EMC實(shí)驗(yàn)中BCI整改實(shí)際案例

根據(jù)ISO11452-4國際標(biāo)準(zhǔn)，BCI（大電流注入）實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菫榱?a target="_blank">檢測電氣零部件設(shè)備對(duì)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(gè)線束皆有各自的電流，線束間容易受到彼此的干擾，干擾會(huì)由線束端口或者空間輻射進(jìn)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(hào)線束，旋鈕信號(hào)線束，LED燈線束

3）實(shí)驗(yàn)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(fù)責(zé)接收和傳輸信號(hào)給到空調(diào)控制面板，并將信號(hào)通過CAN給到上位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)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(gè)范圍，上位機(jī)系統(tǒng)會(huì)提示報(bào)錯(cuò)；

PC為上位機(jī)，負(fù)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(duì)應(yīng)的測試頻率范圍是1MHZ-400MHZ；
• 注入電流最大為200mA,駐留時(shí)間為1s.
• 實(shí)驗(yàn)等級(jí)為A：實(shí)驗(yàn)前，實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)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(jī)無提示錯(cuò)誤信息。

6）問題描述及解決

進(jìn)行DBCI測試時(shí)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(gè)頻率范圍能夠恢復(fù)正常，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)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(hào)最強(qiáng)，干擾進(jìn)入線束后干擾測試板和空調(diào)面板正常工作。

因?yàn)锽CI是對(duì)測試板和空調(diào)面板之間的線束進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，懷疑干擾是直接進(jìn)入測試用板，干擾測試用板工作，提供錯(cuò)誤數(shù)據(jù)給到上位機(jī)，進(jìn)而導(dǎo)致上位機(jī)系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)。依據(jù)這個(gè)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(jìn)行屏蔽，復(fù)測實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)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(duì)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(jìn)行處理，由于信號(hào)頻率集中在1MHz-100MHz，不同容值的電容，頻率越靠近諧振點(diǎn)，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(hào)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(duì)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(huì)延長上升沿時(shí)間，可能會(huì)出現(xiàn)在有效的時(shí)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(jìn)行DBCI測試，發(fā)現(xiàn)有明顯改善，但是在某些頻點(diǎn)仍然會(huì)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(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)通過。說明干擾就是通過線束傳導(dǎo)進(jìn)入測試用板，干擾到測試用板工作，進(jìn)而導(dǎo)致上位機(jī)界面報(bào)錯(cuò)。

7）實(shí)驗(yàn)整改措施

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

8）整改總結(jié)

對(duì)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(hào)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(shí)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(shí)車環(huán)境下，干擾信號(hào)僅僅耦合到除地線以外所有的線束上。實(shí)測發(fā)現(xiàn)接口處增加接地電容對(duì)DBCI和CBCI均有效。