前言：

本文是《ECU的車規(guī)級(jí)試驗(yàn)》系列文章合集（點(diǎn)擊可查看全部文章）的第十三篇。

書(shū)接前文，EMC相關(guān)知識(shí)，包括標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試等內(nèi)容較多，前幾篇文章已詳細(xì)介紹了所有的傳導(dǎo)發(fā)射、輻射發(fā)射、傳導(dǎo)抗擾以及輻射抗擾-ALSE法，目前只剩下輻射抗擾-大電流注入BCI以及靜電（ESD）抗擾了。輻射抗干擾的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 33014，采標(biāo)為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 11452，上文介紹了GB/T 33014.1（一般規(guī)定）及GB/T 33014.2（輻射抗擾ALSE法），本篇將繼續(xù)介紹該系列標(biāo)準(zhǔn)中最常用的另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 33014.4大電流注入BCI法。

文中所有測(cè)試項(xiàng)目均配有真實(shí)的DV試驗(yàn)照片，包含測(cè)試設(shè)備、樣品、測(cè)試Setup、測(cè)試限值及結(jié)果判定等，幫助大家對(duì)DV試驗(yàn)有一個(gè)更深刻的了解和認(rèn)知。在此特別感謝CVC威凱檢測(cè)技術(shù)提供的試驗(yàn)室技術(shù)支持和測(cè)試照片。

*注：本文部分內(nèi)容節(jié)選自作者新書(shū)《廣義車規(guī)級(jí)電子元器件可靠性設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)實(shí)踐》，由機(jī)械工業(yè)出版社于2024年6月份出版，節(jié)選時(shí)進(jìn)行了改編。本文內(nèi)容較多，建議大家收藏閱讀。

本文目錄如下：

1. GB/T 33014.4大電流注入(BCI)法

1.1 一般規(guī)定

1.2 試驗(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)布置要求

1.3 試驗(yàn)布置

1.4 試驗(yàn)方法

1.5 試驗(yàn)的嚴(yán)酷等級(jí)及頻段

2. 輻射抗擾BCI法的DV測(cè)試

2.1 DV試驗(yàn)等級(jí)及要求

2.2 輻射抗擾BCI法的DV試驗(yàn)布置

2.3 結(jié)果判定

#01

在此修正一個(gè)前文的錯(cuò)誤，GB/T 33014標(biāo)準(zhǔn)一共有10個(gè)，前面文章漏掉了最后一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 33014.11-2023，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)出來(lái)的較晚，于2024-04-01才實(shí)施，是GB/T 33014系列標(biāo)準(zhǔn)的最后一個(gè)。除標(biāo)準(zhǔn)的第1部分一般規(guī)定外，其他9個(gè)標(biāo)準(zhǔn)均為對(duì)不同測(cè)試方法的規(guī)定，但常用也就兩個(gè)：第2部分：電波暗室法（ALSE法）和第4部分大電流注入法（BCI）。下面我們就詳細(xì)介紹第4部分大電流注入法（BCI法）。

GB/T 33014.4-2016是標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)行版本，于2017-11-1實(shí)施，標(biāo)準(zhǔn)全名：道路車輛 電氣/電子部件對(duì)窄帶輻射電磁能的抗擾性試驗(yàn)方法 第4部分：大電流注入（BCI）法，采標(biāo)ISO 11452-4：2005，MOD。

1.1 一般規(guī)定

GB/T 33014.4標(biāo)準(zhǔn)適用于M（載客的機(jī)動(dòng)車）、N（載貨的機(jī)動(dòng)車）、O（掛車）、L（兩輪及三輪機(jī)動(dòng)車）類車輛用電氣/電子部件，且不限定車輛動(dòng)力系統(tǒng)（燃油、混動(dòng)或電動(dòng)車）。這和GB/T 33014.2是一致的。不同的是，大電流注入（BCI）法使用的頻率范圍和電流探頭特性有關(guān)，為1MHz～400MHz，遠(yuǎn)低于ALSE法的頻率范圍80MHz～18000MHz；另外，電流探頭的種類不止一種類型，這點(diǎn)大家要注意一下。

試驗(yàn)溫度、試驗(yàn)電壓、調(diào)制方式、駐留時(shí)間、頻率步長(zhǎng)、試驗(yàn)嚴(yán)酷等級(jí)的定義等按照GB/T 33014.1的規(guī)定執(zhí)行。另外標(biāo)準(zhǔn)要求試驗(yàn)在屏蔽室內(nèi)進(jìn)行，而ALSE法則是在電波暗室內(nèi)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)布置要求

大電流注入(BCI)法是使用電流注入探頭將騷擾信號(hào)直接耦合到線束上進(jìn)行抗擾度試驗(yàn)的一種方法。這里小伙伴們有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，這種方法和之前我們講過(guò)的傳導(dǎo)發(fā)射中的電流探頭法很類似，電流探頭法是通過(guò)電流探頭對(duì)DUT的整個(gè)線束上的傳導(dǎo)發(fā)射進(jìn)行測(cè)量的一種方法，而這里則是用電流探頭通過(guò)DUT線束對(duì)DUT進(jìn)行抗干擾測(cè)試的一種方法，是不是有點(diǎn)異曲同工，和前面我講的干擾和抗干擾就是一個(gè)產(chǎn)品EMC性能的一體兩面。

注入探頭為電流互感器，被測(cè)裝置(DUT)的線束穿過(guò)電流探頭，這個(gè)試驗(yàn)設(shè)置和傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)試是相同的，試驗(yàn)中通過(guò)改變?cè)囼?yàn)嚴(yán)酷等級(jí)和感應(yīng)騷擾的頻率進(jìn)行抗擾試驗(yàn)。

輻射抗擾BCI法的試驗(yàn)設(shè)備包括：

電流注入探頭(探頭組)：將測(cè)試設(shè)備輸出信號(hào)耦合到DUT，探頭組可在全頻段承受連續(xù)輸入功率。

電流測(cè)量探頭(探頭組)：應(yīng)覆蓋全頻段

人工網(wǎng)絡(luò)(AN) 

射頻(RF)信號(hào)發(fā)生器：具備內(nèi)部或外部調(diào)制能力

功率放大器

功率計(jì)(或等效測(cè)量?jī)x器)：用于測(cè)量前向功率和反射功率

電流測(cè)量設(shè)備

試驗(yàn)布置方面，接地平板應(yīng)采用至少0.5mm厚的紫銅、黃銅或者鍍鋅鋼板。最小寬度為1000mm，最小長(zhǎng)度為2000mm，或者比整個(gè)設(shè)備的各邊大200mm，取兩者中尺寸較大的平板。接地平板(試驗(yàn)臺(tái))的高度應(yīng)位于地面上(900±100)mm處，接地平板應(yīng)與屏蔽室殼體電氣搭接，接地帶之間的距離不得大于300mm，直流電阻不得超過(guò)2.5mΩ。這些試驗(yàn)布置要求和GB/T 33014.2（ALSE法）中的規(guī)定是完全一致的。

另外，每一個(gè)DUT的電源線都應(yīng)經(jīng)過(guò)5μH/50Ω的AN與供電電源相連。通常供電電源負(fù)極接地，如果DUT使用的供電電源是正極接地，則標(biāo)準(zhǔn)給出的試驗(yàn)布置需要進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，這些要求和ALSE法是一致的。另外，所需AN的數(shù)量根據(jù)DUT在車輛上的安裝情況確定。AN應(yīng)直接安裝在接地平板上，外殼應(yīng)與接地平板搭接。電源回線應(yīng)與接地平板相連(在電源和AN之間)，每個(gè)AN的測(cè)量端口應(yīng)接50Ω的負(fù)載。

和ALSE法一樣，試驗(yàn)AN的數(shù)量也需要根據(jù)DUT在車輛上的安裝情況確定，如下： 

DUT遠(yuǎn)端接地(車輛電源回線大于200mm)：要用兩個(gè)AN，其中一個(gè)接電源正極，另一個(gè)接電源回線。

DUT近端接地(車輛電源回線不大于200mm)：使用一個(gè)AN，用到電源正極上。

關(guān)于DUT的規(guī)定如下：

DUT應(yīng)放置在非導(dǎo)電、低相對(duì)介電常數(shù)(Er≤1.4)材料上，位于接地平板上方(50±5)mm的位置

DUT的外殼不應(yīng)與接地平板相連(模擬實(shí)際車輛結(jié)構(gòu)的除外)

DUT表面距離接地平板邊緣至少100mm。這個(gè)規(guī)定和發(fā)射測(cè)試也基本一致

除了放置DUT的接地平板，DUT和其他任何金屬部件(如屏蔽室的墻壁)距離至少500mm。

關(guān)于線束及模擬負(fù)載的規(guī)定如下：

DUT和負(fù)載模擬器之間試驗(yàn)線束的總長(zhǎng)度應(yīng)為(1000±10)mm

試驗(yàn)線束應(yīng)放置在絕緣支架上，位于接地平板上方(50±5)mm的位置

試驗(yàn)線束應(yīng)直線放置，并且有固定的位置和數(shù)量

線束應(yīng)穿過(guò)電流注入探頭和電流測(cè)量探頭

連接負(fù)載模擬器的導(dǎo)線應(yīng)固定，其長(zhǎng)度應(yīng)比試驗(yàn)線束短

最好將負(fù)載模擬器直接放置在接地平板上，如負(fù)載模擬器為金屬外殼，外殼與接地平板直接搭接

如負(fù)載模擬器放在接地平板上，負(fù)載模擬器的直流電源線應(yīng)通過(guò)AN進(jìn)行連接

關(guān)于電流探頭與DUT連接器距離d的位置規(guī)定如下：

d=(150±10)mm

d=(450±10)mm

d=(750±10)mm

如在測(cè)試中使用電流測(cè)量探頭，應(yīng)位于DUT連接器(50±10)mm處。

而傳導(dǎo)發(fā)射電流探頭法測(cè)試則要求在距離被測(cè)件50mm和750mm兩處分別用探頭測(cè)量發(fā)射，是不是感覺(jué)有點(diǎn)類似。

1.3 試驗(yàn)布置

標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試驗(yàn)布置的規(guī)定按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定分為兩種：替代法與限制功率的閉環(huán)法。替代法試驗(yàn)布置如下圖所示：

輻射抗干擾：BCI法試驗(yàn)布置示例-替代法（整理：左成鋼）

限制功率的閉環(huán)法電流注入探頭應(yīng)置于距DUT連接器(900±10)mm處，電流測(cè)量探頭應(yīng)置于距DUT連接器(50±10)mm處，限制功率的閉環(huán)法試驗(yàn)布置示例見(jiàn)下圖。