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ATTC技术分享丨电气负荷ISO16750-2(2023)标准解读 (下)
2025-04-07 09:39:37

上篇我们对ISO16750-2(2023)标准进行了部分内容的解读,本篇继续下文,讲述反向电压、地偏移及电源偏移等测试的方式方法,帮助我们在产品正式量产前做好可靠性的验证。

二、测试项目

2.6 反向电压

目的:该测试查DUT在使用辅助启动装置的情况下承受反向电池连接的能力。

图15-反向电压-测试用例1

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表16-反向电压-测试用例1

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图16-反向电压测试用例2

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表17-反向电压-测试用例2

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测试方法:

测试用例1:适用于DUT使用在12V标称电压系统的车辆中,其中交流发电机电路未熔断,整流二极管承受反向电压60s。对被测设备的所有相关输入(连接)同时施加-4V的测试电压,持续时间为(60±6)s。

测试用例2:将测试电压Ureversed(见图16和表17)同时施加到DUT的所有相关输入(连接),持续时间为(60±6)s。

 

2.7 地偏移及电源偏移

目的:对存在多路供电通路的被测件,模拟多路供电的地或电源发生偏移的情况下功能是否符合设计。

图17 地偏移及电源偏移

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表18 地偏移及电源偏移(一个电源一个地测试列表)

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测试方法:DUT工作模式为3.4,所有输入和输出应连接到典型负载或网络,以模拟车内配置,施加US至DUT并确认正常运行,偏移量应分别应用于每条接地/供电线路(见图17),并应对每条可能的接地/供电线路组合重复测试,制作一个测试矩阵显示可能的组合是可取的,表18给出了这样一个测试矩阵的例子,所有DUT的偏置电压应为(1,0±0,1)V:

a. 给DUT施加Us

b. 使接地/供电线路相对于被测设备接地/供电线路遭受偏置电压

c. 在此条件下执行功能测试

d. 对于每一个新的接地/供电线路组合重复步骤a到c重复反向偏置电压测试。

 

2.8 开路实验

单线开路

目的:模拟一个触点断开的条件,例如DUT的单线或电气连接有中断,中断的类型可以是静态的或动态的(接触不良),静态中断由试验用例1模拟,动态中断由试验用例2模拟

 

测试用例1

测试方法:DUT工作模式为3.4,按预期连接和操作DUT,中断DUT/系统接口的一个电路,然后恢复连接,在中断期间和之后观察设备的性能。

对负载电路进行此测试时,还应满足以下条件:

-输出开启

-输出关闭

对被测设备/系统接口的每个电路重复此步骤,应满足下列试验条件:

-中断时间:(10±1)s

-开路电阻:≥10MΩ

-最大中断转换时间≤10ms

 

测试用例2

图18 单线断开-测试用例2

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表19 单线断开-测试用例2

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测试方法:DUT工作模式为3.4,按预期连接和操作DUT,在DUT/系统接口上执行一系列短期开路事件,然后恢复连接(见图19和表18),观察中断模式期间和之后的设备性能。对被测设备/系统接口的每个电路重复此步骤,应满足下列试验条件:

-开路电阻:≥10MΩ

-最大中断转换时间≤10μs

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2.9

单线开路

目的:确保DUT受到快速多线路中断时,DUT可达到规范中定义的功能状态,例如:如果整个连接到被测设备的连接器被拔出。

 

测试方法:DUT工作模式为2.1和3.4(即测试睡眠模式和最大负载条件),按预期连接和操作DUT,中断DUT连接,然后恢复连接,在中断期间和之后观察设备的性能。对于多连接器设备,每个可能的连接都应进行测试。

 

应满足下列试验条件:

-中断时间:(10±1)s

-开路电阻:≥10MΩ

 

2.10  短路/过载保护

目的:模拟DUT发生短路和输出过载的工况

(10.1)信号线和负载线路短路

测试方法:DUT工作模式为3.4,将被测设备的所有相关输入和输出(信号线和负载电路)按顺序连接到Usmax(见表3和表4),持续时间为60秒±10%,并接地,如下步骤a)至步骤f)所述。除非顾客和供方另有约定,否则所有其他输入和输出保持开放;对被测设备的所有信号线/负载电路执行步骤a)至步骤f)

a)将待测试的DUT信号线/负载电路连接到Usmax

b)保持短路状态,持续时间为60s±10%

c)观察在保持时间期间和之后DUT的行为

d)将待测试的DUT信号线/负荷电路连接到接地

e)保持短路状态,持续时间为60s±10%

f)观察在e)中保持时间期间和之后的DUT的行为

对被测设备的所有信号线和负载电路输入/输出重复步骤a)至f)

对于下列每种情况,应执行上述完整的测试集一次:

连接电源电压和接地端子:

-输出开启

-输出关闭

 

(10.2 )负载电路过载

测试方法:DUT工作模式为3.4,将DUT连接到电源上,负载电路应能正常运行。

每个负载电路应单独测试:

-100%的电流容量(标称负载)

-150%的电流容量(过载)

对于测试持续时间,应使用ISO 8820系列(工作时间额定值)适当部分的参数规格,考虑到上限公差加上10%,如果使用保险丝以外的保护(如电子防护),测试持续时间应由客户和供应商商定。本试验仅适用于带有负载电路的系统/元件。

 

2.11 耐电压

目的:确保电介质的绝缘耐压能力。本试验仅对含有电感元件(例如,继电器,电机,线)或连接到电感负载电路的系统/组件有要求。

过电压通过电场引起DUT部件间的漏电流,可能对绝缘性能带来负面影响。本试验着重于绝缘系统并检验绝缘材料承受因断开感性负载产生高电压的能力。

测试方法:DUT工作模式为1.1 或 1.2,按照ISO 16750-4:2023里5.6.2.2、5.6.2.3或5.6.2.4的要求进行湿热循环试验,所使用的湿热循环试验应由客户和供应商商定;在进行湿热循环试验后,系统/部件应在室温下保持0.5小时,对DUT施加500V交流电压(50Hz/60Hz)持续60s(如果客户和供应商同意,也可以接受其他测试电压),施加电压点如下:

-在带有电绝缘的端子间;

-在带有电绝缘的端子和带有电传导面的壳体间;

-塑料外壳情况下,在端子和包裹外壳的电极(例如金属箔)间。

 

2.12 绝缘电阻

目的:确保避免 DUT的绝缘电路和传导部件间的电流所必须的最小阻抗,用于检验系统和材料的绝缘特性。

测试方法:DUT工作模式为1.1 或 1.2,按照ISO 16750-4:2023里5.6.2.2、5.6.2.3或5.6.2.4的要求进行湿热循环试验,所使用的湿热循环试验应由客户和供应商商定;在进行湿热循环试验后,系统/部件应在室温下保持0.5小时,对DUT施加500V交流电压(50Hz/60Hz)持续60s(如果客户和供应商同意,也可以接受其他测试电压),施加电压点如下:

-在带有电绝缘的端子间;

-在带有电绝缘的端子和带有电传导面的壳体间;

-塑料外壳情况下,在端子和包裹外壳的电极(例如金属箔)间。

注意: 对于特殊应用,如果客户和供应商同意,测试电压可以降低到100V DC。

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五、总结

汽车等道路车辆中的电气和电子设备日益复杂,其可靠性直接关系到车辆的行驶安全。通过模拟实际使用中可能遇到的电源瞬间中断、电压波动等极端情况,评估车载电器设备的适应性和耐久性,可以提前发现设备在电气方面存在的安全隐患,避免因电气故障导致的车辆故障、火灾等安全事故,保障乘客和道路使用者的安全。

该标准为道路车辆电气和电子设备行业提供了清晰、明确的技术规范和测试要求,使得制造商在产品设计、开发和生产过程中有统一的标准可依,有助于规范整个行业的生产行为,提高行业整体的产品质量和技术水平,因此我们要对标准有清晰深刻的认识,确保产品能够可靠地在各种工况下运行。