介于两者之间叫起伏。
    表示漂移的方法有两种:

    1. 在指定的时间内输出电压值的变化△Uot。

    2. 在指定时间内输出电压的相对变化△Uot/Uo。
    考察漂移的时间可以定为1分钟、10分钟、1小时、8小时或更长。
    只在精度较高的稳压器中,才有温度系数和温漂两项指标。

十一. 响应时间。
    是指负载电流突然变化时,稳压器的输出电压从开始变化到达新的稳定值的一段调整时间。
    在直流稳压器中,则是用在矩形波负载电流时的输出电压波形来表示这个特性,称为过度特性。

十二. 失真。
    这是交流稳压器特有的。是指输出波形不是正 波形,产生波形畸变,称为畸变。

十三. 噪声。按30HZ——18kHZ的可听频率规定,这对开关电源的转换频率不成问题,但对带风扇的电源要根据需要加以规定。

十四. 输入噪声。为使开关电源工作保持正常状态,要根据额定输入条件,按由允许输入外并叠加于工业用频率的脉冲状电压(0——peak)制定输入噪声指标。一般外加脉冲宽度为100——800us,外加电压1000V。

十五. 浪涌。这是在输入电压,以1分钟以上的间隔按规定次数加一种浪涌电压,以避免发生绝缘破坏、闪络、电弧等异常现象。通信设备等规定的数值为数千伏,一般为1200V。

十六. 静电噪声。指在额定输入条件下,外加到电源框体的任意部分时,全输出电路能保持正常工作状态的一种重复脉冲状的静电。一般保证5——10KV以内。

十七. 稳定取?br>    允许使用条件下,输出电压最大相对变化△Uo/Uo 。

十八. 电气安全要求(GB 4943-90)。

    1. 电源结构的安全要求。
    1) 空间要求。UL、CSA、VDE安全规范强调了在带电部分之间和带电部分与非带电金属部分之间的表面、空间的距离要求。UL、CSA要求:极间电压大于等于250VAC的高压导体之间,以及高压导体与非带电金属部分之间(这里不包括导线间),无论在表面间还是在空间,均应有0.1英寸的距离;VDE要求交流线之间有3mm的徐变或2mm的净空隙;IEC要求:交流线间有3mm的净空间隙及在交流线与接地导体间的4mm的净空间隙。另外,VDE、IEC要求在电源的输出和输入之间,至少有8mm的空间间距。
    2) 电介质实验测试方法(打高压:输入与输出、输入和地、输入AC两级之间)。
    3) 漏电流测量。漏电流是流经输入侧地线的电流,在开关电源中主要是通过静噪滤波器的旁路电容器泄露电流。UL、CSA均要求暴露的不带电的金属部分均应与大地相接,漏电流测量是通过将这些部分与大地之间接一个1.5K欧的电阻,其漏电流应该不大于5毫安。VDE允许:用1.5K欧的电阻与150nP电容并接。并施加1.06倍额定使用电压,对数据处理设备,漏电流应不大于3.5毫安。一般是1毫安左右。
    4) 绝缘电阻测试。VDE要求:输入和低电压输出电路之间应有7M欧的电阻,在可接触到的金属部分和输入之间,应有2M欧的电阻或加500V直流电压持续1分钟。
    5) 印制电路板要求。要求是UL认证的94V-2材料或比此更好的材料。

    2. 对电源变压器结构的安全要求。
    1) 变压器的绝缘。变压器的绕组使用的铜线应为漆包线,其他金属部分应涂有瓷、漆等绝缘物质。
    2) 变压器的介电强度。在实验中不应出现绝缘层破裂和飞弧现象。
    3) 变压器的绝缘电阻。变压器绕组间的绝缘电阻至少为10M欧,在绕组与磁心、骨架、屏蔽层间施加500伏直流电压,持续1分钟,不应出现击穿、飞弧现象。
    4) 变压器湿度电阻。变压器必须在放置于潮湿的环境之后,立即进行绝缘电阻和介电强度实验,并满足要求。潮湿环境一般是:相对湿度为92%(公差为2%),温度稳定在20到30摄氏度之间,误差允许1%,需在内放置至少48小时之后,立即进行上述实验。此时变压器的本身温度不应该较进入潮湿环境之前测试高出4摄氏度。
    5) VDE关于变压器温度特性的要求。
    6) UL、CSA关于变压器温度特性的要求。
    注: IEC——International Electrotechnical Commission 
    VDE——Verbandes Deutcher Electrotechnicer 
    UL——Underwriters’ Laboratories
    CSA——Canadian Standards Association
    FCC—— Federal Communications Commission 

十九. 无线电骚扰(按照GB 9254-1998测试)。

    1. 电源端子骚扰电压限值。

    2. 辐射骚扰限值。

二十. 环境实验。 
    环境试验是将产品或材料暴露到自然或人工环境中,从而对它们在实际上可能遇到的贮存、运输和使用条件下的性能作出评价。
    ⑴ 低温
    ⑵ 高温
    ⑶ 恒定湿热
    ⑷ 交变湿热
    ⑸ 冲撞(冲击和碰撞)
    ⑹ 振动
    ⑺ 恒加速
    ⑻ 贮存
    ⑼ 长霉 
    ⑽ 腐蚀大气(例如盐雾)
    ⑾ 砂尘
    ⑿ 空气压力(高压或低压)
    ⒀ 温度变化
    ⒁ 可燃性
    ⒂ 密封
    ⒃ 水
    ⒄ 辐射(太阳或核)
    ⒅ 锡焊
    ⒆ 接端强度
    ⒇ 噪声:微打65DB二十一. 电磁兼容性试验。
    电磁兼容性试验(electromagnetic compatiblity EMC)
    电磁兼容性是指设备或系统在共同的电磁环境中能正常工作且不对该环境中 任何事物构成不能承受的电磁干扰的能力。
    电磁干扰波一般有两种传播途径,要按各个途径进行评价.一种是以波长长的频带向电源线传播,给发射区以干扰的途径,一般在30MHZ以下.这种波长长的频率在附属于电子设备的电源线的长度范围内还不满1个波长,其辐射到空间的量也很少,由此可掌握发生于电源线上的电压,进而可充分评估干扰的大小,这种噪声叫做传导噪声。
    当频率达到30MHZ以上,波长也会随之变短。这时如果只对发生于电源线的噪声源电压进行评价,就与实际干扰不符。因此,采用了通过直接测定传播到空间的干扰波评价噪声大小的方法,该噪声就叫做辐射噪声。测定辐射噪声的方法有上述按电场强度对传播空间的干扰波进行直接测定的方法和测定泄露到电源线上的功率的方法。
    电磁兼容性试验包括以下试验:
    ① 磁场敏感度:(抗扰性)设备、分系统或系统暴露在电磁辐射下的不希望有的响应程度。敏感度电平越小,敏感性越高,抗扰性越差。固定频率、峰峰值的磁场
    ② 静电放电敏感度:具有不同静电电位的物体相互靠近或直接接触引起的电荷转移。300PF电容充电到-15000V,通过500欧电阻放电。可超差,但放完后要正常。数据传递、储存,不能丢
    ③ 电源瞬态敏感度:包括尖峰信号敏感度(0.5us 10us 2倍)、电压瞬态敏感度(10%-30%,30S恢复)、频率瞬态敏感度(5%-10%,30S恢复)。
    ④ 辐射敏感度:对造成设备降级的辐射干扰场的度量。(14K-1GHZ,电场强度为1V/M)
    ⑤ 传导敏感度:当引起设备不希望有的响应或造成其性能降级时,对在电源、控制或信号线上的干扰信号或电压的度量。(30HZ-50KHZ 3V ,50K-400M 1V)
    ⑥ 非工作状态磁场干扰:包装箱4.6m 磁通密度小于0.525uT,0.9m 0.525Ut。
    ⑦ 工作状态磁场干扰:上、下、左、右交流磁通密度小于0.5mT。
    ⑧ 传导干扰:沿着导体传播的干扰。10KHz-30MHz 60(48)dBuV。
    ⑨ 辐射干扰:通过空间以电磁波形式传播的电磁干扰。10KHz-1000MHz 30 屏蔽室60(54)uV/m。

汽车线束验证试验(DV试验)

汽车零部件从设计归属上分为两类:1.主机厂设计的零部件;2. 供应商设计的零部件;主机厂设计的零部件通常的DFMEA设计失效模式分析和DVP设计验证计划都是有主机厂工程师来写的。供应商设计的零部件通常也叫黑匣子件,DFMEA设计失效模式分析和DVP设计验证计划都是有供应商来写的。

主机厂的会有各种系统级和部件级的设计规范和试验方法。试验方法里面会有具体的试验方法要求,试验设备要求和试验次数要求。供应商的各类试验规范和试验方法要求通常不会直接发给主机厂,尤其国际供应商是DFMEA基本只能到供应商处看。 验证试验分为DV和PV,DV是Design Verification设计验证,此时可以是手工件或者模具件。PV是Product Verification产品验证,必须是模具件,并从供应商的量产生产线上做出来的零件。PV之后的零件再完成PPAP审核,就具备了量产供货资格了。 测试要求一般是通过对产品的需求分解而来,这个在整车和部件上都是通用的,这里的需求包含了对市场的预期、国家的法律法规,用户的需求等等。 整车方面,中国有针对乘用车的强制检验标准,大概40余项,对于可以在市场售卖的车辆而言,这些试验是必须通过的,大家也可以百度的到,这里不去多说。个别厂商也会对产品做一些其他要求,比方说噪音,振动等,所以这些试验也不可避免。 试验根据项目阶段的不同也分为开发性试验和批量批准的试验,两者或有重叠,但是不完全相同,目的也不同。 零部件方面,根据位置的不同,所处环境的不同,功能要求的不同以及寿命要求的不同,试验的项目、方法与指标也略有不同。针对车上的每一个零件,都会有经过需求分解,标准(国家标准、行业标准和企业标准)分析后得到的试验项目列表,下面我试着就几个方面举些例子: A, ECU,发动机控制器这个部件实在是太复杂了,小编也只能是道听途说。首先是针对功能方面,整个发动机的性能(功率,排放等)都受其控制,那么所有的发动机台架试验基本都是在针对ECU中的程序进行,这是其特殊性,另外,因为其安装位置的关系,可能会接收到较大的振动,并且环境温度较高(发动机周围),这里也影响其零部件的稳固及安装方式的稳固,所以振动,可能是不同温度下的振动就需要特别关注。 B,车用线束的功能为提供能量及传递信号,对于能量而言,例如能量的耗费情况,或者说电压降就是必须关注的内容,对于信号传递而言,减少外界干扰就是重中之重。另外,线束中的塑壳是塑料件,要求阻燃乃至不可燃烧。 C, 以上是一些专用产品的试验关注方向,主要是一些针对功能及特性的试验,另外,电子器件还有一些基本上都有遵从的试验要求:电子电气试验以及万恶的EMC。先说电子电气方面,因为车辆电源在不同阶段(汽车的启动,怠速,正常运行)存在不同的变换,个别零部件会受到因为发电机带来的交流变化的影响,另外其他相关负载也可能发生变化,在这些变化中,零部件要求能够正常工作或者正常复位(根据功能要求确定),所以,大致会有一些跃变启动,长时高压,长时低压,甩负荷,交流影响,负载突降等方面的试验内容。 D, 再说EMC方面,电磁兼容性EMC(Electro Magnetic Compatibility),是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此,EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性。(引自百度),EMC试验中包含了防止干扰其他零件以及防止其他零件干扰的试验,具体可参照标准GB/T4365—1995(电磁兼容术语),CISPR等标准。 对了,还有防尘防水等。 另外,因为所有的产品逃不开材料这个字眼,比方说外饰件或者内饰件的塑料,线束的导线,电子器件的外壳及针脚等。所以,在设计部门定义好材料的要求之后,所有的材料也需要经过材料试验,比方说强度,韧性,热形变等等。对于设计金属的零部件(例如车身,单片机)而言,防腐蚀试验也是必须的,大多采用中性盐雾或酸性盐雾加速试验。 关于产品的储存,运输也有一些试验标准,总是覆盖了产品的整个过程。 以上也只是介绍了一些常见的试验,事实上,每一个零件都有其试验标准,但是不妨从功能(需求),耐久(寿命),环境(温度,湿度,光照,振动,电磁,人)等方面进行分析与归纳。 问题二,测试次数或者拓展一下,测试时长是怎么得来的,依我所知有两种途径:A, 从实践出发,很多企业的企标都是根据其经验得来,在其公司几十年甚至几百年的发展过程中,肯定也会碰到形形色色的问题,厂商也会根据这些问题的一些数据确定之后产品的试验标准,这也是一家公司的核心啊。 B, 理论计算,举个简单的例子,一个开关一天会开关一次,那么一年就是365次,3年就是365*3次。当然,这个数据不会这么简单的制定,肯定也会掺进去经验修正的。

汽车-电子零部件试验标准

电子模块为满足车载应用的要求,在开发过程中及量产前均需要进行 一些功能及性能的测试及试验,这些测试从器件到系统,涵盖了元器件、芯片、单元电路及零部件,在车型量产前还会对车辆进行路试,包括高低温、温湿度等试验。

对一个具体的零部件来讲,OEM 通常重点关注的是产品的 DV 测试及PV 测试,而 Tier 1 除了需要保证最终的 DV、PV 测试结果外,还需要在开发过程中对产品进行各种单元级及系统级的软硬件功能、性能及参数的测 试,最后在产品量产时,还需要通过EOL 测试对产品进行下线前的 100% 功能检测,以保证产品质量的一致性及高可靠性。

5.1  试验标准

汽车行业标准众多,既有整车级的,也有零部件级的;既有强制性的, 也有推荐性的。根据国家标准全文公开系统网站(openstd.samr.gov.cn)数据,我国关于道路车辆的推荐性国家标准现行的共 765 项,而强制性国家标准共 128 项。

5.1.1 强制性国家标准

我国的标准分强制性标准(以 GB 开头) 和非强制性标准(即推荐性标准,以 GB/T 开头),对于汽车行业也是如此。截至 2022 年 4 月 2 日,国家标准化管理委员会已批准发布的汽车(含摩托车) 强制性国家标准共 128 项,其中适用于乘用车的强制性国家标准共 67 项,适用于商用车的强制性国家标准共 85 项。

汽车行业的强制性国家标准主要涉及四个方面:一般安全、主动安全、被动安全、环保与节能,见表 5-1。表中的标准数量按照商用车及乘用车进行了划分,同时给出了标准涉及的方面,如刮水器、防盗装置、车速表、喇叭等相关标准属于一般安全,而制动灯、昼行灯、前 / 后雾灯、倒车灯、驻车灯、轮胎、转向系统、制动系统等属于主动安全。

表 5-1   汽车行业的强制性国家标准数量及涉及方面

 

标准类型

标准数量

 

涉及方面

乘用车

商用车

 

 

一般安全

 

 

20

 

 

27

间接视野装置、刮水器、防盗装置、车速表、喇叭、罐车、燃气车、危化车、校车、车辆标识及代号、限速装置、外廓尺寸、轴荷及质量、电磁兼容性(乘用车)、前方视野(乘用车)、刮水器及玻璃洗涤(乘用车) 等

 

 

主动安全

 

 

22

 

 

23

车灯(灯丝灯泡、LED、气体放电灯、前照灯、转向灯、位置灯、示廓灯、制动灯、昼行灯、前 / 后雾灯、倒车灯、驻车灯、侧标志灯等)、回复反射器、反光标识、轮胎、车轮安全、转向系统、商用车制动系统、制动软管、制动器衬片、胎压监测(乘用车)、三角警告牌(乘用车) 等

 

被动安全

 

18

 

22

内饰材料阻燃性、座椅及头枕、儿童乘员用约束系统、安全带、油箱、防转向机构伤害、门锁及车门保持件、乘员保 护、安全玻璃、校车座椅、客车灭火器、客车上部结构强度等

 

环保与节能

 

7

 

14

排放、无线电骚扰特性、电磁兼容性(商用车)、商用车燃料消耗、加速行驶车外噪声、轻型汽车能源消耗量标识、燃料消耗量限值

由表 5-1 可见,强制性国家标准全部都聚焦在安全与排放方面,其他方面如温度环境、湿度环境、电气环境、防护等级、振动与机械性能、电磁兼容等则较少或没有涉及。

5.1.2 标准之间的关系

在汽车行业的所有标准中,推荐性标准达到 765 项,为强制性标准128 项的 6 倍,占比达到 85.7%,可见推荐性标准的数量是占绝大多数的, 而通常使用最多的也正是这些推荐性标准。对于汽车电子零部件来讲,如 功能或应用涉及相关的强制性国家标准,就必须先满足强制性国家标准;如零部件功能或应用不涉及相关的强制性国家标准,则只需要满足相关推 荐性国家标准或企业标准即可。图 5-1 为汽车电子零部件相关行业标准之间的关系。

工程测试规范:电子电气试验DV

图 5-1   汽车电子零部件相关行业标准之间的关系

图 5-1 中,从电子元器件到零部件,再到整车,电子元器件依据的是AEC 标准;ECU 等电子零部件以及整车需要同时依据国家标准及企业标准, 而企业标准通常来自或基于国家标准及 ISO/IEC  等国际标准,我国的国家标准通常也采用 ISO/IEC 等国际标准。

5.1.3  OEM 相关标准

在汽车行业,大多数 OEM 会要求 Tier 1 按照车企的标准来做试验,国内的 OEM  一般都参考国际标准或其合资伙伴的标准来制定其相应的企业标准,而外资品牌通常都有其成熟的企业标准,并且某些测试项目是  ISO/IEC 标准中没有的,如福特、大众的不少标准都略高于ISO/IEC 标准。整体来说, 各 OEM 的标准基本上大同小异,一个 Tier 1 的零部件通过了一家 OEM 的 试验标准,通常也可以通过其他家的试验标准;而且Tier 1 在设计产品时也会加入自己的设计要求来尽量满足整个行业的测试标准,以便提高产品在整个行业的通用性,降低零部件的定制化属性。

在汽车行业,电子零部件通常都采用定点招标的开发方式。在 Tier  1拿到项目后,OEM 的试验标准会同项目开发需求一起发给 Tier 1,Tier 1在产品硬件设计完成后,需要按照 OEM 的试验标准及要求对产品进行测试,这个测试主要用于验证产品的硬件及结构类设计,即常说的 DV 试验, 在 DV 试验完成后,产品的硬件及结构设计就可以冻结,软件可以继续保持更新。

对电子零部件来讲,各 OEM 的企业标准本质上差异并不大,基本都是参考相关的 IEC/ISO 标准制定的,可以看作是相关国家标准的延伸,而国家标准也大都是参考这些国际标准。下面举例介绍 OEM 的企业标准

1. 通用汽车

(1)环境试验

GMW 3172:电气 / 电子元器件的环境、可靠性及性能要求符合性分析、开发及验证总规范,参考 ISO 16750-2,3,4 等标准。

(2)EMC 试验

GMW3097 电气 / 电子元器件及子系统的电磁兼容性通用规范,参考 IEC CISPR25、ISO 10605、ISO 7637-1,2,3、ISO 11452-1,2,4,8,9 等标准。

GMW3091:车辆电磁兼容的总规范,参考 IEC CISPR25、ISO 10605、ISO 11452-1,2,3 等标准。

2. 一汽轿车

(1)环境试验

Q/FC-CA06-003A:乘用车电子电器零部件通用技术要求,参考 ISO 16750、ISO 20653 等标准。

(2)EMC 试验

QFC-CC06-001:乘用车电子电器零部件电磁兼容性试验要求,参考GB/T 18655、ISO 7637-1,2,3、ISO 11452-1,2,4,8,9、ISO 10605 等标准。

5.2 电子零部件相关标准

汽车电子零部件采用的大部分常用试验标准都是非强制性标准,这些标准通常都是依据相关国际标准(如 IEC 或 ISO 标准) 制定的,电子零部件通过相应测试项目及等级后就可以认为其满足了车载应用要求。

通常来讲,ISO/IEC 等国际标准可以看作是所有标准的基础,无论是国家标准、企业标准还是其他标准,都可以看作其衍生标准。对刚进入汽车行业或想了解汽车行业标准的人,建议从 ISO/IEC 等国际标准入手,读英文原版标准,但不要试图一次性从头读到尾,可以在涉及哪一部分时就 专门读哪个片段即可,并且要多读、反复读。另外也可以先挑自己感兴趣 的章节重点去读,读得多了,加上有一些行业应用经验后,自然就慢慢融 会贯通了。

关于电子零部件的标准众多,但大体可以分为环境(电气、机械、气候、防护等) 及 EMC(干扰及抗干扰) 两方面。

5.2.1  环境相关试验标准

环境相关试验标准又可以细分为电气、机械、气候、防护相关类试验标准,见表 5-2。

表 5-2   电子零部件环境相关试验标准

标准编号

标准名称

国际标准

实施日期

状态

 

GB/T 28046.1—

2011

道路车辆 电气及电子设备的环境条件和试验 第 1 部分:一般规定

 

ISO 16750-1:2006, MOD ①

 

2012-02-01

 

现行

 

GB/T 28046.2—

2019

道路车辆 电气及电子设备的环境条件和试验 第 2 部分:电气负荷

 

ISO 16750-2:2012, MOD

 

2020-05-01

 

现行

 

GB/T 28046.3—

2011

道路车辆 电气及电子设备的环境条件和试验 第 3 部分:机械负荷

 

ISO 16750-3:2007, MOD

 

2012-02-01

 

现行

 

GB/T 28046.4—

2011

道路车辆 电气及电子设备的环境条件和试验 第 4 部分:气候负荷

 

ISO 16750-4:2006, MOD

 

2012-02-01

 

现行

 

GB/T 28046.5—

2013

道路车辆 电气及电子设备的环境条件和试验 第 5 部分:化学负荷

 

ISO 16750-5:2010, MOD

 

2012-04-15

 

现行

GB/T 30038—

2013

道路车辆 电气电子设备防护等级(IP 代码)

ISO 20653:2006, MOD

 

2014-07-01

 

现行

 

GB/T 4208—2017

 

外壳防护等级(IP 代码)

IEC 60529:2013, IDT

 

2018-02-01

 

现行

① ISO 16750 的 5 个标准(1~5) 已全部升级为 ISO 16750-1/2/3/4/5:2023,发布时间为 2023 年7 月,对应的国家标准 GB/T 28046 尚未更新,故本书仍沿用现行国标对应的版本。

由表 5-2 可见,环境试验标准主要依据 GB/T 28046(ISO 16750) 系列标准,同时 GB/T 28046 标准还引用了 GB/T 2423《电工电子产品环境试验》系列标准,如温湿度、温度变化、盐雾、碰撞、跌落、振动等标准,同时考虑了以下环境因素:

1) 世界地理和气候。车辆几乎在世界所有陆地区域使用和运行,由于外界气候,包括可以预测的天气和季节的变化,使车辆环境条件有重大变   化。标准需要在世界范围内考虑温度、湿度、降水和大气条件,还包括灰 尘、污染和海拔高度等。

2) 车辆类型。车辆的设计特征决定了车辆内(和车辆上) 的环境条件, 如发动机类型带来的供电电压的差异等。

3) 车辆使用条件和工作模式。车辆的使用条件即由道路质量、路面类型、道路地形、车辆使用和驾驶习惯引起的车辆环境条件的变化。车辆的工作模式如贮存、运输、启动行驶及停车等都应予以考虑。

4) 零部件的生命周期。零部件的生命周期即在制造、运输、装卸、贮存、车辆装配、车辆保养和维修过程中,电气电子设备耐受的环境条件。

5) 车辆供电电压。车辆的使用、工作模式、电气分布系统设计甚至气候条件会导致供电电压变化,引起车辆电气系统的故障,如可能发生的交流发电机过电压和连接系统的开路等。

6) 在车辆内的安装位置。在目前或未来的车辆中,零部件可能安装在车辆的任何位置,每一特定应用的环境要求通常取决于安装位置。车辆的每个位置都有特定的环境负荷。如发动机舱的温度范围不同于乘客舱,振动负荷也是如此。此时不仅振动的量级不同,振动的类型也不同。安装在底盘上的组件承受的是典型的随机振动,而安装在发动机上的系统 / 组件,还应考虑来自发动机的正弦振动和随机振动。又如安装在门上的零部件因受门的撞击要经受大量的机械冲击。

在实际的试验中,则通常按照试验的类型及客户要求对样品进行分组及试验,而非直接按照标准规定的项目对样品进行试验。

5.2.2  EMC 相关标准

汽车电子零部件产品相关的 EMC 试验标准较环境标准更多,标准也更复杂,更难理解,但大体可以分为两大部分:干扰(骚扰)/ 发射和抗干扰, 如图 5-2 所示。

工程测试规范:电子电气试验DV

图 5-2   汽车电子零部件 EMC 试验标准

1. 干扰(骚扰)/ 发射

干扰也称骚扰,相关的试验通常被称为发射测试,相应的试验标准见 表 5-3。

表 5-3 干扰(骚扰)/ 发射相关试验标准

国家标准编号

                 标准名称

参考国际 / 国家标准

实施日期

状态

 

GB/T 18655—2018

车辆、船和内燃机无线电骚扰特性 用于保护车载接收机的限值和测量方法

 

IEC CISPR 25:2016, MOD

 

2019-02-01

 

现行

 

GB/T 21437.2—

2021

道路车辆 电气/ 电子部件对传导和耦合引起的电骚扰试验方法 第 2 部分:沿电源线的电瞬态传导发射和抗扰性

 

ISO 7637-2:2011, MOD

 

 

2022-07-01

 

 

现行

 

 

 

 

GB 34660—2017

 

 

 

 

道路车辆 电磁兼容性要求和试验方法

GB/T 18655—2018

GB/T 21437.2—2021

GB/T 33012.1—2016

GB/T 33012.2—2016

GB/T 33012.4—2016

GB/T 33014.1—2016

GB/T 33014.2—2016

GB/T 33014.3—2016

GB/T 33014.4—2016

GB/T 33014.5—2016 IEC CISPR 12:2005

 

 

 

 

2018-01-01

 

 

 

 

现行

GB/T 18655—2018 为推荐性国家标准,主要参考国际标准 IEC CISPR 25:2016,MOD,仅适用于零部件,同时涵盖了传导干扰 / 发射测试及辐射干扰 / 发射测试两部分。

GB/T 21437.2—2021 为推荐性国家标准,参考国际标准 ISO 7637-2:2011,MOD,主要内容是规定沿电源线的瞬态抗干扰试验,但其中有一部 分规定了瞬态传导干扰试验。

而 GB 34660—2017 为强制性国家标准,同时涵盖了整车及电子/ 电气零部件,标准同时参考了 GB/T 18655—2018(干扰 / 发射)、GB/T 21437.2—2021(沿电源线的电瞬态传导发射和抗扰性)、GB/T 33012(整车辐射抗扰性)、GB/T 33014(零部件辐射抗扰性)、IEC CISPR 12:2005(整车) 等标准。

2.  抗干扰

关于抗干扰的标准较多,甚至可以说是所有 EMC 标准中最多的。但简单来讲,抗干扰主要分为两部分:传导抗干扰与辐射抗干扰,其中传导抗干扰最常用的标准是 GB/T 21437.2—2021(ISO 7637-2:2011,MOD) 沿电源线的电瞬态传导发射和抗扰性,而 GB/T 21437.3—2021(ISO 7637-3:2016, MOD) 非电源线(通常指信号线) 的电瞬态抗干扰性标准则依据具体零部件类型和客户要求而定。因 GB/T 21437 对传导抗干扰的两个脉冲的相关规定移到了 GB/T 28046.2 中,所以相关标准还必须包含 GB/T 28046.2,这部分内容在 4.6.2 节有详细描述。

辐射抗干扰的标准为 GB/T 33014,对应的国际标准为 ISO 11452,标准共 9 项,每项标准均一一对应。除标准第 1 部分外,第 2、3、4、5、7、8、9、10 部分均为对不同测试方法的规定。其中常用的为第 2 部分:电波暗室法(装有吸波材料的屏蔽室,Absorber-Lined Shielded Enclosure,ALSE, 简称电波暗室,电波暗室法又称为 ALSE 法或自由场法) 和大电流注入法(BCI)。抗干扰相关试验标准见表 5-4。

表 5-4   抗干扰相关试验标准

国家标准编号

标准名称

相应国际标准

实施日期

状态

 

GB/T 21437.1—2021

道路车辆 电气 / 电子部件对传导和耦合引起的电骚扰试验方法 第 1 部分:定义和一般规定

 

ISO 7637-1:2015, MOD

 

 

2022-07-01

 

现行

 

 

GB/T 21437.2—2021

道路车辆 电气 / 电子部件对传导和耦合引起的电骚扰试验方法 第 2 部分:沿电源线的电瞬态传导发射和抗扰性

 

ISO 7637-2:2011, MOD

 

 

2022-07-01

 

 

现行

 

 

GB/T 21437.3—2021

道路车辆 电气 / 电子部件对传导和耦合引起的电骚扰试验方法 第 3 部分:对耦合到非电源线电瞬态的抗扰性

 

ISO 7637-3:2016, MOD

 

 

2022-07-01

 

 

现行

 

GB/T 28046.2—2019

道路车辆 电气及电子设备的环境条件和试验 第 2 部分:电气负荷

 

ISO 16750-2:2012, MOD

 

2020-05-01

 

现行

 

GB/T 19951—2019

道路车辆 电气 / 电子部件对静电放电抗扰性的试验方法

 

ISO 10605:2008 MOD

 

2020-01-01

 

现行

(续)

国家标准编号

标准名称

相应国际标准

实施日期

状态

 

GB/T 33014.1—2016

道路车辆 电气 / 电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法 第 1 部分:一般规定

 

ISO 11452-1:2005, MOD

 

 

2017-11-01

 

现行

 

GB/T 33014.2—2016

道路车辆 电气 / 电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法 第 2 部分:电波暗室法

 

ISO 11452-2:2004, MOD

 

 

2017-11-01

 

现行

 

 

GB/T 33014.3—2016

道路车辆 电气 / 电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法 第 3 部分:横电磁波

(TEM)①小室法

 

ISO 11452-3:2001, MOD

 

 

2017-11-01

 

 

现行

 

 

GB/T 33014.4—2016

道路车辆 电气 / 电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法 第 4 部分:大电流注入(BCI)②法

 

ISO 11452-4:2005, MOD

 

 

2017-11-01

 

 

现行

 

GB/T 33014.5—2016

道路车辆 电气 / 电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法 第 5 部分:带状线法

 

ISO 11452-5:2002, MOD

 

 

2017-11-01

 

现行

 

 

GB/T 33014.7—2020

道路车辆 电气 / 电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法 第 7 部分:射频功率直接注入法

 

ISO 11452-7:2003, MOD

 

 

2021-07-01

 

 

现行

 

GB/T 33014.8—2020

道路车辆 电气 / 电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法 第 8 部分:磁场抗扰法

 

ISO 11452-8:2015, MOD

 

 

2021-07-01

 

现行

 

GB/T 33014.9—2020

道路车辆 电气 / 电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法 第 9 部分:便携式发射机法

 

ISO 11452-9:2012, MOD

 

 

2021-07-01

 

现行

(续)

国家标准编号

标准名称

相应国际标准

实施日期

状态

 

 

GB/T 33014.10—2020

道路车辆 电气 / 电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法 第10 部分:扩展音频范围的传导抗扰法

 

ISO 11452-10:2009, MOD

 

 

2021-07-01

 

 

现行

① TEM:Transverse Electromagnetic,横电磁波。② BCI:Bulk Current Injection,大电流注入。

 

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