汽車電子EMC復(fù)合環(huán)境測試系統(tǒng)解決方案

【資料簡介】

　　一、技術(shù)挑戰(zhàn)
 

　　隨著汽車智能化與電動化進(jìn)程加速，車載控制器需在極-端溫度波動(如冬季低溫啟動與夏季高溫暴曬)與復(fù)雜電磁干擾(如電機(jī)噪聲、無線通信信號)的雙重考驗下穩(wěn)定運(yùn)行。傳統(tǒng)單一環(huán)境測試已無法滿足需求，亟需整合溫度沖擊與電磁干擾的復(fù)合環(huán)境測試系統(tǒng)。
 

　　二、試驗?zāi)康?br /> 

　　本方案旨在通過模擬 -55℃~150℃ 溫變環(huán)境與高強(qiáng)度電磁干擾的復(fù)合工況，驗證車載控制器的電磁兼容性(EMC)與環(huán)境適應(yīng)性，精準(zhǔn)定位低溫工況下的電磁干擾(EMI)超標(biāo)問題，為優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計、提升可靠性提供數(shù)據(jù)支撐。
 

　　三、實(shí)驗 / 設(shè)備條件
 

　　屏蔽式高低溫箱(屏蔽效能≥80dB)：
 

　　采用全金屬屏蔽結(jié)構(gòu)，可有效隔離外界電磁干擾，同時實(shí)現(xiàn) -55℃~150℃ 寬溫域精準(zhǔn)控制，溫變速率達(dá) 5℃/min，確保測試環(huán)境的穩(wěn)定性與純凈性。
 

　　集成傳導(dǎo)發(fā)射測試接口：
 

　　內(nèi)置符合 CISPR 25 標(biāo)準(zhǔn)的傳導(dǎo)發(fā)射(CE)測試接口，支持對車載控制器電源線、信號線的傳導(dǎo)干擾進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測與分析。
 

　　振動臺聯(lián)合測試支架：
 

　　可與振動臺聯(lián)動，模擬車輛行駛過程中的機(jī)械振動環(huán)境，同步施加溫度沖擊與電磁干擾，全面復(fù)現(xiàn)車載控制器的實(shí)際工況。
 

　　四、試驗樣品
 

　　選取某 Tier1 供應(yīng)商生產(chǎn)的 3 種型號車載控制器(包括車身控制模塊、動力總成控制器、ADAS 域控制器)作為試驗樣品，涵蓋不同功能與復(fù)雜度，確保測試結(jié)果的代表性。
 

　　五、試驗步驟
 

　　(一)試驗前準(zhǔn)備
 

　　對屏蔽式高低溫箱進(jìn)行校準(zhǔn)，確保溫濕度控制精度與屏蔽效能符合要求。
 

　　將車載控制器樣品固定于振動臺聯(lián)合測試支架上，連接傳導(dǎo)發(fā)射測試接口與數(shù)據(jù)采集設(shè)備。
 

　　初始化測試系統(tǒng)，設(shè)置 CISPR 25 標(biāo)準(zhǔn)測試程序，包括頻率范圍(150kHz~1GHz)、干擾強(qiáng)度等參數(shù)。
 

　　(二)溫度沖擊測試
 

　　啟動屏蔽式高低溫箱，以 5℃/min 速率從 25℃ 降至 -55℃，保持 2 小時后，再以同樣速率升至 150℃，保持 2 小時，完成一次溫度沖擊循環(huán)。
 

　　在溫變過程中，通過 BMS 數(shù)據(jù)同步采集系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測控制器內(nèi)部溫度、電壓等參數(shù)，確保其處于正常工作范圍。
 

　　(三)電磁干擾測試
 

　　在低溫(-40℃)、常溫(25℃)、高溫(85℃)三種典型工況下，啟動傳導(dǎo)發(fā)射測試接口，模擬 CISPR 25 標(biāo)準(zhǔn)中的 9 類干擾波形(如尖峰、浪涌等)。
 

　　記錄控制器在不同溫度與干擾強(qiáng)度下的 EMI 發(fā)射數(shù)據(jù)，分析其抗擾度(EMS)與發(fā)射特性(EMI)。
 

　　(四)振動聯(lián)合測試
 

　　將振動臺頻率設(shè)置為 20Hz~2000Hz，振幅 0.5mm，與屏蔽式高低溫箱同步運(yùn)行。
 

　　在溫變與振動復(fù)合環(huán)境下，重復(fù)步驟(三)的電磁干擾測試，評估控制器的機(jī)械 - 電磁耦合響應(yīng)。
 

　　(五)數(shù)據(jù)處理與分析
 

　　利用云端電子批記錄系統(tǒng)對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，生成 EMI 發(fā)射頻譜圖、溫度 - 干擾響應(yīng)曲線等可視化報告。
 

　　對比不同工況下的測試結(jié)果，定位低溫工況下的 EMI 超標(biāo)頻段與失效模式。
 

　　六、試驗條件
 

　　溫濕度范圍：-55℃~150℃，濕度 10%~90% RH(可選配濕度控制模塊)。
 

　　電磁干擾參數(shù)：頻率 150kHz~1GHz，干擾強(qiáng)度 10V/m~100V/m(可自定義調(diào)節(jié))。
 

　　振動條件：正弦振動(20Hz~2000Hz)、隨機(jī)振動(功率譜密度 0.1g²/Hz~10g²/Hz)。
 

　　七、實(shí)驗結(jié)果 / 結(jié)論
 

　　通過本測試系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，某 Tier1 供應(yīng)商成功發(fā)現(xiàn)其 12% 的車載控制器產(chǎn)品在 -40℃ 低溫工況下存在 EMI 超標(biāo)問題，主要表現(xiàn)為 400MHz~600MHz 頻段的輻射發(fā)射超出 CISPR 25 限值。進(jìn)一步分析表明，低溫導(dǎo)致控制器內(nèi)部 PCB 板材介電常數(shù)變化，引發(fā)共模噪聲耦合增強(qiáng)。
 

　　基于測試結(jié)果，供應(yīng)商優(yōu)化了 PCB 布局(增加接地層銅箔厚度)與連接器屏蔽設(shè)計，復(fù)測結(jié)果顯示 EMI 發(fā)射降低 8dB，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。本系統(tǒng)通過整合溫度、振動與電磁干擾多物理場耦合測試，將傳統(tǒng)單一環(huán)境測試周期從 4 周縮短至 72 小時，顯著提升了研發(fā)效率。其內(nèi)置的 CISPR 25 標(biāo)準(zhǔn)測試程序與自動報告生成功能，亦為產(chǎn)品認(rèn)證提供了標(biāo)準(zhǔn)化支撐，助力企業(yè)在激烈的市場競爭中占據(jù)技術(shù)優(yōu)勢
 

　　以上方案僅供參考，在實(shí)際試驗過程中，可根據(jù)具體的試驗需求、資源條件以及產(chǎn)品的特性進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整與優(yōu)化。