BCI大電流注入測(cè)試

發(fā)布人：leiditechsh 時(shí)間：2020-08-20 來源：工程師

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電子產(chǎn)品有許多不同的電磁敏感度測(cè)試，以下是大電流注入（Bulk Current Injection）測(cè)試的示例。關(guān)于大電流注入和磁化率測(cè)試的其他規(guī)范可能會(huì)完全不同。利用大電流注入的最常見測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是MIL-STD 461（軍用），RTCA / DO-160（航空），IEC 61000-4-6（商業(yè)）和ISO 11452-4（汽車）。

BCI測(cè)試使用的電流探頭類似于用于軍事傳導(dǎo)****（CE）靜止的電流探頭。電流探頭充當(dāng)單匝初級(jí)，多匝次級(jí)變壓器，在被測(cè)電源線或信號(hào)線中放置低串聯(lián)阻抗，同時(shí)能夠?qū)⒖捎眯盘?hào)驅(qū)動(dòng)到50ohm接收器中。電流探頭的特征在于其傳輸阻抗ZT（Db ohm），即標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載的輸出電壓比（對(duì)于EMI測(cè)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(hào)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(jí)和單匝次級(jí)變壓器。因此，當(dāng)與被測(cè)電纜（CUT）串聯(lián)放置時(shí)，它為磁化率信號(hào)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(hào)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(duì)于直接注入50ohm電路的效率低下。參見圖1。

圖1

簡(jiǎn)介：大電流注入測(cè)試旨在確認(rèn)RF信號(hào)在耦合到互連電纜和/或電源線上時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致性能下降或與被測(cè)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(hào)。由于電纜中會(huì)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(cè)試設(shè)置”中建立。此測(cè)試配置如圖1所示。

雷卯電子

設(shè)備：為了進(jìn)行大電流注入測(cè)試，可能需要以下設(shè)備。

l 測(cè)量接收器

l 信號(hào)發(fā)生器

l 功放

l 注入電流探頭

l 寬帶電流探頭（監(jiān)控探頭）

l 雙定向耦合器

l 射頻電纜（SAC-211）

l 50歐姆衰減器

l 50歐姆負(fù)載

l LISN

預(yù)校準(zhǔn)：此測(cè)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(hào)源（信號(hào)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(dòng)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。

1. 進(jìn)樣探針將被夾在校準(zhǔn)夾具中，如圖1所示。

2. 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(cè)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。

3. 注入探頭從信號(hào)發(fā)生器和功率放大器接收信號(hào)電平。校準(zhǔn)夾具中注入電流的極限已針對(duì)兩個(gè)級(jí)別的電流幅度進(jìn)行了預(yù)先校準(zhǔn)：

1) 可接受/拒絕的電流水平，不應(yīng)引起被測(cè)設(shè)備的故障。

2) 會(huì)在被測(cè)設(shè)備中引起故障而不會(huì)對(duì)其造成永久損壞的電流水平或規(guī)格水平。

4. 預(yù)校準(zhǔn)程序步驟：

1) 增加到注入探頭的測(cè)試信號(hào)，直到電流的接受/拒絕水平在校準(zhǔn)夾具中流動(dòng)。

2) 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。

3) 增加測(cè)試信號(hào)，直到達(dá)到規(guī)定的電流水平。

4) 記錄產(chǎn)生電流規(guī)格水平所需的正向功率和反向功率。

5) 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。

6) 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。

7) 測(cè)試報(bào)告應(yīng)記錄步驟1-4的數(shù)據(jù)。

注射測(cè)試程序：

注意在這些測(cè)試過程中會(huì)產(chǎn)生高射頻電壓和電流。進(jìn)行測(cè)試的人員不得與測(cè)試裝置的任何裸露金屬物品接觸。

1. 在此測(cè)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。

2. 在每個(gè)測(cè)試頻率上，增加信號(hào)電平，直到出現(xiàn)故障或直到寬帶電流探頭測(cè)量到規(guī)范的電流電平為止。記錄以下內(nèi)容：

3. 來自寬帶電流探頭的電流

正向功率注入

反向功率注入

4. 對(duì)所有必需的頻率重復(fù)此測(cè)試。測(cè)量足夠的頻率以確保已確定所有磁化率水平。

5. 在被測(cè)設(shè)備表現(xiàn)出敏感性的頻率下，降低信號(hào)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(cè)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(cè)試程序，以識(shí)別要測(cè)試的每條電線和電纜。在所有注入電流的情況下，使用的測(cè)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(duì)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(qǐng)格外小心。建議在組裝和拆卸測(cè)試裝置時(shí)為測(cè)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(qǐng)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/T 17619、ECE-R 10.05、2004-104-EC等標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)汽車電子零部件系統(tǒng)等車載電子設(shè)備（包括電動(dòng)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(cè)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(cè)系統(tǒng)的電纜從耦合鉗中穿過，然后通過改變感應(yīng)信號(hào)的頻率進(jìn)行抗擾性試驗(yàn)。

BCI 測(cè)試法，被認(rèn)為是汽車電子模塊敏感度測(cè)試的最重要的測(cè)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(guó)際、國(guó)內(nèi)、汽車廠商標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試項(xiàng)目：

標(biāo)準(zhǔn)類型

標(biāo)準(zhǔn)號(hào)

頻率范圍

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

ISO 11452-4

1MHz-400MHz

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)

GB T17619

20MHz~400MHz

歐洲指令