感性负载对整车EMC性能影响的测试电路及测试方法

技术领域

本发明属于感性负载测试领域，尤其是涉及一种感性负载对整车EMC性能影响的测试电路及测试方法。

背景技术

对应整车的感性负载例如后雨刮电机、后鼓风电机、右前日间行车灯、喇叭、左后视镜垂直调节电机、电子扇等在稳定运行时，对整车传导骚扰的情况缺少合适的分析，现需要设置一种合适的测试方法，检测感性负载稳定在正常工作状态下对整车的EMC性能造成的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种感性负载对整车EMC性能影响的测试电路及测试方法，以整车车身回路条件下，进行整车感性负载电源线测试和地线测试组成，使感性负载处于稳定正常工作状态下的传导骚扰，以分析整车EMC性能，电路简单，测试结果可靠。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本申请提出一种感性负载对整车EMC性能影响的测试电路，包括车载蓄电池、与车载蓄电池通过电线连接形成测试回路的感性负载，所述感性负载与车载蓄电池负极连接的电路上串联有人工网络一，所述感性负载与车载蓄电池正极连接的电路上串联有人工网络二；

所述测试电路还包括EMI测试接收机和平衡终端；

所述测试电路包括电源线测量状态和地线测量状态，

所述电源线测试状态中，EMI测试接收机与人工网络二连接，所述平衡终端与人工网络一连接，所述地线测试状态中，EMI测试接收机与人工网络一连接，所述平衡终端与人工网络二连接。

进一步的，所述人工网络二的输入端与车载蓄电池一侧线束连接，人工网络的输出端与感性负载一侧线束连接；所述人工网络一的输入端与感性负载一侧线束连接，人工网络一的输出端与车载蓄电池负极一侧线束连接。

另一方面，本申请还提出一种感性负载对整车EMC性能影响的测试方法，具体步骤如下：

S1、检测并确保车辆车载蓄电池电压能够进行测试；

S2、在电源线测试状态中，导通感性负载电源线测量电路，设置好EMI测试接收机测量范围；开启被测的感性负载，待感性负载正常工作后，开始测试，通过EMI测试接收机输出测试结果；

S4、测试结束后，保存感性负载电源线测量电路的全传导发射及单频点局部放大的测试图片，记录测试文件名和测试结果，关闭感性负载，并关闭车辆电气系统；

S5、在地线测试状态中，导通感性负载地线测量电路，设置好EMI测试接收机测试范围；

S6、检测并确保车辆车载蓄电池电压能够进行测试，开启被测的感性负载，待感性负载正常工作后，开始测试，通过EMI测试接收机输出测试结果；

S7、测试结束后，保存感性负载地线测量电路的全传导发射及单频点局部放大的测试图片，记录测试文件名和测试结果；

S8、关闭被测感性负载，关闭车辆电气系统，将各个测试仪器的连接线路断开，并整理；

S9、将同一感性负载的步骤S4中电源线测试结果和步骤S7中地线测试结果均与传导发射测试峰值或均值限值进行对比，判断感性负载是否满足等级要求；

S10、当频域测试出现某电器件测试结果超过相应限值后，对此电器件线路进行整改优化。

进一步的，步骤S1中，还需满足一定的测试环境要求，所述测试环境要求包括周围环境的背景电磁噪声应至少低于限值6dB；测试环境温度为23±5.0摄氏度；测试环境相对湿度为20-80％；

车辆试验时，确保车载蓄电池电压Us保持在规定范围内：

点火开关处于ON档，发动机不运转时，

发动机运转时，

进一步的，步骤S1中，检测并确保车辆车载蓄电池电压能够进行测试方法为用万用表测量车辆车载蓄电池电压，确认电压值符合测试环境的要求；若车载蓄电池馈电，将馈电的车载蓄电池从车辆中取出，运用程控电源进行充电操作，满足要求后方可将车载蓄电池放回车辆中并进行测试；若车载蓄电池满电，则可进行后续步骤。

进一步的，步骤S2和步骤S5中，设置EMI测试接收机测量范围为150kHz-108MHz。

进一步的，所述优化方法包括：

优化方法一：在电器件PCB板芯片响应线束上焊接滤波电路，通过滤波电路消除部分超标信号，使测试结果满足限值要求；

优化方法二：在电器件端口处，增加滤波电容，通过滤波电容降低线束传导发射量；

优化方法三：更改线束布置，当测试线束为电器件地线时，可通过重新布置调整地线来降低传导发射量，所述调整地线的方法包括调整地线走向，调整地线长度。

进一步的，所述优化方法一的具体步骤：

首先，滤波包括共模干扰和差模干扰，对该电器件进行差模干扰检查的差模滤波整改和进行共模干扰检查的共模滤波整改，加上差模滤波整改和共模滤波整改后重新进行测试，保存此时的测试结果；

进而，采用排除法判断共模干扰还是差模干扰，去掉其中一种整改方法，进行频域测试，若发现此时的测试结果与加上两种整改措施时超标频段降低的发射量测试结构相差不大，则去掉的一种整改方法不是降低发射量超标的主要因素，而保留的一种整改方法是有效整改手段；若发现此时的测试结果与加上两种整改措施时超标频段降低的发射量相差较大，则去掉的一种整改方法为有效整改手段；

然后，若确定为差模干扰，在与待调试电器件并联电容；

若确定为共模干扰，则通过矢量网络分析仪分别测量电器件电源端和负载端阻抗，如果电源端的阻抗高于负载端阻抗，则电源端为高阻抗，负载端为低阻抗，使用L型滤波电路一降低发射量，

如果电源端的阻抗低于负载端，电源端为低阻抗，负载端为高阻抗，使用L型滤波电路二，降低电器件发射量，

如果电源端的阻抗与负载端相差不大，且阻抗相较于整车电器件的阻抗为较高的阻抗，使用π型滤波电路，降低电器件发射量，

如果电源端的阻抗与负载端相差不大，且阻抗相较于整车电器件的阻抗为较低的阻抗，使用T型滤波电路，降低电器件发射量。

进一步的，所述差模滤波整改为与待调试的电器件并联电容，共模滤波整改包括在电器件正极端连接一端接地的电容、负极端连接一端接地的电容。

进一步的，所述π型滤波电路包括连接电源端的端口一和端口二，以及连接负载端的端口三和端口四，所述端口一和端口二之间连接有电容一，端口三和端口四之间也连接有电容二，端口一与端口三之间设置有电感一，所述电感一设置于电容一和电容二之间，电容一和电容二远离电感一的一端接车载地线；

所述L型电路一包括电源端串联电感二，且电感二靠近电源端的一端设置电容三，所述电容三另一端与车载地线连接；

所述L型电路二包括负载端串联电感三，且电感三靠近负载端的一端设置电容四，所述电容四另一端与车载地线连接；

所述T型滤波电路包括负载端串联电感四和电感五，且电感电感四和电感五之间的连线上设置电容五，所述电容五另一端与车载地线连接。

相对于现有技术，本发明所述的感性负载对整车EMC性能影响的测试方法具有以下有益效果：

(1)本发明所述的整车车身回路条件下，进行整车感性负载电源线测试和地线测试组成，使感性负载处于稳定正常工作状态下的传导骚扰，以分析整车EMC性能，电路简单，测试结果可靠。

(2)本发明所述的感性负载电源线测量电路和感性负载地线测量电路是通过在感性负载测量电路的基础上调换EMI测试接收机和50欧姆终端阻抗的位置分别进行同一感性负载上的电源线和地线的电压峰值和均值的测量，操作简便。

(3)本发明所述的整车车身回路中设置人工网路，净化电路中的杂乱信号干扰，提高测试的稳定性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的整车感性负载电源线传导发射测试布置示意图；

图2为本发明实施例所述的整车感性负载地线传导发射测试布置示意图；

图3为本发明实施例所述的整车感性负载电源线传导发射测试电路原理图；

图4为本发明实施例所述的整车感性负载地线传导发射测试电路原理图；

图5为本发明实施例所述EMI接收器在测试电子扇电源线时获得的峰值与均值与传导发射测试峰值或均值限值进行对比示意图；

图6为本发明实施例所述EMI接收器在测试电子扇地线时获得的峰值与均值与传导发射测试峰值或均值限值进行对比示意图；

图7为本发明实施例所述优化方法一的滤波电路原理图。

附图标记说明：

11-电容一；12-电容二；13-电感一；21-电感二；22-电容三；31-电感三；32-电容四；41-电感四；42-电感五；43-电容五。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图4所示，一种感性负载对整车EMC性能影响的测试电路，包括车载蓄电池与车载蓄电池连接形成测试回路的感性负载，所述感性负载与车载蓄电池负极连接的电路上串联有人工网络一，所述感性负载与车载蓄电池正极连接的电路上串联有人工网络二；

所述测试电路还包括EMI测试接收机和平衡终端；

所述测试电路包括电源线测量状态和地线测量状态，

所述电源线测试状态中，EMI测试接收机与人工网络二连接，所述平衡终端与人工网络一连接，所述地线测试状态中，EMI测试接收机与人工网络一连接，所述平衡终端与人工网络二连接。

所述测试的感性负载包括后雨刮电机、后鼓风电机、右前日间行车灯、喇叭、左后视镜垂直调节电机、电子扇。所述EMI测试接收机型号为ESU26，内部有对地(车身)的50欧姆阻抗，因此，平衡终端为50欧姆终端，所述平衡终端也为对地(车身)的阻抗。所述人工网络型号ESH3-Z6，用于净化电路，减少测试是的干扰。

如图1至图4所示，所述人工网络二的输入端与车载蓄电池一侧线束连接，人工网络的输出端与感性负载一侧线束连接；所述人工网络一的输入端与感性负载一侧线束连接，人工网络一的输出端与车载蓄电池负极一侧线束连接。

保证两个人工网络的输入输出方向与电流方向一致。

如图1至图6所示，感性负载对整车EMC性能影响的测试方法，其特征在于：具体步骤如下：

S1、检测并确保车辆车载蓄电池电压能够进行测试；

S2、在电源线测试状态中，导通感性负载电源线测量电路，设置好EMI测试接收机测量范围；开启被测的感性负载，待感性负载正常工作后，开始测试，通过EMI测试接收机输出测试结果；

S4、测试结束后，保存感性负载电源线测量电路的全传导发射及单频点局部放大的测试图片，记录测试文件名和测试结果，关闭感性负载，并关闭车辆电气系统；

S5、在地线测试状态中，导通感性负载地线测量电路，设置好EMI测试接收机测试范围；

S6、检测并确保车辆车载蓄电池电压能够进行测试，开启被测的感性负载，待感性负载正常工作后，开始测试，通过EMI测试接收机输出测试结果；

S7、测试结束后，保存感性负载地线测量电路的全传导发射及单频点局部放大的测试图片，记录测试文件名和测试结果；

S8、关闭被测感性负载，关闭车辆电气系统，将各个测试仪器的连接线路断开，并整理；

S9、将同一感性负载的步骤S4中电源线测试结果和步骤S7中地线测试结果均与传导发射测试峰值或均值限值进行对比，判断感性负载是否满足要求；

S10、当频域测试出现某电器件测试结果超过相应限值后，对此电器件线路进行整改优化。

在整车车身回路稳定工作状态下，分别进行电源线测试和地线测试，感性负载对回路增加传导骚扰，进而分析整车EMC性能。

表一：传导发射测试峰值或均值限值表：

如图5至图6所示，将步骤S4中电源线的测试结果的峰值和均值分别与表一中传导发射测试峰值和均值限值进行对比，一般行业认为不超过等级3为合格；将步骤S7中地线的测试结果的峰值和均值分别与表一中传导发射测试峰值和均值限值进行对比，一般行业认为不超过等级3为合格。

如图1至图4所示，步骤S1中，还需满足一定的测试环境要求，所述测试环境要求包括周围环境的背景电磁噪声应至少低于限值6dB；测试环境温度为23±5.0摄氏度；测试环境相对湿度为20-80％；

车辆试验时，确保车载蓄电池电压Us保持在规定范围内：

点火开关处于ON档，发动机不运转时，

发动机运转时，

如图1至图4所示，步骤S1中，检测并确保车辆车载蓄电池电压能够进行测试方法为用万用表测量车载蓄电池电压，确认电压值符合测试环境的要求；若车载蓄电池馈电，将馈电的车载蓄电池从车辆中取出，运用程控电源进行充电操作，满足要求后方可将车载蓄电池放回车辆中并进行测试；若车载蓄电池满电，则可进行后续步骤。

如图1至图4所示，步骤S2和步骤S5中，设置EMI测试接收机测量范围为150kHz-108MHz。

如图1至图7所示，所述优化方法包括：

优化方法一：在电器件PCB板芯片响应线束上焊接滤波电路，通过滤波电路消除部分超标信号，使测试结果满足限值要求；

优化方法二：在电器件端口处，增加滤波电容，通过滤波电容降低线束传导发射量；

优化方法三：更改线束布置，当测试线束为电器件地线时，可通过重新布置调整地线来降低传导发射量，所述调整地线的方法包括调整地线走向，调整地线长度。

如图1至图7所示，所述优化方法一的具体步骤：

首先，滤波包括共模干扰和差模干扰，对该电器件进行差模干扰检查的差模滤波整改和进行共模干扰检查的共模滤波整改，加上差模滤波整改和共模滤波整改后重新进行测试，保存此时的测试结果；

进而，采用排除法判断共模干扰还是差模干扰，去掉其中一种整改方法，进行频域测试，若发现此时的测试结果与加上两种整改措施时超标频段降低的发射量测试结构相差不大，则去掉的一种整改方法不是降低发射量超标的主要因素，而保留的一种整改方法是有效整改手段；若发现此时的测试结果与加上两种整改措施时超标频段降低的发射量相差较大，则去掉的一种整改方法为有效整改手段；

然后，若确定为差模干扰，在与待调试电器件并联电容；

若确定为共模干扰，则通过矢量网络分析仪分别测量电器件电源端和负载端阻抗，如果电源端的阻抗高于负载端阻抗，则电源端为高阻抗，负载端为低阻抗，使用L型滤波电路一降低发射量，

如果电源端的阻抗低于负载端，电源端为低阻抗，负载端为高阻抗，使用L型滤波电路二，降低电器件发射量，

如果电源端的阻抗与负载端相差不大，且阻抗相较于整车电器件的阻抗为较高的阻抗，使用π型滤波电路，降低电器件发射量，

如果电源端的阻抗与负载端相差不大，且阻抗相较于整车电器件的阻抗为较低的阻抗，使用T型滤波电路，降低电器件发射量。

所述矢量网络分析仪为现有技术，可采用ZNC3型号。

如图1至图7所示，所述差模滤波整改为与待调试的电器件并联电容，共模滤波整改包括在电器件正极端连接一端接地的电容、负极端连接一端接地的电容。

如图7所示，所述π型滤波电路包括连接电源端的端口一和端口二，以及连接负载端的端口三和端口四，所述端口一和端口二之间连接有电容一11，端口三和端口四之间也连接有电容二12，端口一与端口三之间设置有电感一13，所述电感一13设置于电容一11和电容二12之间，电容一和电容二远离电感一的一端接车载地线；

所述L型电路一包括电源端串联电感二21，且电感二21靠近电源端的一端设置电容三22，所述电容三22另一端与车载地线连接；

所述L型电路二包括负载端串联电感三31，且电感三31靠近负载端的一端设置电容四32，所述电容四32另一端与车载地线连接；

所述T型滤波电路包括负载端串联电感四41和电感五42，且电感电感四41和电感五42之间的连线上设置电容五43，所述电容五43另一端与车载地线连接。

电容值根据需要实际需要进行更换调试，直到满足峰值和均值的限制要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。