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ISO-7637 道路车辆电气干扰传导与耦合标准解析

发布时间:2026-01-16 14:28

1. ISO-7637 标准体系架构概述

1.1 标准整体结构与组成

ISO-7637 标准全称为《道路车辆 — 由传导和耦合产生的电气干扰》(Road vehicles—Electrical disturbances from conduction and coupling),是国际标准化组织(ISO)制定的关于道路车辆电气干扰测试的核心标准体系。该标准由国际标准化组织的道路车辆技术委员会 ISO/TC 22 下属的电气和电子部件及通用系统分技术委员会 SC 32 负责制定和维护。
由容测电子自主研发并生产的 EA-7637 汽车电子瞬态干扰发生器,完全符合 ISO 7637-2 与 ISO 7637-3 等标准要求,可为测试提供稳定、可靠的测试设备。
EA-7637汽车电子瞬态干扰发生器
(点击图片查看产品详情)
截至目前,ISO-7637 标准体系包括已发布和正在制定的多个部分,形成了完整的道路车辆电气干扰测试标准体系:
已发布的标准部分:
ISO 7637-1: 定义和一般考虑(Definitions and general considerations
ISO 7637-2: 仅沿电源线的电瞬态传导(Electrical transient conduction along supply lines only
ISO 7637-3: 通过电源线以外线路的电容性和电感性耦合的电瞬态传输(Electrical transient transmission by capacitive and inductive coupling via lines other than supply lines
正在制定的标准部分:
ISO 7637-4: 仅沿屏蔽高压电源线的电瞬态传导(Electrical transient conduction along shielded high voltage supply lines only
ISO/TS 7637-5: 脉冲发生器的增强定义和验证方法(Enhanced definitions and verification methods for harmonization of pulse generators according to ISO 7637-2
值得注意的是,标准的第 4 部分 ISO 7637-4 已从技术报告(ISO/TS 7637-4)转为国际标准的制定过程,同时第 部分的最新版本(第 版)增加了高压电气系统的供电电压和容差要求。

1.2 标准适用范围与目的

ISO-7637 标准主要用于规范道路车辆中电子电气系统在面对各种电瞬态现象时的抗扰度测试方法与要求。该标准的核心目的是确保安装在道路车辆上的电子电气设备能够在车辆电气系统产生的电磁干扰环境中正常工作,同时不对该环境中的其他设备产生不可接受的电磁干扰。
标准适用于安装在配备 12V 或 24V 电气系统的乘用车和商用车辆上的设备,包括各种类型的道路车辆,无论其采用何种动力系统(如火花点火发动机、柴油发动机、电动机)。标准规定了台架测试方法,用于确定沿电源线的注入和电气瞬变的测量,并通过耦合计算被测器件的抗扰度。
需要特别说明的是,ISO-7637 标准主要关注车辆电气系统内部产生的干扰,而不包括车辆外部产生的窄带信号(如广播和无线电发射机产生的信号),这些内容属于其他标准(如 ISO 11451 和 ISO 11452)的范围。

1.3 标准发展历程与版本演进

ISO-7637 标准的发展历程反映了汽车电子技术的不断进步和对电磁兼容性要求的日益提高。标准的制定始于 20 世纪 80 年代,最初版本主要针对传统燃油车辆的电气系统干扰问题。随着汽车电子技术的快速发展,特别是新能源汽车的兴起,标准也在不断更新和完善。
 ISO 7637-2 为例,该部分经历了多次重要修订。最初版本发布于 1984 年,包含了许多脉冲 波形(1-7),但在 2004 年的版本中减少到仅脉冲 1-3,脉冲 4(电源循环)和脉冲 5(抛负载)被移至 ISO 16750-2 标准中,脉冲 和 因过时被删除。最新的 2011 年版本(第 版)取消并替代了 2004 年版本,在技术上进行了修订,并纳入了 2008 年的修正案(ISO 7637-2:2004/Amd.1:2008)。
ISO 7637-1 的最新版本是 2023 年发布的第 版,该版本取消并替代了 2015 年的第 版,主要变化包括增加了 ISO/TS 7637-4 的引用以及高压电气系统的供电电压和容差要求。
ISO 7637-3 的最新版本是 2016 年发布的第 版,取消并替代了 2007 年的第 版,在技术上进行了修订,特别增加了对现代车辆网络(如 CANLINFlexRay 等)的干扰测试要求,以及对更高频段干扰测试的要求。

2. 传导干扰技术内容详解

2.1 传导干扰的定义与分类

传导干扰是指通过导体传播的电磁干扰,在 ISO-7637 标准中,传导干扰被定义为车辆电气系统中产生的电瞬态现象,这些现象通过电源线、信号线或其他导体耦合到车载电子设备中。
根据干扰的性质和特征,ISO-7637 标准将传导干扰分为两大类:连续传导干扰和瞬态传导干扰。连续传导干扰是指在一定时间内持续存在的干扰信号,而瞬态传导干扰则是指持续时间极短的瞬时干扰脉冲。
 ISO 7637-2 标准中,主要关注的是瞬态传导干扰,这些干扰具有以下特点:
•持续时间短:从微秒到毫秒级
•能量集中:虽然持续时间短,但能量密度高
•变化剧烈:电压或电流的变化率很大
•具有特定的波形特征:每种瞬态干扰都有其特定的波形参数
 ISO 7637-3 标准中,则主要关注通过电容性和电感性耦合方式传播的瞬态干扰,这些干扰既包括快速瞬态脉冲(fast transient)也包括慢速瞬态脉冲(slow transient)。

2.2 传导干扰的产生机理与影响

传导干扰在车辆电气系统中主要由以下几种机理产生:
感性负载切换产生的瞬态干扰:
当车辆中的感性负载(如电机、继电器线圈、电磁阀等)被断开时,由于电感中的电流不能突变,会产生很高的反向电动势,形成瞬态电压脉冲。这种现象在 ISO 7637-2 中被定义为脉冲 和脉冲 2a
电源系统异常产生的瞬态干扰:
车辆电源系统在某些异常情况下会产生瞬态干扰,如抛负载(Load Dump)现象。当交流发电机正在给电池充电时,如果电池意外断开,发电机的输出电压会急剧上升,产生高能量的瞬态脉冲。这种现象在 ISO 7637-2 中被定义为脉冲 5
开关操作产生的瞬态干扰:
车辆中的各种开关操作,特别是机械开关的断开过程中,由于触点间的电弧放电会产生高频振荡脉冲。这些脉冲在 ISO 7637-2 中被定义为脉冲 3a 和脉冲 3b,其特点是上升时间极快、频率很高。
电源电压波动:
车辆启动过程中,启动电机需要消耗很大的电流,导致车辆电源电压出现大幅下降。这种现象在 ISO 7637-2 中被定义为脉冲 4
这些传导干扰对车载电子设备的影响主要表现在以下几个方面:
•功能异常:干扰可能导致设备出现暂时性故障或功能退化
•数据丢失:对于带有微处理器的设备,干扰可能导致内存中的数据丢失或程序紊乱
•永久性损坏:在极端情况下,高能量的瞬态干扰可能导致电子元件永久性损坏
•误动作:干扰可能导致设备产生误动作,影响车辆的安全性

2.3 传导干扰的测试条件与要求

ISO-7637 标准对传导干扰测试规定了严格的条件和要求,以确保测试结果的准确性和可重复性。
测试环境条件:
环境温度:23℃±5℃
相对湿度:45%-75%
大气压力:86kPa-106kPa
测试电压条件:
根据车辆电气系统的类型,标准规定了不同的测试电压要求:
 
测试电压 12V 系统 24V 系统
UA(发电机工作时) 13.5±0.5V 27±1V
UB(电池供电时) 12±0.2V 24±0.4V
测试设备要求:
传导干扰测试需要使用专门的测试设备,主要包括:
脉冲发生器:能够产生符合 ISO 7637 标准要求的各种脉冲波形
耦合 / 去耦网络(CDN):用于将脉冲信号耦合到被测设备的电源线上,同时隔离测试系统与电网
示波器:带宽至少为 400MHz,采样率至少为 2GHz/s,用于测量脉冲波形参数
高压差分探头:带宽要求 DC100MHz,输入阻抗要求直流时 Z≥1MΩ
电压探头:带宽要求 DC200MHz,输入阻抗要求直流时 Z≥1MΩ,电容≤110pF,衰减为 100:1
测试配置要求:
被测设备(DUT)的安装和连接必须符合标准要求:
参考接地平板:应采用至少 0.5mm 厚的铜板、黄铜板或镀锌钢板,尺寸为 2×1m 以上
DUT 和线束应放置在厚度 50mm±5mm 的绝缘支撑体上
DUT 应按照安装规范连接到接地平板上
•所有负载、传感器等应使用尽可能短的引线连接到接地平板上
高压电源线的长度应为 500mm+200mm/0mm),接地线的默认长度为 200mm±50mm
接地连接的直流电阻不应超过 2.5mΩ

3. 瞬态抗扰度技术内容深度解析

3.1 瞬态现象的分类与特征

ISO-7637 标准对车辆电气系统中可能出现的各种瞬态现象进行了系统分类和定义,主要包括以下几种类型的瞬态脉冲:
脉冲 1Pulse 1):感性负载断开瞬态
脉冲 1 模拟的是与车辆电源并联的感性负载(如电机、继电器线圈)在断开时产生的瞬态电压。其主要特征参数为:
峰值电压:-100V12V 系统)/-450V 至 - 600V24V 系统)
上升时间:50ns
持续时间:1ms
内阻:10Ω12V 系统)/50Ω24V 系统)
这种瞬态的产生机理是当感性负载突然断开时,电感中的磁场能量转化为电场能量,产生很高的反向电动势,形成负向瞬态脉冲。
脉冲 2aPulse 2a):线束电感瞬态
脉冲 2a 模拟的是由于线束电感的影响,在切断与电源并联的负载电流时产生的正电压瞬变。其特征参数为:
峰值电压:-75V 至 - 100V12V 系统)/-450V 至 - 600V24V 系统)
内阻:10Ω12V 系统)/50Ω24V 系统)
延迟时间:2ms12V 系统)/1ms24V 系统)
上升时间:1 (+0/-0.5)μs12V 系统)/3 (+0/-0.5)μs24V 系统)
脉冲宽度:0.5s 至 5s
脉冲 2bPulse 2b):直流电机发电瞬态
脉冲 2b 模拟的是点火开关断开后,直流电机作为发电机运行时产生的电压瞬变。其特点是:
•低电压:约等于系统电源电压
•缓慢前沿:毫秒级上升时间
•大宽度:可达数秒
小内阻:约 2Ω
•属于低速高能量脉冲干扰
脉冲 3a 和 3bPulse 3a/3b):开关瞬态
脉冲 3a 和 3b 模拟的是开关过程引起的快速瞬态脉冲,这些脉冲可能是负向的(3a)或正向的(3b),其共同特点是上升时间极快、频率很高。主要参数为:
峰值电压:±250V(脉冲 3a/±100V(脉冲 3b
上升时间:5±1.5ns
脉冲宽度:20ns
重复频率:1kHz
内阻:50Ω
脉冲 4Pulse 4):启动瞬态
脉冲 4 模拟的是内燃机起动电机电路通电时产生的电源电压降低现象,主要反映车辆启动时的低压问题。
脉冲 5Pulse 5):抛负载瞬态
脉冲 5 模拟的是抛负载(Load Dump)现象,是能量最大的瞬态波形。脉冲 分为 5A 和 5B 两种:
脉冲 5A79-101V,持续时间 40-400ms
脉冲 5B42-53V,持续时间 40-400ms
抛负载瞬态的产生机理是当交流发电机给电池充电时,如果电池意外断开,发电机的输出电压会急剧上升,产生高能量的瞬态脉冲。抛负载的幅度取决于断开电池连接时发电机的转速和励磁强度。

3.2 瞬态抗扰度测试等级划分

ISO-7637 标准根据设备在车辆中的重要性和安全要求,将瞬态抗扰度测试分为四个功能等级,用于评估设备在受到瞬态干扰时的性能表现:
级(功能完全正常):
被测试装置或系统在施加干扰过程中及干扰撤除后,能执行其预先设计的所有功能,无任何性能下降或功能异常。这是最高的性能要求,通常适用于与安全相关的关键系统,如制动系统、安全气囊系统等。
级(短暂异常但可自恢复):
被测试装置或系统在施加干扰过程中,能执行其预先设计的所有功能,然而可能有一项或多项指标超出规定的偏差。但在停止施加干扰之后,所有功能能自动恢复到正常操作状态,存储功能应保持 A 级水平。
级(功能丧失需手动恢复):
被测试装置或系统在施加干扰过程中,不执行其预先设计的一项或多项功能,但在停止施加干扰之后能自动恢复到正常操作状态,或需要手动干预才能恢复正常。
级(严重故障不可接受):
在测试条件下设备性能可能会永久性损坏,设备不再可用。这是不可接受的故障状态,任何设备都不应出现 D 级故障。
此外,标准还根据测试强度将瞬态抗扰度测试分为四个等级(到 IV 级),其中 级为最低强度,IV 级为最高强度。不同等级对应不同的脉冲幅值和持续时间要求,测试等级的选择应根据设备在车辆中的安装位置和功能重要性确定。

3.3 各类瞬态的测试方法与要求

针对不同类型的瞬态脉冲,ISO-7637 标准规定了相应的测试方法和具体要求。
脉冲 1 测试方法:
脉冲 1 测试主要评估设备对感性负载断开瞬态的抗扰度。测试时需要使用脉冲发生器产生符合标准要求的脉冲 波形,通过耦合 去耦网络注入到被测设备的电源线上。测试要求包括:
脉冲施加次数:每个极性至少 500 
脉冲间隔:≥1s
•使用高压差分探头验证脉冲参数
验证公式:V_actual = V_probe × 衰减比
脉冲 2a 和 2b 测试方法:
脉冲 2a 和 2b 的测试方法类似,主要区别在于脉冲参数的设置。测试时需要特别注意以下要求:
脉冲 2a 测试需要设置正确的延迟时间和上升时间参数
脉冲 2b 测试需要设置较长的脉冲宽度(可达数秒)
由于脉冲 2b 属于低电压、大电流的高能量脉冲,需要确保测试设备具有足够的功率容量
脉冲 3a 和 3b 测试方法:
脉冲 3a 和 3b 属于快速瞬态脉冲,测试时需要使用专门的高速脉冲发生器和宽带测量设备。测试要求包括:
上升时间:5±1.5ns
脉冲宽度:20ns
重复频率:1kHz
测试时间:10 分钟
对于 12V 系统,脉冲 3a 的测试等级为 - 30V 至 - 110V,脉冲 3b 为 + 18V 至 + 75V
对于 24V 系统,脉冲 3a 的测试等级为 - 37V 至 - 150V,脉冲 3b 为 + 37V 至 + 150V
脉冲 4 测试方法:
脉冲 4 测试主要模拟车辆启动时的电压下降情况,测试时需要使用电压降模拟器,产生符合标准要求的电压下降波形。
脉冲 5 测试方法:
脉冲 5(抛负载)测试是最严苛的测试项目之一,需要使用大功率的脉冲发生器。测试要求包括:
对于 12V 系统:
脉冲 5A:电压 79-101V,内阻 0.5-4Ω,持续时间 40-400ms
脉冲 5B:电压 42-53V,内阻 0.5-4Ω,持续时间 40-400ms
对于 24V 系统:
脉冲 5A:电压 143-193V,内阻 1-8Ω,持续时间 100-350ms
脉冲 5B:电压 77-98V,内阻 1-8Ω,持续时间 100-350ms

4. 测试方法体系全面解析

4.1 测试设备技术要求与配置

ISO-7637 标准对测试设备的技术要求极为严格,以确保测试结果的准确性和可重复性。
脉冲发生器要求:
脉冲发生器是测试系统的核心设备,必须能够产生符合 ISO 7637 标准要求的各种脉冲波形。主要技术指标包括:
输出电压范围:-200V~+500V
脉冲宽度:10ns~1s
最大 EUT 直流电压:60V
最大 EUT 直流电流:30A60A100A200A(不同型号)
输出阻抗:50Ω(脉冲 3a/3b)、(脉冲 2b5)、10Ω 或 50Ω(脉冲 12a
现代的脉冲发生器通常采用一体化设计,集成了多种脉冲发生功能。例如,EA-7637 汽车电子瞬态干扰模拟器集成了脉冲 12a3a3b 波形发生器,配备 10 寸安卓系统电容触控屏,内置耦合去耦网络。
耦合 / 去耦网络(CDN)要求:
耦合 / 去耦网络是测试系统的关键组件,用于将测试脉冲正确耦合到被测设备上,同时隔离测试系统与电网。CDN 的主要技术要求包括:
阻抗特性:50Ω 系统阻抗
频率范围:DC~100MHz(用于慢速脉冲)
电压等级:满足测试电压要求(可达±500V
电流容量:满足测试电流要求(可达 200A
CDN 通常包括以下功能模块:
•耦合网络:用于将脉冲信号耦合到被测线路
•去耦网络:用于隔离测试系统与被测设备的其他端口
•阻抗匹配网络:确保测试信号的正确传输
•保护电路:防止过电压和过电流损坏设备
测量仪器要求:
测量仪器的精度直接影响测试结果的准确性,标准对测量仪器提出了严格要求:
•示波器:
带宽:至少 400MHz
采样率:至少 2GHz/s(单次触发模式)
垂直精度:±2% 以内
•高压差分探头:
带宽:DC100MHz
输入阻抗:直流时 Z≥1MΩ
共模抑制比:>60dB1MHz
•电压探头:
带宽:DC200MHz
输入阻抗:直流时 Z≥1MΩ
电容:≤110pF
衰减比:100:1

4.2 测试配置与连接规范

正确的测试配置是获得准确测试结果的前提,ISO-7637 标准对测试配置和连接提出了详细规范。
接地系统要求:
接地系统是测试配置的基础,必须满足以下要求:
参考接地平板:采用至少 0.5mm 厚的铜板、黄铜板或镀锌钢板,尺寸不小于 2×1m
接地连接:DUT 的金属外壳必须连接到接地平板,接地电阻不应超过 2.5mΩ
接地线长度:高压电源线长度为 500mm+200mm/0mm),接地线长度为 200mm±50mm
绝缘支撑:DUT 和线束应放置在厚度 50mm±5mm 的绝缘支撑体上,材料的相对介电常数应≤1.4
电源连接要求:
电源连接必须模拟车辆的实际电源环境,包括:
电源电压:根据车辆系统类型选择 12V 或 24V 系统
电压稳定性:UA(发电机工作时)为 13.5±0.5V12V 系统)或 27±1V24V 系统)
电压精度:UB(电池供电时)为 12±0.2V12V 系统)或 24±0.4V24V 系统)
电源质量:纹波电压应小于 100mV
被测设备(DUT)安装要求:
DUT 的安装必须符合其在车辆中的实际安装状态,包括:
•安装位置:按照设备的实际安装位置进行安装
•线束布置:线束应按照实际路径布置,保持自然状态
•固定方式:使用与车辆相同的固定方式和材料
•环境模拟:尽可能模拟车辆的实际环境条件
测试连接要求:
测试连接必须标准化,确保测试的可重复性:
•连接顺序:先连接接地线,再连接电源线,最后连接信号线
•连接方式:使用标准的连接器和电缆
•连接长度:所有连接线应尽可能短,避免形成不必要的天线
•屏蔽要求:对于屏蔽电缆,屏蔽层应单点接地

4.3 测试程序标准化流程

ISO-7637 标准规定了标准化的测试程序,确保测试结果的一致性和可重复性。
测试前准备:
测试前的准备工作至关重要,包括:
•设备校准:所有测试设备必须经过校准,校准证书应在有效期内
•环境检查:检查环境温度、湿度、大气压力是否符合要求
•设备检查:检查测试设备的工作状态,确保设备正常
•文档准备:准备好测试标准、测试程序、记录表格等文档
DUT 准备:检查 DUT 的外观、连接、功能是否正常
测试步骤:
标准测试流程包括以下步骤:
1.参数设置:
◦根据测试要求选择相应的脉冲类型
◦设置脉冲参数(电压幅值、上升时间、脉宽、重复频率等)
◦设置测试等级和测试时间
1.脉冲施加:
按照设定的脉冲参数,通过脉冲发生器向 DUT 施加脉冲信号
对于每个脉冲类型和测试等级,施加足够次数的脉冲(通常至少 500 次)
脉冲间隔应满足标准要求(≥1s
1.测量与监测:
使用示波器测量施加到 DUT 上的脉冲波形,验证脉冲参数
监测 DUT 的功能状态,记录任何异常现象
测量 DUT 的输出信号,评估性能变化
1.功能验证:
在测试过程中和测试后,验证 DUT 的所有功能
◦检查是否有数据丢失、程序紊乱等现象
确认 DUT 是否满足相应的功能等级要求
1.数据记录:
◦记录所有测试参数和测量结果
记录 DUT 的功能状态变化
◦记录任何异常现象和故障
测试后处理:
测试结束后的处理工作包括:
•设备复位:将所有设备恢复到初始状态
•数据整理:整理测试数据,编制测试报告
•设备维护:对测试设备进行必要的维护和保养
结果评估:根据测试结果评估 DUT 是否符合标准要求
测试注意事项:
•安全防护:测试人员必须穿戴适当的个人防护装备,包括实验服、护目镜、防护手套等
•设备安全:测试过程中应注意防止设备过载和损坏
•环境控制:保持测试环境的清洁和安静,避免外界干扰
•记录完整:所有测试数据和现象都应及时、准确地记录

5. 电气参数与技术指标体系

5.1 电压等级与电流限值规范

ISO-7637 标准针对不同的车辆电气系统,规定了详细的电压等级和电流限值要求。
系统电压等级:
标准主要涵盖两种车辆电气系统:
12V 系统:
标称电压:12V
正常工作范围:9V 至 16V
测试电压 UA(发电机工作时):13.5±0.5V
测试电压 UB(电池供电时):12±0.2V
24V 系统:
标称电压:24V
正常工作范围:18V 至 32V
测试电压 UA(发电机工作时):27±1V
测试电压 UB(电池供电时):24±0.4V
瞬态脉冲电压参数:
不同类型瞬态脉冲的电压参数差异很大,具体要求如下表所示:
脉冲类型 12V 系统电压 24V 系统电压 内阻 主要特征
脉冲 1 -100V -450V 至 - 600V 10Ω/50Ω 感性负载断开
脉冲 2a -75V 至 - 100V -450V 至 - 600V 10Ω/50Ω 线束电感瞬态
脉冲 2b +40V  + 24V  2Ω 电机发电瞬态
脉冲 3a ±250V ±250V 50Ω 高速开关瞬态
脉冲 3b ±100V ±100V 50Ω 高速开关瞬态
脉冲 5a 79-101V 143-193V 0.5-4Ω/1-8Ω 抛负载瞬态
脉冲 5b 42-53V 77-98V 0.5-4Ω/1-8Ω 抛负载瞬态
电流限值要求:
标准对测试过程中的电流限值也有明确规定:
持续电流:测试设备应能提供至少 30A 的持续电流
峰值电流:某些测试(如脉冲 5)可能需要高达 200A 的峰值电流
电流精度:电流测量精度应在±2% 以内
电流稳定性:在测试期间,电流波动应小于 5%

5.2 阻抗要求与频率范围

阻抗匹配是确保测试信号正确传输的关键,ISO-7637 标准对系统阻抗提出了严格要求。
系统阻抗要求:
标准阻抗:50Ω(用于脉冲 3a/3b 等高频测试)
低阻抗:(用于脉冲 2b等大电流测试)
高阻抗:10Ω 或 50Ω(用于脉冲 12a 等测试)
阻抗精度:系统阻抗的偏差应在±5% 以内
频率范围要求:
不同测试项目的频率范围要求不同:
直流测试:DC-100kHz(用于脉冲 12等慢速瞬态)
低频测试:DC-1MHz(用于脉冲 等电源循环测试)
高频测试:DC-100MHz(用于脉冲 3a/3b 等快速瞬态)
超高频测试:DC-1GHz(用于特殊高频干扰测试)
阻抗匹配要求:
•源阻抗:脉冲发生器的输出阻抗应与测试系统阻抗匹配
•负载阻抗:被测设备的输入阻抗应在标准范围内
•连接器阻抗:所有连接器的阻抗应与系统阻抗匹配
电缆阻抗:测试电缆的特性阻抗应为 50Ω±2Ω

5.3 关键技术参数详解

除了电压、电流和阻抗参数外,ISO-7637 标准还规定了许多其他关键技术参数。
时间参数:
上升时间(tr):脉冲从 10% 幅值上升到 90% 幅值所需的时间
脉冲宽度(td):脉冲幅值保持在规定范围内的时间
脉冲间隔(t5):相邻两个脉冲之间的时间间隔
•测试持续时间:每个测试等级的最小测试时间
以脉冲 3a/3b 为例,其时间参数要求为:
上升时间:5±1.5ns
脉冲宽度:0.15±0.045μs
脉冲重复时间:100μs
测试时间:10 分钟
波形参数:
•峰值幅值:脉冲的最大电压值
•过冲:脉冲超过稳态值的部分
•下冲:脉冲低于稳态值的部分
•振荡:脉冲稳定前的周期性波动
环境参数:
温度:23℃±5℃
湿度:45%-75%
气压:86kPa-106kPa
电磁环境:测试环境的背景噪声应低于测试信号 20dB 以上
精度要求:
电压测量精度:±2%
时间测量精度:±1%
阻抗测量精度:±5%
温度控制精度:±1℃

6. 术语定义与技术概念

6.1 电磁兼容相关术语

ISO-7637 标准对电磁兼容领域的关键术语进行了明确定义,这些术语是理解和应用标准的基础。
电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility, EMC):
设备或系统在其电磁环境中能够正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。电磁兼容性关注的是非预期电磁能量的产生、传播与接收,以及由此带来的有害影响。
电磁骚扰(Electromagnetic Disturbance):
任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对生命或无生命物质造成有损害影响的电磁现象。电磁骚扰可能是电磁噪声、无用信号或传播介质本身的变化。
电磁干扰(Electromagnetic Interference, EMI):
电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。电磁干扰是电磁兼容性的一个方面,主要关注设备对外界的干扰。
电磁抗扰度(Electromagnetic Susceptibility, EMS):
在电磁干扰存在的情况下,确保设备仍能正常工作的能力。抗扰度是电磁兼容性的另一个方面,主要关注设备抵抗外界干扰的能力。
瞬态(Transient):
电压或电流的短暂非周期性变化,持续时间从微秒到毫秒级。瞬态现象包括单个脉冲或脉冲群,其特点是在短时间内发生较大幅度的变化。

6.2 传导干扰相关概念

传导干扰是 ISO-7637 标准的核心概念,标准对相关术语进行了详细定义。
传导(Conduction):
通过导体传输电磁能量的过程。在车辆电气系统中,传导是电磁干扰传播的主要途径之一。
耦合(Coupling):
将电磁能量从一个电路传输到另一个电路的过程或装置。在 ISO-7637 标准中,耦合主要包括:
•电容性耦合:通过电场实现的耦合
•电感性耦合:通过磁场实现的耦合
•直接传导耦合:通过导体直接连接实现的耦合
去耦(Decoupling):
阻止电磁能量从一个电路传输到另一个电路的过程或装置。去耦网络用于隔离测试系统与被测设备的其他端口。
人工网络(Artificial Network):
插入被测设备电源引线或信号 / 负载引线中的网络,在给定频率范围内为测量干扰电压提供规定的负载阻抗,并能在该频率范围内将设备与电源或信号源 负载隔离。
共模干扰(Common Mode Interference):
在两条或多条导线上同时出现的干扰,这些导线相对于参考地具有相同的极性和幅度。
差模干扰(Differential Mode Interference):
在两条导线上出现的干扰,这些导线相对于参考地具有相反的极性。

6.3 测试方法相关术语

ISO-7637 标准定义了大量与测试方法相关的专业术语。
被测设备(Device Under Test, DUT):
需要进行电磁兼容性测试的设备或系统。
测试脉冲(Test Pulse):
代表特定瞬态现象的标准脉冲波形,用于评估设备的抗扰度。
脉冲群(Burst):
由一系列瞬态电压变化组成的复杂瞬态。脉冲群包含多个脉冲,具有特定的重复频率和持续时间。
脉冲串(Pulse Train):
按一定规律排列的多个脉冲的组合。
测试等级(Test Severity Level):
施加在被测设备上的测试应力水平,通常用电压幅值和持续时间来表示。
功能性能状态分类(Functional Performance Status Classification, FPSC):
根据设备在测试过程中的性能表现,将其分为 ABC四个等级。
合格判据(Pass/Fail Criteria):
用于判断设备是否符合标准要求的准则,通常基于功能性能状态分类。
校准(Calibration):
通过与已知标准进行比较,确定测试设备的准确度和精度的过程。

7. 安全要求与注意事项

7.1 测试过程安全规范

ISO-7637 标准的测试涉及高电压、大电流和强电磁干扰,必须严格遵守安全规范以确保人员安全和设备完好。
人员安全要求:
测试人员必须严格遵守以下安全规范:
•个人防护装备:必须穿戴实验服、护目镜、防护手套、绝缘鞋等防护装备
•禁止行为:严禁在试验室内吸烟、饮食、喝水;严禁在试验台上放置食物、饮料
•操作规范:严格遵守标准操作规程,了解并熟悉所用仪器设备的安全使用方法
•应急处理:熟悉应急处理程序,包括触电急救、火灾扑救等
电气安全要求:
电气安全是测试过程中最重要的安全考虑:
•电压防护:测试人员不得接触任何带电部件,即使在断电后也应先放电
接地保护:所有测试设备必须可靠接地,接地电阻应小于 4Ω
绝缘要求:测试设备的绝缘电阻应大于 10MΩ
•短路保护:测试电路应配备适当的短路保护装置
电磁安全要求:
强电磁干扰可能对人体和设备造成危害:
•电磁辐射:测试过程中产生的电磁辐射应控制在安全范围内
•设备屏蔽:测试设备应具有良好的电磁屏蔽性能
•人员防护:测试人员应避免长时间暴露在强电磁场中
•医疗设备:禁止将心脏起搏器等医疗电子设备带入测试区域

7.2 设备保护与环境安全

除了人员安全外,设备保护和环境安全同样重要。
设备保护措施:
•过压保护:测试设备应配备过压保护装置,防止过高电压损坏设备
•过流保护:测试电路应配备过流保护装置,防止过大电流损坏设备
•温度监控:大功率设备应配备温度监控装置,防止过热损坏
•浪涌保护:所有电子设备都应配备浪涌保护装置
测试环境安全:
•环境控制:测试环境应保持清洁、干燥、通风良好
温湿度控制:环境温度应保持在 23℃±5℃,相对湿度在 45%-75%
•电磁环境:测试环境应远离强电磁干扰源
•接地系统:测试场地的接地系统应符合国家标准要求
应急设备配置:
实验室应配备以下应急设备:
•急救箱:包含基本的医疗急救用品
•灭火器:配备适用于电气火灾的灭火器
•洗眼器:在可能接触化学品的区域配备洗眼器
•紧急照明:在断电情况下提供应急照明

7.3 操作注意事项

正确的操作方法是确保测试安全和结果准确的关键。
测试前检查:
•设备状态:检查所有测试设备是否正常工作
•连接检查:检查所有电气连接是否正确、牢固
•接地检查:检查接地系统是否可靠
•环境检查:检查环境条件是否符合要求
测试过程注意事项:
电压设置:在连接 DUT 前,应先设置好测试电压
•电流监控:测试过程中应密切监控电流,防止过载
功能验证:测试前后都应验证 DUT 的基本功能
•数据记录:及时、准确地记录所有测试数据
测试后处理:
•设备复位:测试结束后应将所有设备恢复到初始状态
•电源切断:测试结束后应切断所有电源
•数据保存:及时保存测试数据,防止丢失
•设备维护:对测试设备进行必要的维护和保养
特殊情况处理:
•异常情况:如发现异常应立即停止测试
•设备故障:设备故障时应及时维修或更换
•安全事故:发生安全事故应立即启动应急预案
•数据异常:如发现数据异常应分析原因并重新测试

8. 标准的应用与实施建议

8.1 不同类型车辆的应用指导

ISO-7637 标准虽然是一个通用标准,但在不同类型车辆上的应用存在一些差异,需要根据车辆特点进行调整。
传统燃油车辆:
对于传统燃油车辆,ISO-7637 标准的应用相对直接:
重点关注点火系统产生的干扰(脉冲 3a/3b
发动机启动时的电压下降(脉冲 4
发电机抛负载保护(脉冲 5
各种电机和电磁阀的开关瞬态(脉冲 12a
混合动力车辆:
混合动力车辆具有更复杂的电气系统,应用时需要特别注意:
•高压系统与低压系统的隔离
•电机控制器产生的高频干扰
•电池切换过程中的瞬态
•再生制动时的能量回馈瞬态
纯电动车辆:
纯电动车辆的电气系统与传统车辆差异很大,应用建议包括:
高压系统的特殊测试要求(需参考 ISO 7637-4
电池管理系统(BMS)的抗扰度要求
•功率变换器产生的宽频干扰
•充电系统的传导干扰
商用车应用:
商用车通常采用 24V 电气系统,且电气负载更大:
•双电池系统的切换瞬态
•大功率电机(如空调压缩机、冷却风扇)的开关瞬态
•空气制动系统的电磁阀干扰
•辅助电源系统的干扰

我们的产品:
民用领域:静电放电发生器脉冲群发生器雷击浪涌发生器射频传导抗干扰测试系统工频磁场发生器脉冲磁场发生器阻尼振荡磁场发生器交流电压跌落发生器振铃波发生器、共模传导抗扰度测试系统、阻尼振荡波发生器直流电压跌落发生器
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