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，多匝次級變壓器，在被測電源線或信號線中放置低串聯(lián)阻抗，同時(shí)能夠?qū)⒖捎眯盘栻?qū)動到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)多匝初級和單匝次級變壓器。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信號在耦合到互連電纜和/或電源線上時(shí)，不會導(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。由于電纜中會出現(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。信號源(信號發(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。

 

注入探頭從信號發(fā)生器和功率放大器接收信號電平。校準(zhǔn)夾具中注入電流的極限已針對兩個(gè)級別的電流幅度進(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。

 

會在被測設(shè)備中引起故障而不會對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，直到電流的接受/拒絕水平在校準(zhǔn)夾具中流動。

 

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，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，對汽車電子零部件系統(tǒng)等車載電子設(shè)備(包括電動汽車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：

 

 

 

推薦閱讀：