EMC試驗
關注創建者：匿名 創建時間：2022-04-27
EMC試驗的實例教程
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總結
本文通過介紹相關標準法規及EMC的測試試驗方法，對東風某混合動力車型EMC超標問題進行分析， 提出的PHEV的具體的測試工況及試驗方法， 可以成功定位引起EMC超標的零部件， 并制定相關整改措施。該測試工況及試驗方法， 為PHEV車型開發提供了有力支持。
汽車 BCI 試驗（Bulk Current Injection，大電流注入試驗）是汽車電磁兼容（EMC）測試中的一項核心抗擾度試驗，主要模擬汽車電子設備及線纜在電磁環境中受到傳導干擾時的抗干擾能力，確保其在復雜電磁環境下仍能正常工作。
目前，現代汽車逐漸電子化、智能化，BCI 測試仿真已從 “可選環節” 變為 “核心環節”—— 它通過在開發早期預測電磁干擾風險、支撐復雜系統設計、提升法規驗證效率、保障功能安全，直接影響整車研發周期、成本及市場競爭力。
8月12日，Ansys官方策劃的研討會『汽車BCI試驗的EMC仿真解決方案（汽車電磁兼容抗擾性試驗）』基于試驗講解兩種EMC仿真解決方案，脫離經驗依賴，落地正向設計方案，下滑預約學習??
時間：8月12日（星期二），16：00-17：00
內容簡介：傳統EMC設計方法對經驗的依賴性高，經驗模型失效后往往導致認證測試周期延長及資源消耗加劇，甚至引發系統性失效風險。因此，EMC經常被認為是玄學。大電流注入(BCI)抗擾度試驗，通常是整車必須試驗項目。目的是驗證整車所集成的各種電控單元功能在惡劣的電磁干擾中維持正常工作，滿足電磁兼容要求。
Ansys基于電磁場多維度建模技術提供兩種EMC仿真解決方案，將EMC從玄學變成科學，滿足不同客戶對仿真的需求。1.基于HFSS/Q3D精確建模BCI認證測試環境，模擬實際場景，實現仿真替代測試，加速研發進度；2.根據第一性原理，通過仿測一體化定位EMC問題根因，在研發流程中通過特征化仿真，落地正向設計方案。
講師：
倪勝 | Ansys主任應用工程師
畢業于華中師范大學微電子專業，碩士學位。
展開 整車EMC正向開發
? 新能源 EMC 標準
? 零部件 EMC 風險識別及分級
? 整車 EMC 設計評估及優化
? 整車電氣設計 EMC 分析
? 整車線束設計 EMC 分析
? 整車結構設計 EMC 分析
? 零部件 EMC 性能管控
? 零部件需求及設計約束
? 零部件 EMC 方案評估
? 零部件 EMC 測試計劃審核
? 零部件 EMC 試驗結果評估
? 新能源高壓系統 EMC 開發
? 設計評估及優化
? 臺架試驗及整改
整車集成分析及優化
? 整車 EMC 試驗及整改
? 整車自兼容試驗
EMC仿真
? 電磁發射仿真
? 抗干擾性能仿真
? 自兼容仿真
? ESD / 瞬態仿真
? 虛擬 EMC 試驗
? 射頻天線系統仿真
服務優勢
? 技術優勢 ：基于國外OEM技術體系，在國內多年成熟運用
? 人才優勢：全職工程師近20人，2/3以上具有博士碩士學歷和多年行業經驗
? 積累優勢：深入開展EMC正向開發13年、EMC仿真11年、新能源EMC技術10年
? 經驗優勢：已服務汽車、軌交等領域50多個客戶的近百個工程項目
? 資源優勢：依托經緯恒潤代理平臺與國外廠商密切合作，擁有完善的工具鏈和外部技術支持
? 產品開發優勢：每年完成多個汽車電子產品項目的EMC開發，產品經驗豐富
? 集群優勢：經緯恒潤在整車電氣方面有完整的技術體系，可提供整車電氣架構、電氣開發、網絡、整車測試、EMC等方面的服務，可以相互支持配合，確保項目順利進行
展開 電子系統的組成設備眾多，信號交聯復雜，相互之間的影響錯綜復雜，僅依靠EMC 測試與整改來解決電磁兼容問題的傳統方法，不易定位，很難優化，周期長。
在產品開發的流程中，考慮電磁兼容設計，并借助仿真工具進行預測和分析，可以盡早在樣機生產之前避免不必要的EMC 問題的發生，有效提高研發效率，節約成本，并增強產品的可靠性。
解決方案
EMC風險分析
分析引起電磁干擾的源、易被干擾的對象以及干擾可能的傳播路徑，識別潛在的EMC 風險點，制定相應的EMC 分析方法和應對措施。
細化分析對象
將研究對象進行細化，分類到系統級、部件級、電纜線束級、PCB 板級或元器件級等進行分析；根據不同的EMC特性提出有效的解決方案；結合整個開發流程、規范以及技術方法進行EMC的合理管控。
EMC仿真：以太網連接器周圍的電流泄漏
EMS實現方法
◆ EMC設計：根據元器件的EMC特性，考慮隔離、濾波等防護措施；根據系統結構要求和電路點及要求，考慮合理分區和布局；考慮信號的傳輸、走線之間的耦合以及合理的接地設計、屏蔽等；根據電子裝置的特點，考慮屏蔽方法以及防護措施等。
◆ EMC仿真：選擇合理的仿真軟件和電磁算法；建立正確合理的仿真模型；基于工程經驗、標準以及測試等數據的對比，驗證評估產品的EMC 性能，優化改進設計方案。
◆ EMC試驗：對系統或部件進行電磁干擾和電磁敏感度測試，驗證樣機產品的功能以及是否存在電磁兼容性問題；在產品定型前檢驗產品的設計是否達標。
目前EMC仿真用的比較多的是CST軟件（CST Studio Suite），可以從設計過程的最開始就提前發現潛在的EMC問題并解決之。
展開 一直以來，對于BMS的EMC測試沒有相應的國家標準規定其測試項目以及性能要求，各大主機廠以及供應商均采用汽車零部件通用標準，或者采用由這些通用標準以及企業自身狀況制定的企業標準，造成了對于BMS EMC性能一直沒有一個統一的要求，直到GB/T38661-2020的發布。
本文首先針對該標準中對于BMS電磁兼容性的要求進行解析，隨后結合實際測試指出當前BMS較容易出現的EMC問題，最后給出了一些在設計階段降低EMC風險的建議。
2 GB/T38661-2020 EMC測試解析
GB/T38661-2020《電動汽車用電池管理系統技術條件》規定，在進行BMS的EMC試驗時，應由BMS生產企業提供電池，與BMS一起構成基本測試單元模擬實際安裝情況進行試驗。
試驗過程中記錄電池管理系統采集的數據（單體或電芯組電壓采集通道數不少于2個，溫度采集通道數不少于1個），并與檢測設備檢測的對應數據進行比較。應使用隔離裝置將輔助設備（如上位機及監控軟件）進行隔離。充放電電流應不小于電池管理系統電流測量滿量程的2％。測試系統搭建示意如圖1所示。
電磁兼容部分，GB/T38661-2020規定了BMS的電磁騷擾和電磁抗擾兩類試驗項目。
其中電磁騷擾類試驗項目包括電磁傳導騷擾和電磁輻射騷擾兩項，參考的標準均為GB/T18655 -2010，且均需滿足GB/T18655-2010規定的3級限值線要求。電磁傳導騷擾試驗可根據具體試驗對象而選用電壓法和電流探頭法進行。
GB/T18655-2010的3級限值線是目前大多數主機廠及供應商對零部件電磁傳導騷擾及電磁輻射騷擾的評價指標，但也有企業依據自身情況并結合該限值制定自身的企業標準限值。
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8月12日，Ansys官方策劃的研討會『汽車BCI試驗的EMC仿真解決方案（汽車電磁兼容抗擾性試驗）』基于試驗講解兩種EMC仿真解決方案，脫離經驗依賴，落地正向設計方案，下滑預約學習??
時間：8月12日（星期二），16：00-17：00
內容簡介：傳統EMC設計方法對經驗的依賴性高，經驗模型失效后往往導致認證測試周期延長及資源消耗加劇，甚至引發系統性失效風險。
如果回流路徑不順暢，會造成信號的畸變：
比如在EMC試驗時，MCU的ADC采集到的信號被干擾到了，則除了在原理圖上分析外，在PCB上講該信號高亮出來，然后再耐心尋找該信號的回流路徑是否有不順暢的地方：
對著信號線頭腦中想象回流路徑，有點意識流的感覺。
6、總結
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EMC試驗標準及試驗方法
2.1 國內汽車整車EMC標準
EMC試驗由電磁騷擾EMI （Electromagnetic Interference
如果回流路徑不順暢，會造成信號的畸變：
比如在EMC試驗時，MCU的ADC采集到的信號被干擾到了，則除了在原理圖上分析外，在PCB上講該信號高亮出來，然后再耐心尋找該信號的回流路徑是否有不順暢的地方：
43．在 EMC 試驗中有時候會出現指示表短暫的指示消失現象，使用示波器進行檢測，發現試驗過程中示波器有屏幕整個晃動的現象。試驗的項目是 EFT（瞬變脈沖串抗擾度試驗），如何解釋和怎樣在試驗中消除這種現象？
答：EFT 有時會對示波器造成干擾，造成誤觸發，可嘗試使用示波器的高頻抑制觸發模式，限制示波器帶寬等辦法。
2 GB/T38661-2020 EMC測試解析
GB/T38661-2020《電動汽車用電池管理系統技術條件》規定，在進行BMS的EMC試驗時，應由BMS生產企業提供電池，與BMS一起構成基本測試單元模擬實際安裝情況進行試驗。
試驗過程中記錄電池管理系統采集的數據（單體或電芯組電壓采集通道數不少于2個，溫度采集通道數不少于1個），并與檢測設備檢測的對應數據進行比較。
1.GB/T38661-2020EMC測試解析
GB/T38661-2020《電動汽車用電池管理系統技術條件》規定，在進行BMS的EMC試驗時，應由BMS生產企業提供電池，與BMS一起構成基本測試單元模擬實際安裝情況進行試驗。試驗過程中記錄電池管理系統采集的數據（單體或電芯組電壓采集通道數不少于2個，溫度采集通道數不少于1個），并與檢測設備檢測的對應數據進行比較。
燃料電池系統有著燃料電池控制器、大量的高低壓線束以及CAN通訊線纜等，抗電磁干擾能力應該是重要的考核項，因此電磁兼容試驗（即EMC試驗）必須納入燃料電池系統環境可靠性驗證體系中。目前，中國汽車工程學會汽車測試技術分會組織并編寫的《燃料電池發動機電磁兼容性能試驗方法》正在征求意見中，而國標針對燃料電池系統的電磁兼容試驗方法還有待建立。
試驗結果評估
? 新能源高壓系統 EMC 開發
? 設計評估及優化
? 臺架試驗及整改
整車集成分析及優化
? 整車 EMC 試驗及整改
? 整車自兼容試驗
EMC仿真
? 電磁發射仿真
? 抗干擾性能仿真
? 自兼容仿真
? ESD / 瞬態仿真
? 虛擬 EMC 試驗
? 射頻天線系統仿真
服務優勢
◆ EMC試驗：對系統或部件進行電磁干擾和電磁敏感度測試，驗證樣機產品的功能以及是否存在電磁兼容性問題；在產品定型前檢驗產品的設計是否達標。
目前EMC仿真用的比較多的是CST軟件（CST Studio Suite），可以從設計過程的最開始就提前發現潛在的EMC問題并解決之。
