EMC實驗中BCI整改實際案例

根據(jù)ISO11452-4國際標(biāo)準(zhǔn)，BCI（大電流注入）實驗?zāi)康氖菫榱?a target="_blank">檢測電氣零部件設(shè)備對由射頻場感應(yīng)引起的傳導(dǎo)抗擾度。由于車輛內(nèi)的線束是互相捆綁在一起的，而各個線束皆有各自的電流，線束間容易受到彼此的干擾，干擾會由線束端口或者空間輻射進入電子設(shè)備，影響設(shè)備正常工作。

1）產(chǎn)品信息

2）接口信息表：

電源線束（3v3）,按鍵信號線束，旋鈕信號線束，LED燈線束

3）實驗設(shè)置示意圖

DUT是測試設(shè)備，空調(diào)面板；

bridge板（測試用板）負責(zé)接收和傳輸信號給到空調(diào)控制面板，并將信號通過CAN給到上位機系統(tǒng)進行診斷處理。按鍵和旋鈕的數(shù)值都要求在一定的范圍以內(nèi)，如果超出這個范圍，上位機系統(tǒng)會提示報錯；

PC為上位機，負責(zé)監(jiān)測測試用板提供的數(shù)據(jù)是否有效，并提供監(jiān)控界面，供測試人員觀測。

4）測試要求

• CW和AM兩種調(diào)制方式，
• 測試模式是DBCI（差模，排除地線以外的所有線束測試）和CBCI（共模，所有線束測試）；對應(yīng)的測試頻率范圍是1MHZ-400MHZ；
• 注入電流最大為200mA,駐留時間為1s.
• 實驗等級為A：實驗前，實驗中，實驗后功能均正常。

5）功能要求

功能正常定義為：按鍵和旋鈕的數(shù)值在正常范圍，上位機無提示錯誤信息。

6）問題描述及解決

進行DBCI測試時發(fā)現(xiàn)在1M-100MHz出現(xiàn)按鍵和旋鈕的數(shù)值出現(xiàn)異常，超出這個頻率范圍能夠恢復(fù)正常，因為實驗電流從1MHz是依次降低的，即由200mA慢慢降低，懷疑是剛開始干擾信號最強，干擾進入線束后干擾測試板和空調(diào)面板正常工作。

因為BCI是對測試板和空調(diào)面板之間的線束進行實驗，懷疑干擾是直接進入測試用板，干擾測試用板工作，提供錯誤數(shù)據(jù)給到上位機，進而導(dǎo)致上位機系統(tǒng)報錯。依據(jù)這個思路，我們需要確定是通過空間輻射還是傳導(dǎo)輻射干擾到測試用板工作。

用屏蔽盒將測試用板進行屏蔽，復(fù)測實驗，實驗現(xiàn)象跟之前一致，說明不是通過空間輻射干擾測試用板工作。對于差模傳導(dǎo)干擾，我們嘗試在測試用板接口處增加濾波電容進行處理，由于信號頻率集中在1MHz-100MHz，不同容值的電容，頻率越靠近諧振點，阻抗越低，從下圖可以看出47u,10u,1u,100n在1MHz-400MHz阻抗較低，我們選用100nf的電容為干擾信號提供泄放途徑，至于為什么沒有選用更大的電容，主要是由于軟件對按鍵和旋鈕的采樣周期很短，5ms左右，兩次采樣數(shù)值均在有效范圍以內(nèi)算作一次有效值，選用過大的電容，會延長上升沿時間，可能會出現(xiàn)在有效的時間內(nèi)，無法采集到兩次在正確的數(shù)值，導(dǎo)致漏采樣。

將100nf的電容放置在測試用板的接口處 ，重新進行DBCI測試，發(fā)現(xiàn)有明顯改善，但是在某些頻點仍然會出現(xiàn)功能異常，考慮將接口處的電阻改用更大的數(shù)值， 原先選用的是1K的電阻，現(xiàn)改用2.2K的電阻 ，降低干擾的能量，重新復(fù)測實驗，實驗通過。說明干擾就是通過線束傳導(dǎo)進入測試用板，干擾到測試用板工作，進而導(dǎo)致上位機界面報錯。

7）實驗整改措施

替換按鍵及旋鈕接口處1K電阻為2.2K電阻，同時在靠近接口處增加100nf電容。

8）整改總結(jié)

對于接口類的抗擾性測試，我們都可以考慮在接口處增加ESD管，電容，給干擾提供泄放回路，避免信號傳導(dǎo)到設(shè)備內(nèi)部，干擾其正常工作。

附：CBCI是共模干擾，即模擬實車環(huán)境下，有干擾耦合到產(chǎn)品所有的線束上；DBCI是差模干擾，即模擬實車環(huán)境下，干擾信號僅僅耦合到除地線以外所有的線束上。實測發(fā)現(xiàn)接口處增加接地電容對DBCI和CBCI均有效。