Khắc phục nhiễu lưới điện phức tạp trên xe: Cách mô phỏng xung tải đột ngột trong ô tô

Tóm tắt
Khi thiết bị điện trên xe hoạt động, việc ngắt kết nối máy phát điện hoặc tải công suất cao sẽ tạo ra các xung xả tải, thường được gọi là nhiễu xả tải trong ngành. Các xung điện áp cao thoáng qua như vậy dễ dẫn đến hỏng hóc chức năng và cháy chip của ECU, cảm biến gắn trên xe, bộ sạc trên xe năng lượng mới và các thiết bị khác. Để hoàn thành việc xác minh khả năng tương thích điện từ tuân thủ, câu hỏi cốt lõi là Làm thế nào để mô phỏng các xung xả tải trong ô tô? để khôi phục điều kiện hoạt động thực tế của nhiễu lưới điện trên các phương tiện thực tế. Được phát triển bởi LISUN, Các EMS-ISO7637 Máy phát nhiễu thoáng điện tử ô tô là một thiết bị tích hợp dùng để kiểm tra khả năng chống nhiễu điện từ (EMC) của các bộ phận ô tô. Nó tái tạo đầy đủ các dạng sóng nhiễu thoáng dẫn truyền khác nhau được định nghĩa trong tiêu chuẩn ISO 7637, bao gồm cả xung xả tải 5a và 5b, và cung cấp môi trường thử nghiệm tiêu chuẩn cho nhiều sản phẩm điện tử gắn trên xe. Bài báo này thảo luận về cơ chế tạo xung xả tải, các phương án thực hiện mô phỏng, so sánh thông số thiết bị và các ứng dụng thử nghiệm toàn diện, trình bày chi tiết cách mô phỏng xung xả tải ô tô bằng máy phát nhiễu thoáng điện tử ô tô. EMS-ISO7637 Bài viết này so sánh các kịch bản thích ứng của các mô hình khác nhau, đồng thời cung cấp tài liệu tham khảo về lựa chọn thiết bị và thực hiện thử nghiệm cho các nhà sản xuất ô tô, phòng thí nghiệm bên thứ ba và các doanh nghiệp nghiên cứu và phát triển điện tử. 

Cơ chế tạo ra và sự cần thiết phải kiểm tra các xung xả tải của xe

Trong quá trình vận hành xe, việc ngắt đột ngột các tải công suất cao như máy nén điều hòa và đèn xe sẽ giải phóng một lượng lớn sức điện động cảm ứng từ cuộn dây kích thích của máy phát điện trên xe, tạo thành các xung xả tải có biên độ cao và thời gian dài, tương ứng với dạng sóng xung 5a và 5b được quy định trong tiêu chuẩn ISO 7637-2. Có sự khác biệt rõ rệt về điện áp xung, phạm vi kẹp và năng lượng xả của các xung xả tải giữa xe khách 12V, xe thương mại 24V và xe năng lượng mới 48V. Nếu các phòng thí nghiệm không thể tái tạo chính xác các dạng sóng này, sản phẩm sẽ gặp phải các lỗi như màn hình tối đen, gián đoạn giao tiếp và hư hỏng linh kiện trong quá trình thử nghiệm thực tế trên đường.

Phương pháp xây dựng mạch thử nghiệm rời rạc truyền thống kết hợp nguồn điện DC, mô-đun tạo xung và điện trở tải, gặp phải nhược điểm là tính nhất quán của dạng sóng kém và khó kiểm soát chính xác thời gian tăng xung và điện áp kẹp, không đáp ứng được yêu cầu đo lường của tiêu chuẩn GB/T 21437.2 và ISO 7637-2. Việc thử nghiệm ổn định và tuân thủ tiêu chuẩn dựa trên thiết bị tích hợp được tiêu chuẩn hóa, đó là lý do cốt lõi tại sao ngành công nghiệp thường tập trung vào câu hỏi "Làm thế nào để mô phỏng xung xả tải trong ô tô?". LISUN EMS-ISO7637 Dòng máy tạo nhiễu thoáng điện tử ô tô này có thể giải quyết triệt để vấn đề khó khăn này.

Cách mô phỏng xung xả tải trong ô tô bằng EMS-ISO7637 Trang Bị

LISUN EMS-ISO7637 máy phát nhiễu thoáng điện tử ô tô Bao gồm ba mô hình cơ bản, tất cả đều được trang bị bộ tạo xung xả tải tích hợp với cấu hình khác nhau cho các yêu cầu thử nghiệm khác nhau, và hoàn thành toàn bộ quy trình "Làm thế nào để mô phỏng xung xả tải trong ô tô?". Toàn bộ thiết bị sử dụng khung gầm tích hợp 4U mà không cần thêm các linh kiện rời rạc để ghép nối.

Quy trình mô phỏng hoàn chỉnh bao gồm bốn bước cơ bản. Đầu tiên, xây dựng mạch nguồn cho thiết bị cần kiểm tra. Mạng ghép nối và tách rời tích hợp hỗ trợ đầu ra cơ bản 80V/30A, với các tùy chọn nâng cấp lên thông số kỹ thuật 50A và 100A để phù hợp với hệ thống điện xe 12V, 24V và 48V. Thứ hai, gọi các mẫu chuẩn Pulse 5a hoặc Pulse 5b trên màn hình cảm ứng 10.1 inch tiếng Trung và tiếng Anh. Hệ thống tích hợp các thông số dạng sóng tiêu chuẩn ISO mà không cần gỡ lỗi thủ công nhiều lần. Thứ ba, điều chỉnh các thông số như điện áp xung, điện áp kẹp, trở kháng nguồn và thời gian tăng theo loại xe. Độ phân giải điều chỉnh điện áp đạt 1V, và trở kháng nguồn có thể điều chỉnh liên tục từ 0.5Ω đến 40Ω, bao phủ tất cả các phạm vi thử nghiệm của xe khách và xe thương mại. Thứ tư, thiết lập số lượng xung kích hoạt và thời lượng xung, bắt đầu thử nghiệm tự động. Thiết bị ghi lại đồng bộ các đường cong dạng sóng và xuất báo cáo thử nghiệm mà không cần giám sát thủ công trong suốt quá trình.

Đối với các phòng thí nghiệm được chứng nhận CNAS có yêu cầu độ chính xác thử nghiệm cao, bộ điện trở hiệu chuẩn LIS-CAR có thể được sử dụng để hoàn thành việc xác minh dạng sóng không tải và có tải, đảm bảo rằng dạng sóng xung xả tải đầu ra hoàn toàn phù hợp với dung sai tiêu chuẩn và tránh chi phí kiểm tra lại chứng nhận do sai lệch dữ liệu thử nghiệm. Ngoài các xung xả tải cơ bản, thiết bị còn tích hợp tất cả các dạng sóng quá độ đường dây điện bao gồm Xung 1, 2a, 3a và 3b. Một thiết bị duy nhất có thể hoàn thành tất cả các thử nghiệm khả năng chống nhiễu dẫn của ISO 7637-2 mà không cần mua nhiều thiết bị riêng lẻ.

Máy phát xung điện áp thoáng qua ô tô theo tiêu chuẩn ISO 7637-2

Bảng so sánh khả năng mô phỏng xung xả tải của từng thiết bị. EMS-ISO7637 Mẫu

Các kịch bản ứng dụng đầy đủ của thử nghiệm mô phỏng xung xả tải

Sau khi nắm vững cách mô phỏng xung xả tải trong ô tô, các doanh nghiệp có thể dựa vào... LISUN EMS-ISO7637 Thiết bị này đáp ứng nhu cầu kiểm thử của toàn bộ chuỗi công nghiệp. Loại thứ nhất là kiểm định trong giai đoạn nghiên cứu và phát triển điện tử ô tô. Đối với ECU động cơ, radar sóng milimét và màn hình hiển thị bảng điều khiển, việc tái tạo xung xả 5a và 5b giúp khắc phục sự cố thiết kế của mạch ổn định điện áp và mạch bảo vệ trước khi xảy ra, đồng thời giảm thiểu lỗi kiểm thử toàn bộ xe ở các giai đoạn sau. Loại thứ hai là kiểm thử các linh kiện điện áp cao cho xe năng lượng mới. Bộ sạc trên xe, bộ chuyển đổi DC-DC và hệ thống quản lý pin có yêu cầu dung sai cao hơn đối với nhiễu xả điện áp cao. Khả năng tạo xung dài hạn của thiết bị có thể mô phỏng điều kiện làm việc xả tải dài hạn để xác minh tính ổn định hoạt động lâu dài của sản phẩm. Loại thứ ba là kiểm tra chất lượng sản xuất hàng loạt trên dây chuyền sản xuất. Thiết bị tích hợp các mẫu kiểm tra tự động chỉ bằng một cú nhấp chuột, cho phép người vận hành dây chuyền sản xuất mà không cần kiến ​​thức tiêu chuẩn chuyên môn hoàn thành việc sàng lọc xung xả tải của từng sản phẩm và kiểm soát chất lượng nhà máy một cách ổn định. Loại thứ tư là kiểm tra chứng nhận cho các phòng thí nghiệm kiểm thử bên thứ ba. Thiết bị được trang bị chứng chỉ hiệu chuẩn CNAS, và báo cáo kiểm tra đầu ra của nó có thể được sử dụng trực tiếp cho các cuộc kiểm toán truy cập chuỗi cung ứng của các nhà sản xuất ô tô như Volkswagen, General Motors và Toyota. Hạng mục thứ năm là kiểm định thiết bị điện tử cho xe quân sự. Với các phụ kiện mở rộng, nó có thể tương thích với các yêu cầu kiểm tra khả năng chống nhiễu tạm thời liên quan đến tiêu chuẩn MIL-STD-461 để mở rộng phạm vi ứng dụng của thiết bị.

Nếu các phòng thí nghiệm cần thực hiện đồng thời các thử nghiệm ghép nối điện dung và cảm ứng không dùng điện lưới theo tiêu chuẩn ISO 7637-3, thì có thể sử dụng các phụ kiện tùy chọn như... VFTC Các kẹp ghép nối điện dung và đầu dò tiêm dòng LIS-BCP110 có thể được kết hợp để xây dựng một hệ thống kiểm tra khả năng chống nhiễu dẫn hoàn chỉnh cho ô tô. Nếu cần thực hiện các thử nghiệm phát xạ quá độ đường dây điện, thiết bị mạng nhân tạo dòng LIS-TEMI có thể được kết hợp để đáp ứng tất cả các điều khoản thử nghiệm trong phụ lục tiêu chuẩn.

Kết luận

Làm thế nào để mô phỏng các xung xả tải trong ô tô? Đây là một vấn đề cốt lõi không thể tránh khỏi trong thử nghiệm EMC điện tử ô tô. Các mạch thử nghiệm rời rạc có những nhược điểm bao gồm dạng sóng không ổn định, điều chỉnh thông số phức tạp và không có khả năng vượt qua chứng nhận đo lường. Là một thiết bị thử nghiệm chuyên nghiệp tích hợp, LISUN EMS-ISO7637 Máy tạo nhiễu thoáng điện tử ô tô tái tạo hoàn toàn các dạng sóng xung tải 5a và 5b được quy định trong tiêu chuẩn ISO 7637, kiểm soát chính xác các thông số quan trọng như điện áp, trở kháng và thời gian, và có thể đáp ứng các yêu cầu đo lường của nhiều phòng thí nghiệm khi được kết hợp với bộ dụng cụ hiệu chuẩn.

Về mặt lựa chọn thiết bị, EMS-ISO7637-Mẫu P1235-80V30A được khuyến nghị sử dụng cho việc kiểm tra toàn diện các bộ phận ô tô, bao gồm tất cả các dạng sóng quá độ và mô phỏng xung xả tải. EMS-ISO7637-P5-80V30A có thể được lựa chọn để kiểm chứng độ tin cậy khi xảy ra hiện tượng quá tải trong điều kiện đặc biệt nhằm kiểm soát chi phí mua sắm thiết bị. Toàn bộ thiết bị có cấu trúc nhỏ gọn và dễ dàng triển khai, phù hợp với nhiều địa điểm khác nhau như phòng thí nghiệm R&D của doanh nghiệp, dây chuyền sản xuất hàng loạt và các tổ chức kiểm định bên thứ ba. Đồng thời giải quyết vấn đề "Làm thế nào để mô phỏng xung quá tải trong ô tô?", thiết bị này cũng đáp ứng đồng thời tất cả các yêu cầu kiểm tra nhiễu thoáng qua trên xe, giúp giảm đáng kể chi phí vốn và thời gian cho doanh nghiệp xây dựng phòng thí nghiệm EMC, và đóng vai trò là giải pháp tiêu chuẩn hóa cho việc kiểm chứng khả năng tương thích điện từ của các sản phẩm điện tử gắn trên xe.