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標(biāo)題摘要內(nèi)容
汽車電子ISO16750-2供電模擬方案
來源: | 作者:精睿儀器 | 發(fā)布時間: 2016-07-24 | 2689 次瀏覽 | 分享到:
500F裝載機產(chǎn)品成功下線

一、ISO16750 電壓波形的理解？


    ISO16750是汽車電子產(chǎn)品供電環(huán)境驗證的強制標(biāo)準(zhǔn)，主要定義了汽車使用過程中，由于負(fù)載或動力的變化導(dǎo)致的供電總線電壓波動時，車用電子產(chǎn)品的工作性能是否會產(chǎn)生變化甚至損壞？為什么汽車電子產(chǎn)品需要進(jìn)行ISO16750的測試？ISO17650定義的以上測試波形究竟又與汽車使用過程中有何聯(lián)系？如何評判你設(shè)計的汽車電子產(chǎn)品是否滿足ISO16750？是否滿足了ISO16750，你的產(chǎn)品就一定不存在安全隱患？


   下圖為汽車供電系統(tǒng)框圖，我們將其分為動力和負(fù)載兩個部分，

任意一個汽車的電子產(chǎn)品都是供電總線上的負(fù)載，所有電子產(chǎn)品共享同一個供電總線。

    隨著汽車電氣化的發(fā)展，汽車上的電子產(chǎn)品數(shù)量通常以“1000”為單位，而所有電子產(chǎn)品共享一個電壓總線。如果有任何一個電子產(chǎn)品出現(xiàn)故障，如短路，開路都會導(dǎo)致供電總線電壓的異常！ISO16750定義的就是異常的電壓波形，接下來我們通過三個波形來詳細(xì)說明：

波形1：ISO16750的4.5.3 發(fā)動機啟動電壓波形

驗證的是設(shè)備在蓄電池和發(fā)動機供電切換過程時，車用電器是否會出現(xiàn)異常，包括重啟，死機等。

1，為啟動前，蓄電池提供總線的電壓VBattery；
2，為啟動瞬間，斷開電池且發(fā)動機準(zhǔn)備啟動時導(dǎo)致的電壓下降；
3，為發(fā)動機在未完全啟動時，出現(xiàn)的發(fā)動機輸出電壓的震蕩;
4，發(fā)動機已經(jīng)完全啟動后，提供的穩(wěn)定總線電壓VMotor;


波形2：ISO16750的4.5.1 瞬間電壓跌落

驗證的是有負(fù)載，如車燈、保險絲、斷路器等出現(xiàn)短路時，在短路電流的作用下，供電總線電 壓出現(xiàn)瞬 時跌落的情況。

波形3：ISO6737的5.5.6 5a拋負(fù)載效應(yīng)

   驗證的是諸如電磁閥、雨刮電機等感性負(fù)載異常時的在供電總線上產(chǎn)生的脈沖電壓。電壓脈沖一般上升沿在1毫秒到10毫秒之間，脈沖寬度約為50-400毫秒。

二、ISO16750 電壓波形模擬的挑戰(zhàn)和應(yīng)對方案

2.1 ISO 16750 電壓波形輸出對電源的挑戰(zhàn)

上述ISO16750 及ISO7637 電壓波形模擬對測試設(shè)備提出了三個方面的挑戰(zhàn)：

挑戰(zhàn)1：函數(shù)發(fā)生器Vs. 高性能直流電源

   函數(shù)發(fā)生器可以輸出任意形狀和邊沿極快的電壓波形，是否可以用于ISO16750 電壓波形的仿真？答案是不行，原因是上述電壓波形是在給車用電子產(chǎn)品供電時疊加的波形，如給車用空調(diào)供電，需要數(shù)百瓦甚至上千瓦的功率， 因此必須用直流電源。

挑戰(zhàn)2： 直流電源電壓編程速率是否足夠？

   一般的直流電源在設(shè)計時主要是考慮輸出電壓的精準(zhǔn)度、紋波噪聲、效率等靜態(tài)參數(shù)！為了保證電源穩(wěn)態(tài)指標(biāo)，電源會盡可能的在輸出端增大濾波電路，電源的電壓編程速度通道也就不會太高，通常在數(shù)十ms、數(shù)百ms 級甚至更長…….

   以上述 ISO16750 4.5.1 瞬間電壓跌落 和ISO6737 的5.5.6 5a 拋負(fù)載效應(yīng)電壓波形為例。

為了輸出較為理想的電壓跌落，4.5.1 要求電源的電壓必須能夠在1ms 內(nèi)從12V->4.5V 且 4.5V->12V；同樣，

為了輸出較為理想的電壓跌落電壓上升波形，5.5.6 要求電源的電壓必須能夠在10ms 內(nèi)從14V->100V。
  如果電源的上編程和下編程速度達(dá)到，則波形會出現(xiàn)嚴(yán)重的失真（如上左圖4.5.1 波形所示）：
1. 電壓調(diào)節(jié)速度很快，理想的跌落波形（方波） ；
2. 電壓調(diào)節(jié)速度勉強夠，電壓跌落幅度達(dá)到，但波形不理想（三角波）；
3. 電壓調(diào)節(jié)速度不夠，幅度和波形均達(dá)不到要求


挑戰(zhàn)3： 復(fù)雜波形的編輯能力？

即使電源的電壓調(diào)節(jié)速度夠快，但如何輸出負(fù)載的甚至任意的電壓波形？

2.2 直流電源分析儀 N6705B和APS先進(jìn)電源系統(tǒng) N7900

2.2.1直流 電源分析儀 電源分析儀 N6705B

    N6705B直流電源分析儀，采用模塊化設(shè)計  （模塊最大功率 500W），

在一臺主機中提供了多種測試儀表功能 :

o 1 至 4 路高性能電源輸出或電子負(fù)載
o 數(shù)字電壓表和電流表
o 帶功率輸出的任意波形發(fā)生器
o 電壓、電流示波器
o 電壓、電流數(shù)據(jù)采集
、

所有的測量和功能都能通過前面板實現(xiàn)

 2.2.2先進(jìn)電源系統(tǒng) 先進(jìn)電源系統(tǒng) APS N7900

N7900先進(jìn)電源系統(tǒng)，是N6705B的高功率，高電壓升級版本，且電壓編程速度更快！

o 電源/負(fù)載一體
o 數(shù)字電壓表和電流表
o 帶功率輸出的任意波形發(fā)生器
o 電壓、電流示波器
o 電壓、電流數(shù)據(jù)采集
o PC軟件波形編輯和實時波形分析