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菊水电子工业㈱ 研修会 『 关于 电子化汽车 的 安全性 评估 ① 』

菊水电子工业㈱ 研修会 『 关于 电子化汽车 的 安全性 评估 ① 』. ～汽车 EMC 试验 的 重要性 及其 技术～. 车载设备 的 环境①. 汽车 的 电子化. 一直以来大多数 汽车 是靠 机械 性 控制 和 油压 动作的，但是现在随着微机 技术 的进步，发动机、变速箱 控制、 反光镜和车窗 控制、 转向系统和悬架 控制等 几乎所有的动作都 电子化 ，而且汽车导航、 ETC 等 信息 设备 也迅速发展 。. 智能钥匙. 电动车窗. ABS. ETC. 安全气囊. 安全性. EPS. 电动座椅. 无钥匙进入. 自动巡航. 车载设备 的 环境②.

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菊水电子工业㈱ 研修会 『 关于 电子化汽车 的 安全性 评估 ① 』

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Presentation Transcript

  1. 菊水电子工业㈱研修会『关于电子化汽车的安全性评估①』菊水电子工业㈱研修会『关于电子化汽车的安全性评估①』 ～汽车EMC试验的重要性及其技术～

  2. 车载设备的环境① • 汽车的电子化 一直以来大多数汽车是靠机械性控制和油压动作的，但是现在随着微机技术的进步，发动机、变速箱控制、反光镜和车窗控制、转向系统和悬架控制等几乎所有的动作都电子化，而且汽车导航、ETC等信息设备也迅速发展。 智能钥匙 电动车窗 ABS ETC 安全气囊 安全性 EPS 电动座椅 无钥匙进入 自动巡航

  3. 车载设备的环境② • 对车载电子设备的EMC对策 EMI＝Electro Magnetic Interference 电磁干扰 EMS＝ Electro Magnetic Susceptibility电磁敏感度

  4. 车载设备的环境③ • 电磁敏感度试验的重要性 ●天线、基地电台等的直接放射试验 ●来自电器配线的辐射、连接的电器配线的传导 信号源 接收部 AE

  5. 最近的话题① • 2004/104/EC　欧州汽车EMC指令 　（2004年11月13日发布） • 2006年1月1日～　新法规生效（可按新法规试验） • 2006年7月1日～　新法规规定的新型车/新申请的义务（新法规强制适用） • 2009年1月1日～　新指令对ESA(电子/电子装配元器件)强制适用

  6. 最近的话题②-1 • ISO7637-3修改中　增加试验方法 • CCC method : Capacitive coupling clamp • DCC method : Direct capacitive coupling • ICC method : Inductive coupling clamp

  7. 最近的话题②-2 • ISO7637-3CCC method • CCC method : Capacitive coupling clamp Pulse3a/3b发生器 示波管 耦合夹钳 衰减器 供试品 绝缘体 电池 接地平面 绝缘体 DC电源 各种传感器

  8. 最近的话题②-3 • ISO7637-3DCC method • DCC method : Direct capacitive coupling Pulse2a/3a/3b发生器 外设 供试品 绝缘体 电池 绝缘体 DC电源 接地平面

  9. 最近的话题②-4 • ISO7637-3ICC method • ICC method : Inductive coupling clamp Pulse2a发生器 使用ISO11452-4规定的注入探头。(FCC公司F-140等) 注入探头 外设 供试品 绝缘体 电池 绝缘体 DC电源 接地平面

  10. 车载电装品生产厂家的动向 • 从旗下型向自由竞争型转变 • 应对各汽车生产厂家标准：BIG3、T公司、N公司… • 应对对方国家的指令・规定：SAE、ECE、JASO… 应对国际标准ISO(国际标准化机构) International Organization for Standardization

  11. 国际规格　ＩＳＯ7637-2标准 • 过渡电涌试验＆电源电压变动试验要求 • 过渡电涌试验要求：KES7700系统 Pulse1,Pulse2a,Pulse3a/3b,Pulse5a/5b

  12. KES7700系统 • Pulse1:KES7711,KES7713A • Pulse2a:KES7720,KES7721 • Pulse3a/3b:KES7731 • Pulse5a/5b:KES7750,KES7305 Pulse2a是通过突发性地切断与被试验体并列连接的装置的电流，模拟束线的电感发生的过渡现象。 Pulse1是连接电感性负荷的电路，模拟在开关ON(关)到OFF(开) 时发生的过渡现象。 Pulse5a/5b模拟工作中从交流发电机切断电池时发生的过渡电压。具有过渡电压抑制器的交流发电机发生Pulse5b、不具有过渡电压抑制器的发生Pulse5a。 Pulse3a/3b模拟开关在开关过程中发生的过渡现象。

  13. KES7700系统 • KES7711:Pulse1-12V<插件> • KES7721:Pulse2a<插件> • KES7731:Pulse3a/3b<插件> • KES7713A:Pulse1-24V<外部连接件> • KES7750,SP80376:Pulse5a/5b<外部连接件>

  14. KES7700系统 • ISO7637-2标准：完全符合 • 为组件式，系统结构小 • 输出端采用汇流条：提高波形品位 • 脉冲5a/5b：忠实再现标准 主框 脉冲组件 汇流条

  15. ANNEX D:验证波形 Pulse5a 标准的确认

  16. td：Same as unsuppressed value 必须输出Pulse5a所设定的脉冲宽度。 关键在这里! Pulse5b 标准 • ｔｄ(脉冲宽度)要求与Pulse5a相同

  17. 输出电感：连接２Ω、２Ω负荷电阻时电压(Us)和脉冲宽度(td)变为1/2输出电感：连接２Ω、２Ω负荷电阻时电压(Us)和脉冲宽度(td)变为1/2 放大器方式是电压(Us)和脉冲宽度(td)变为1/2。 放大器方式的Pulse5a･･･ • Pulse5a：对ANNEX D符合标准 放大器方式框图 高压 电源 ◎ANNEX D　要求事项 波形生成信号

  18. 以Pulse5a波形生成信号为基准对波形进行限幅，故Us不被分压，又因是放大器方式，td保持在Pulse5a设定值。 放大器方式的Pulse5b･･･ • Us(电压)不被分压，td(脉冲宽度)也不缩短。 ■专利申请中 Pulse5b生成用箱 高压 电源 波形 监视器 电路 比较器 限幅电压 设定输入 Pulse5a波形生成信号

  19. 输出电感：连接２Ω、２Ω负荷电阻时电压(Us)和脉冲宽度(td)变为1/2输出电感：连接２Ω、２Ω负荷电阻时电压(Us)和脉冲宽度(td)变为1/2 LCR方式是电压(Us)和脉冲宽度(td)变为1/2。 LCR方式的发生器Pulse5a也・・・ • Pulse5a：对ANNEX D符合标准 LCR方式框图 高压 电源 ◎ANNEX D　要求事项

  20. 发生Pulse5a 相当于齐纳二极管的限幅电路 限幅电压被保持・・・ Pulse5a所设定的脉冲宽度(400ms)在100ms附近，大幅度缩短。 LCR方式的发生器Pulse5b･･･ • td(脉冲宽度)变短，不符合标准。 Pulse5b的脉冲宽度必须与Pulse5a所设定的脉冲宽度相同。用LCR方式生成Pulse5b，Pulse5b生成电路(相当于齐纳二极管的限幅电路)变为负荷，脉冲宽度大幅度缩短。 高压 电源

  21. 相当于齐纳二极管的限幅电路 相当于齐纳二极管的限幅电路 限幅电压被保持・・・ 保持抑制电压 脉冲宽度大幅度缩短，不符合标准。 脉冲宽度也能按标准输出。 放大器方式？LCR方式？ • Pulse5b从破坏试验→放大器方式！ 由于Pulse5a/5b试验是将脉冲宽度长的脉冲外加于被试物的破坏性试验，脉冲宽度变短有可能会与原来的试验目的不同。 放大器方式 LCR方式 ＝ ＝ ＞

  22. 我公司放大器方式的Pulse5b･･･ • 能忠实地再现ISO7637标准要求波形。 以Pulse5a波形生成信号为基准对波形进行限幅，故Us不被分压，又因是放大器方式，td保持在Pulse5a设定值。 实测波形 Pulse5a发生器 Pulse5b生成用抑制器箱 高压 电源 专利申请中 Pulse5a波形生成信号 <ISO7637-2标准摘录>

  23. 国际标准　ＩＳＯ7637-2标准 • 过渡电涌试验＆电源电压变动试验要求 • 　电源电压变动试验要求：KES7400系统 Pulse2b,Pulse4

  24. KES7400系统 • Pulse2b • Pulse4 模拟点火开关关闭后作为发动机工作的直流电动机发生的过渡现象。 降低因内燃机的启动发电机电路的启动而发生的电源电压的降低。

  25. KES7400系统 ＜产品阵容＞ • KES7400：±60V,±12.5A • KES7401：±60V,±25A • KES7402：±60V,±37.5A • KES7403：±60V,±50A ＜附带DC切断开关的机型＞ • KES7410：±60V,±12.5A • KES7411：±60V,±25A • KES7412：±60V,±37.5A • KES7413：±60V,±50A

  26. KES7400系统 • 最大±60V, ±50A的双极电源 • 可4通道同步输出 • 频率特性100kHz(±60V最大摆动时)、300kHz(±10V摆动时) • 支持各汽车生产厂家的充实的波形库 • DC切断开关、DC切断时间：1μs以下 往+ACC线 往+B线 系统控制器 往+lgn线 供试品 同步运行母线 同步运行母线 绝缘体 接地平面 木制桌子

  27. 按ISO7637-2标准只有Pulse2b和4 实际上按各汽车生产厂家独自的标准运营 存在复杂的电压变动波形模式 起动波形、连接器的震颤、电池的装卸、多通道输出 、DC切断等瞬间切断试验等等 KES7400系统 • 电源电压变动试验要求

  28. 两极同时瞬间切断 ＋极 －极 脉冲下降时间：347.8ns 脉冲上升时间：36.06ns 使用DC切断开关，完全适应正极、负极、两极切断（DC切断时间：1μs以下） 关键在这里!! KES7400系统 • 内置DC切断开关可在1㎲以下瞬间切断 可在束线上连接器脱落时、继电器开关等方面模拟实际车辆的工作。

  29. 菊水电子工业株式会社 推出车载电子设备用EMC试验系统方案。

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