汽車電子EMC的ISO11452-8標(biāo)準(zhǔn)，筆者在解讀過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)2007版和2015版存在較多地方的差異，既有能夠理解的，比如增加了DC(0Hz)的測(cè)試要求，也有一些較難理解的，比如公式推導(dǎo)過(guò)程里，系數(shù)存在10n倍數(shù)差異。現(xiàn)整理成文，希望能拋轉(zhuǎn)引玉，共同提高。
道路車輛 電氣/電子部件對(duì)窄帶輻射電磁能的抗擾性試驗(yàn)方法
第 8 部分:磁場(chǎng)抗擾法
2、引用標(biāo)準(zhǔn)
2007版：
ISO 11452-1：道路車輛 電氣/電子部件對(duì)窄帶輻射電磁能的抗擾性試驗(yàn)方法 第 1 部分:一般規(guī)定
2015版：
ISO 11452-1：道路車輛 電氣/電子部件對(duì)窄帶輻射電磁能的抗擾性試驗(yàn)方法 第 1 部分:一般規(guī)定
VG95377-13 : 1993 電磁兼容性 測(cè)量裝置和測(cè)量設(shè)備 測(cè)量天線、測(cè)量線圈和場(chǎng)探頭
3.2/4.2、頻率步長(zhǎng)
2007版：
試驗(yàn)的單點(diǎn)頻率應(yīng)為16. 67Hz 、 50Hz 、 60Hz 、 150Hz 和 180Hz ,掃頻試驗(yàn)時(shí)的頻率步長(zhǎng)(對(duì)數(shù)或線性)應(yīng)不大于表 1 中規(guī)定的頻率步長(zhǎng)。
Table 1最大頻率步長(zhǎng)
2015版：
試驗(yàn)的單點(diǎn)頻率應(yīng)為 0Hz ( DC )、16. 67Hz 、 50Hz 、 60Hz 、 150Hz 和 180Hz ,掃頻試驗(yàn)時(shí)的頻率步長(zhǎng)(對(duì)數(shù)或線性)應(yīng)不大于表 1 中規(guī)定的頻率步長(zhǎng)。
Table 1最大頻率步長(zhǎng)
5. 1/ 6.1 試驗(yàn)設(shè)備概述
2007版：
人工電源網(wǎng)絡(luò)AN(可選,特征見 ISO11452-4 )
2015版：
人工電源網(wǎng)絡(luò)AN(可選,特征見 ISO11452-1 )
5.2.1/6. 2. 1 輻射環(huán)
2007版
推薦使用輻射環(huán)(MIL STD 461E),也可以使用類似的線圈。輻射環(huán)參數(shù)如下:
———直徑:120mm ;
———匝數(shù):20 ;
———導(dǎo)線:直徑近似為 2.0mm 。
距離輻射環(huán)平面50mm處的磁通密度由公式(1)給出：
B = μ 0 H =9.5 ×10-5I ……………………( 1 )
距離線圈平面50mm處的未擾動(dòng)磁場(chǎng)由方程(2)給出：:
H =75. 6 I……………………( 2 )
輻射環(huán)應(yīng)在頻率范圍內(nèi)進(jìn)行表征。在確定DUT測(cè)試的計(jì)算電流值時(shí)，應(yīng)考慮非線性特性。
2015版
推薦使用輻射環(huán)(MIL STD 461F),也可以使用類似的線圈。輻射環(huán)參數(shù)如下:
———直徑:120mm ;
———匝數(shù):20 ;
———導(dǎo)線:直徑近似為 2.0mm 。
對(duì)于高達(dá) 3000A / m 的直流磁場(chǎng),需要使用特殊的線圈,其特性符合 VG95377-13 :1993 。
距離輻射環(huán)MIL STD 461F的環(huán)平面 50mm 時(shí),環(huán)中電流為 I 的輻射環(huán)的磁通密度 B 50mm ,按公式( 1 )計(jì)算:
B 50mm = μ 0 H =95 I ……………………( 1 )
式中:
B———磁通密度,單位為微特斯拉(μ T );
H———磁場(chǎng),單位為安培每米( A / m );
95 ———常數(shù),單位為伏特秒每安培平方米( V · s / A · m2 );
I———線圈電流,單位為安培( A );
距離輻射環(huán)的環(huán)平面 50mm 時(shí),環(huán)中電流為 I 的輻射環(huán)的磁場(chǎng)強(qiáng)度 H 50mm ,按公式( 2 )計(jì)算:
H 50mm =75. 6 I……………………( 2 )
式中:
H ———磁場(chǎng),單位為安培每米( A / m );
75. 6 ———常數(shù),單位為每米(/ m );
I———線圈電流,單位為安培( A )。
在整個(gè)頻率范圍內(nèi)應(yīng)給出輻射環(huán)的特性。在確定 DUT 試驗(yàn)計(jì)算的電流值時(shí),應(yīng)考慮線性特性。
5.2.2 /6. 2. 2 赫姆霍茲線圈
2007版
理想情況下,赫姆霍茲線圈建立了一個(gè)均勻的磁場(chǎng)區(qū)域,其作用是將 DUT 暴露到均勻的磁場(chǎng)中。
線圈的半徑由 DUT 的尺寸確定。為獲得均勻的磁場(chǎng)( ±10% ),線圈和 DUT 之間的空間尺寸關(guān)系應(yīng)滿足圖 3 。圖 3 所示的均勻磁場(chǎng)區(qū)域最小應(yīng)為 300mm×300mm×300mm 。
赫姆霍茲線圈間的距離為 R 時(shí),系統(tǒng)中心的磁通密度 B 按公式( 3 )計(jì)算:
B = μ 0 H = 8.992×10-7 N × I/R……………………( 3 )
式中:
B———磁通密度,單位為微特斯拉(μ T );
N———線圈中導(dǎo)線的匝數(shù);
R———線圈半徑,單位為米( m );
I———線圈電流,單位為安培( A );
H———磁場(chǎng),單位為安培每米( A / m );
μ 0———磁常數(shù),真空中的磁導(dǎo)率,單位為亨利每米( H / m );
系統(tǒng)中心的未擾動(dòng)磁場(chǎng) H 按公式( 4 )計(jì)算:
H = 0.7155 N × I/R……………………( 4 )
所選線圈的載流容量和匝數(shù)應(yīng)滿足試驗(yàn)規(guī)范。
線圈的自諧振頻率不應(yīng)小于或等于 150kHz 的上限頻率。
在整個(gè)頻率范圍內(nèi)應(yīng)給出亥姆霍茲線圈的特性。
2015版
理想情況下,赫姆霍茲線圈建立了一個(gè)均勻的磁場(chǎng)區(qū)域,其作用是將 DUT 暴露到均勻的磁場(chǎng)中。
線圈的半徑由 DUT 的尺寸確定。為獲得均勻的磁場(chǎng)( ±10% ),線圈和 DUT 之間的空間尺寸關(guān)系應(yīng)滿足圖 3 。圖 3 所示的均勻磁場(chǎng)區(qū)域最小應(yīng)為 300mm×300mm×300mm 。
赫姆霍茲線圈間的距離為 R 時(shí),系統(tǒng)中心的磁通密度 B 按公式( 3 )計(jì)算:
B = μ 0 H = 0.899× N × I/R……………………( 3 )
式中:
B———磁通密度,單位為微特斯拉(μ T );
N———線圈中導(dǎo)線的匝數(shù);
R———線圈半徑,單位為米( m );
I———線圈電流,單位為安培( A );
H———磁場(chǎng),單位為安培每米( A / m );
μ 0———磁常數(shù),真空中的磁導(dǎo)率,單位為亨利每米( H / m );
0. 899 ———常數(shù),單位為亨利每米( H / m );
系統(tǒng)中心的磁場(chǎng) H 按公式( 4 )計(jì)算:
H = 0.7155 N × I/R……………………( 4 )
式中:
H ———磁場(chǎng),單位為安培每米( A / m );
N ———線圈中導(dǎo)線的匝數(shù);
R ———線圈半徑,單位為米( m );
I———線圈電流,單位為安培( A );
所選線圈的載流容量和匝數(shù)應(yīng)滿足試驗(yàn)規(guī)范。
線圈的自諧振頻率不應(yīng)小于或等于 150kHz 的上限頻率。
在整個(gè)頻率范圍內(nèi)應(yīng)給出亥姆霍茲線圈的特性。在確定 DUT 試驗(yàn)計(jì)算的電流值時(shí),應(yīng)考慮線性特性。
5.3 / 6.3 電流監(jiān)測(cè)器
2007版
通過(guò)使用鉗式探頭或通過(guò)測(cè)量分流電阻上的電壓來(lái)監(jiān)測(cè)電流,電流監(jiān)測(cè)器應(yīng)確保在15Hz~150kHz 的頻率范圍內(nèi)測(cè)量的電流為真有效值。
可以使用的電流監(jiān)測(cè)器有示波器、真有效值交流電壓表或真有效值交流電流表。
2015版
通過(guò)使用鉗式探頭或通過(guò)測(cè)量分流電阻上的電壓來(lái)監(jiān)測(cè)電流,電流監(jiān)測(cè)器應(yīng)確保在0Hz ( DC )和15Hz~150kHz 的頻率范圍內(nèi)測(cè)量的電流為真有效值。
可以使用的電流監(jiān)測(cè)器有示波器、真有效值交流電壓表或真有效值交流電流表。
5.3 / 6. 4 磁場(chǎng)強(qiáng)度監(jiān)測(cè)器
2007版
對(duì)輻射環(huán)法,使用的磁場(chǎng)強(qiáng)度監(jiān)測(cè)器符合如下規(guī)定:
———直徑:40mm ;
———匝數(shù):51 ;
———導(dǎo)線:直徑近似為 0.071mm 的 7 股絲包漆包線;
———屏蔽:靜電屏蔽;
———修正因子:把傳感器的線圈電壓轉(zhuǎn)換為磁場(chǎng)強(qiáng)度的校準(zhǔn)系數(shù)。
在環(huán)形傳感器中感應(yīng)的開路電壓 U 可通過(guò)高阻抗電壓表測(cè)量,也可由公式( 5 )計(jì)算:
U =2π f × N × A × B……………………( 5 )
式中:
f ———頻率,單位為赫茲( Hz );
N ———線圈中導(dǎo)線的匝數(shù);
A ———線圈的橫截面積,由線圈的平均直徑計(jì)算得到,單位為平方米( m2 );
B ———磁通密度,單位為特斯拉( T )。
通常磁場(chǎng)強(qiáng)度監(jiān)測(cè)器在 15Hz~150kHz 時(shí)應(yīng)能測(cè)量至少 1000A / m 的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
2015版
對(duì)輻射環(huán)法,使用的磁場(chǎng)強(qiáng)度監(jiān)測(cè)器符合如下規(guī)定:
a ) 直流時(shí),磁場(chǎng)強(qiáng)度監(jiān)測(cè)器應(yīng)為基于霍爾傳感器的測(cè)量?jī)x器,應(yīng)能測(cè)量至少 3000A / m 的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
b ) 當(dāng) f ≥15Hz 時(shí),推薦的磁場(chǎng)強(qiáng)度監(jiān)測(cè)器為滿足如下規(guī)定的環(huán)形傳感器:
———直徑:40mm ;
———匝數(shù):51 ;
———導(dǎo)線:直徑近似為 0.071mm 的 7 股絲包漆包線;
———屏蔽:靜電屏蔽;
———修正因子:把傳感器的線圈電壓轉(zhuǎn)換為磁場(chǎng)強(qiáng)度的校準(zhǔn)系數(shù)。
在環(huán)形傳感器中感應(yīng)的開路電壓 U 可通過(guò)高阻抗電壓表測(cè)量,也可由公式( 5 )計(jì)算:
U =2π f × N × A × B……………………( 5 )
式中:
f ———頻率,單位為赫茲( Hz );
N ———線圈中導(dǎo)線的匝數(shù);
A ———線圈的橫截面積,由線圈的平均直徑計(jì)算得到,單位為平方米( m2 );
B ———磁通密度,單位為特斯拉( T )。
通常磁場(chǎng)強(qiáng)度監(jiān)測(cè)器在 15Hz~150kHz 時(shí)應(yīng)能測(cè)量至少 1000A / m 的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
7. 3. 1. 3 / 8. 3. 1. 3 DUT 試驗(yàn)
2007版
試驗(yàn)時(shí)把試驗(yàn)計(jì)劃中規(guī)定的試驗(yàn)電平施加給 DUT 。
試驗(yàn)應(yīng)按照?qǐng)D 5 進(jìn)行布置。
2015版
試驗(yàn)時(shí)把試驗(yàn)計(jì)劃中規(guī)定的試驗(yàn)電平施加給 DUT 。試驗(yàn)應(yīng)在三個(gè)軸向極化下進(jìn)行。
試驗(yàn)應(yīng)按照?qǐng)D 5 進(jìn)行布置。
附 錄 A
A. 2. 2 車內(nèi)磁場(chǎng)
2007版
表 A.1 和圖 A. 1 給出了車內(nèi)磁場(chǎng)試驗(yàn)嚴(yán)酷等級(jí)示例。
表 A.1 試驗(yàn)嚴(yán)酷等級(jí)示例(車內(nèi)磁場(chǎng))
2015版
表 A.1 和圖 A. 1 給出了車內(nèi)磁場(chǎng)試驗(yàn)嚴(yán)酷等級(jí)示例。
表 A.1 試驗(yàn)嚴(yán)酷等級(jí)示例(車內(nèi)磁場(chǎng))
長(zhǎng)沙容測(cè)電子股份有限公司致力于電磁兼容測(cè)試設(shè)備的研發(fā)以及電磁兼容測(cè)試技術(shù)的推廣普及，全力為客戶提供專業(yè)的EMC測(cè)試產(chǎn)品和解決方案。
我們的產(chǎn)品：
民用領(lǐng)域：靜電放電發(fā)生器、脈沖群發(fā)生器、雷擊浪涌發(fā)生器、射頻傳導(dǎo)抗干擾測(cè)試系統(tǒng)、工頻磁場(chǎng)發(fā)生器、脈沖磁場(chǎng)發(fā)生器、阻尼振蕩磁場(chǎng)發(fā)生器、交流電壓跌落發(fā)生器、振鈴波發(fā)生器、共模傳導(dǎo)抗擾度測(cè)試系統(tǒng)、阻尼振蕩波發(fā)生器、直流電壓跌落發(fā)生器等
汽車領(lǐng)域：靜電放電發(fā)生器、7637測(cè)試系統(tǒng)、汽車電子可編程電源、瞬態(tài)發(fā)射開關(guān)測(cè)量、汽車線束微中斷發(fā)生器、BCI大電流注入測(cè)試系統(tǒng)、EMI接收機(jī)、輻射抗擾度測(cè)試系統(tǒng)、低頻磁場(chǎng)抗擾度測(cè)試系統(tǒng)、射頻輻射抗擾度測(cè)試系統(tǒng)等
軍工領(lǐng)域：靜電放電發(fā)生器、低頻傳導(dǎo)抗擾度測(cè)試系統(tǒng)、尖峰脈沖發(fā)生器、電纜束注入測(cè)試系統(tǒng)、快速方波測(cè)試系統(tǒng)、高速阻尼振蕩測(cè)試系統(tǒng)等
