BMS涉及到的脉冲群(EFT/B)测试（上）

baoshijie

这次总结下两个特殊的EMC测试项目：浪涌与脉冲群。起因是我们想找到一个可以评估BMS采样板抵抗外界异常能量的测试标准，但是没有现成的可以借用，所以首先把目前现存的测试用例弄清楚。还是老套路，先找到标准，具体如下图所示：


IEC61000-4这个标准很重要，主要涉及内容是电子部件的抗干扰能力测试，对应汽车电子部件的抗干扰标准也是由此衍生而出，例如大家熟悉的ESD、脉冲群、浪涌等。（图片来源于TI官网）


这次先介绍脉冲群。其全称为电快速瞬变脉冲群（Electrical Fast Transient/Burst），简写为EFT/B，目前EFT/B的测试对象主要为12V低压端的电源线与信号线。概述EFT/B是一种将由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群耦合到电气和电子设备的电源端口、控制端口、信号端口和接地端口的试验。它是为了验证来自感性负载切换瞬态过程产生的各种类型的瞬变骚扰的抗扰能力，是一种相对于参考平面的共模干扰。试验等级在GB/T 17626.4里面规定了试验的等级，具体如下图：概括起来分为了4个电压等级、2种重复频率；而电源端口的电压等级是信号端口的2倍。


进一步地，在标准《GB/T 38661-2020 电动汽车用电池管理系统技术条件》中，给出了建议的等级与重复频率：3级\5kHz，即针对电源端口就是2KV，针对信号端口就是1KV。


试验波形EFT/B的单个脉冲波形如下图所示，特征是上升时间为5ns，脉冲宽度为50ns。


一个脉冲群是由上面的多个单脉冲组成，如下图，特征是由前面的重复频率决定了两个单脉冲之间的时间间隔。


进一步，两个脉冲群之间的间隔为300ms，单个脉冲群的持续时间也与重复频率相关，见下图；一般测试要求持续时长为≥1min。


脉冲群发生器脉冲群发生器的样子具体如下图（来自Teseq官网）；一般它可以模拟输出多种IEC61000-4的不同脉冲；针对EFT/B单独而言，其内部同时集成了脉冲发生器与耦合\去耦网络两种功能。


针对型号为NSG 3040A的脉冲发生器，给出了符合EFT/B的波形参数，如下图（来自Teseq官网），关键的参数如幅值范围、步进长度、时间长度等。


发生电路原理简图如下，U为高压电源，Rc与Cc为能量储存电路，Cd为隔直电容；Switch为高压开关，就是通过它的频繁切换，将Cc上面的能量通过脉冲的形式释放出去。


耦合\去耦网络耦合与去耦网络示意图如下，它用于测试产品的交直流电源端口；下图中左边为电源的输入端，右边为电源的输出端，中间为耦合\去耦网络；右上角为脉冲群发生器，脉冲通过33nF电容耦合网络耦合到右边输出端，但同时去耦网络又阻挡了脉冲反向耦合到左边的电源输入端，大概就是这样一个用法。


容性耦合夹容性耦合夹是用来测试信号线的，结构如下图：它能在与信号线无任何电连接的情况下，将电快速瞬变脉冲群耦合到DUT。


再看一个容性耦合夹的实物图。（来自Teseq官网）


总结：这次主要是EFT/B的基础概念介绍，心理有个框架，下一章总结测试方法；最近看情况，过年不知道能否回老家了；以上所有，仅供参考。