汽车电子与LT产品电磁兼容测试比较

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    汽车电子与IT产品电磁兼容测试比较
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    以下为正文:

    【摘要】 本文将对比汽车电子和一般IT产品两种不同领域电子产品的电磁兼容测试并对其测试项目、测试方法以及测试设备进行对比分析。 
      
    电磁干扰将使其周围的其它电子产品受到不同程度的影响。然而,同样是电子产品,普通IT产品和汽车电子产品对于电磁兼容的要求确实天壤之别。但是汽车电子除了性能之外,安全才是首要的考虑因素,一旦汽车电子元件由于电磁干扰产生故障,很有可能将对使用者的生命安全产生巨大的威胁。 

    一、测试项目及实验目的比对 

    在电子产品中,电磁兼容测试一般称为EMC测试。该测试的核心有两部分组成,第一部分为电磁干扰能力(Emission),这部分主要测试电子产品本身释放出的电磁骚扰。。第二部分为电磁抗干扰能力(Immunity),这部分主要是测试电子产品在使用过程中,对于使用环境可能出现的电磁干扰的抗干扰能力进行测试。对于普通的IT电子产品,电磁抗干扰能力是影响顾客对产品本身使用感受的重要测试项目,由于IT产品较高的性能要求以及多变的使用环境,所以制造商在电磁抗干扰能力测试的方面会比较重视。而所做测试的目的也显而易见,保证一般生活中的电磁辐射不会对该IT产品产生重大的使用体验影响。对于汽车电子产品而言,除了电磁抗干扰能力测试外,其本身的电磁干扰水平测试也是非常重要的。由于汽车是电子化密集度非常高的载体。在一辆汽车上,除了启动机、发动机、火花塞、油泵等多个驱动器外,还将有几十个、甚至一百多个微控制器。如果说IT产品的EMC测试目的为用户体验,那汽车电子的EMC测试目的则是安全。 

    二、测试标准比对 

    对于一些普通的IT电子产品的EMC测试标准还是非常多的,对于通用的电子产品有GB/T17618GB9254、GB/ T17625、GB/T17626、CISPR22、EN55024、EN61000等,而对于一些特别的IT电子产品,会在基于通用标准上有一些专门的产品标准,比如说手机的EMC测试标准中国邮电以及国际电信组织也会参与到标准的编写,一般有YD/ T1592.1、YD/T1595.1、YD/T1597.1、 YD/T2583.14、ETSI300 342、ETSI301 498、ETSI300 607等等。 
      
    而对于汽车电子产品,国际通用标准的编写由国际化标准组织(ISO)、和国际电工委员会无线电干扰特别委员会(CISPR)等主导。目前,主要的标准有如下几个:ISO 11451、ISO11452、ISO7637、ISO16750、ISO10605、CISPR25等。在基于这些国际标准基础上,汽车生产厂家往往会拥有一套覆盖国际标准,并严格于国际标准的EMC企业测试标准。 

    三、测试方法比对 

    由于测试标准不同,IT产品和汽车电子产品的EMC测试方法也有所不同。IT产品的电磁干扰源一般来自于自然界以及其他电子设备如广播、医用射频设备、220V市民用电等。所以EMC的抗电磁干扰测试通常测试针对范围较广。从最常见的辐射噪声干扰、静电放电干扰到连续的电磁干扰以及射频干扰,都会有相应的测试。测试方法根据测试种类的不同,方法也不尽相同。如辐射噪声抗扰度测试,会使用一些专用测试天线作为干扰源对被测产品进行发射,并通过设置不同的频率与场强来进行测试。而一些静电测试会使用静电放电发生器来多次进行不同强度的放电测试。而测试的评判依据最重要的就是影响用户体验的性能参数。而对于汽车电子产品的EMC测试往往要复杂得很多,测试要求也极为苛刻。硬件的EMC测试往往占据了大量的人力和财产资源,有时占到硬件开发总成本的一半以上。测试分为两个部分,发射测试以及抗扰测试。发射测试根据耦合介质不同分为辐射试验、传导试验等,用以测试高频段以及低频段的电磁干扰输出。抗扰测试一般有辐射抗扰测试、磁场抗扰测试、瞬态抗扰测试、电源抗扰测试、静电放电抗扰测试等。抗扰的要求也比普通的IT电子产品要高很多。部分测试结果也会进行量化,严格按照标准进行。 

    四、测试设备比对 

    对于测试设备的种类,两者是比较接近的。一般IT电子产品的EMC测试设备主要有准峰值测量接收机、平均值测量接收机、扫频测量接收机、人工电源网络、功率吸收钳、各类电流电压探头等。对于汽车电子的EMC试验设备主要有功率接收机、频谱分析仪、负载模拟器、人工电源网络、各类电流电压探头和一些上位机监控设备。不同的是,对于测试设备以及测试环境的要求,汽车电子的要求和针对性要更强,测试精度更高,测试功能更具多元化。比较特殊的是,汽车电子的EMC通常需要有负载模拟器的参与,这是由于汽车电子的控制单元往往会具有多个负载,为了更好的模拟其工作状态,需要配备不同的负载模拟器,也是整个EMC测试设备中的难点所在。 

    五、结语 

    通过对比可以发现,对于普通的IT产品,提高电磁兼容性的目的不仅是为了满足法律法规的要求,还是为了产品更好的使用和更出色的用户体验,GB9254 也是强制国标(硬性指标),同时也是IT产品3C认证的强制性要求,不合格是要受到处罚的,所以每个厂家都在更高的电磁兼容性和更低的生产成品成本之间做平衡。而对于汽车电子,电磁兼容性是功能安全的一个必要条件,对于忽视其重要性的厂家,不仅会丧失客户的信任,而且受到法律的制裁可能性很大。 

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