国际主流车厂汽车电子EMC测试比较研究

汽车电子产品EMC及可靠性试验设计随着国家法律法规的日益完善和用户要求的不断提高，整车厂对汽车产品性能的要求也越来越高。

为了满足整车厂要求，提高产品竞争力，避免由于产品质量问题带来的召回、赔偿等巨额损失，汽车电子产品必须满足电磁兼容(EMC)、环境可靠性、耐久性等要求。

为提高汽车电子产品的EMC性能和可靠性，各供应商需要熟悉相关法律法规和整车厂的产品验证确认规范，同时还必须具有丰富的产品EMC和可靠性设计、试验经验，这对国内刚刚起步的汽车电子产品供应商提出较高的要求。

恒润科技作为国内外多家整车厂的汽车电子产品供应商和项目合作伙伴，根据自身多年的研发和生产实践经验，本着“产品的EMC和可靠性是设计出来的而不是试验出来的原则”，借助CMMI流程管理及多种仿真工具的支持，力求在原型及方案阶段体现所有产品设计需求的方法，建立了基于V流程的汽车电子产品EMC及可靠性设计开发流程，将试验测试工作贯穿于汽车电子产品开发V流程的各个阶段，如下图所示：恒润科技的EMC服务根据EMC设计及试验的特点，恒润科技建立了一套包括产品EMC需求开发、结构设计、原理图设计、PCB布局设计、PCB设计审核、EMC试验及整改等全过程的EMC设计和试验体系。

在相关配套产品的EMC试验中，先后解决了辐射发射问题（RE）、传导发射问题（CE）、BCI抗扰度问题、辐射抗扰度问题（RI）、电源端口抗扰度问题、信号端口抗扰度问题、ESD问题、电源线及信号线抗脉冲群干扰问题、CA N通信系统物理层的电磁兼容优化设计及CAN网络屏蔽层接地方法等汽车电子EMC问题。

EMC辐射抗扰度试验(RI) EMC辐射发射试验(RE)恒润科技可以在产品EMC设计及其验证试验过程中为客户提供以下服务：∙产品EMC性能仿真：采用主流的EMC仿真软件，协助客户在产品开发初期完成EMC性能的评估，在整改过程中提供整改方案有效性评估；∙产品EMC试验标准制定：协助汽车电子产品供应商客户理解整车厂的试验标准，并根据要求确定需进行的试验项目和要求，协助整车厂客户制定零部件EMC试验标准；∙EMC试验方案及测试方案制定：协助客户根据试验标准要求，设计试验方法和测试方案，制定试验方案；∙EMC试验测试系统设计：协助客户根据试验方案，设计能够满足EMC试验要求的模拟负载和监测设备；∙EMC试验执行：协助客户协调EMC实验室资源，执行和监控EMC试验过程，确保按试验方案进行试验；∙产品EMC故障分析诊断及整改：协助客户对无法满足试验标准的产品进行故障分析，确定产品不能满足要求的原因，并提出整改建议；∙整车电磁兼容设计：协助整车厂进行整车接地设计和整车电磁兼容设计，仿真及实施；∙CAN网络物理层电磁兼容方案设计：协作客户完成进行CAN总线网络的电磁兼容性设计。

汽车电子零部件环境可靠性与EMC测试服务项目汽车是由多达几千个电子零部件组成的复杂产品，特别是随着汽车产业的发展，控制电子部分、娱乐多媒体电子部分、导航及车载通信等等越来越多，使车辆复杂程度不断加大。

而这些电子零部件产品可靠性十分重要，直接决定了整车的安全及运行可靠性。

特别是严苛的环境(运输过程、存放、工作中、气候等等)，都在考验着汽车电子产品的可靠性。

目前汽车电子产品主要分以下三类：1、电子元器件。

包括GPS、音箱、汽车DVD、倒车雷达、控制器、运算放大器、切换式电源供应器、各类微处理器、计算机等。

2、继电器及电机马达。

包括各类继电器、雨刮器电机、电动天线、空调电机、暖风电机、电动坐椅、前后视镜电机、中央控制门锁、交流发电机、清洗泵电机等。

3、各类传感器。

其中传感器和继电器的发展最为活跃。

它是汽车上应用最多的两类汽车电子设备。

广电计量汽车零部件检测实验室作为CISPR国际委员会委员单位，GRGT在汽车电子检测领域有着多年的丰富经验和雄厚的技术实力，是日产、本田等著名汽车公司和奇瑞、吉利、长城、众泰、广汽、比亚迪、福田、江淮等民族自主品牌车企的认可实验室，是国家CNAS认可电磁兼容性检测中心，也是目前华南地区检测能力最全面的EMC检测机构。

广电计量汽车零部件检测实验室通过卓越的质量保证服务，协助日产、本田、长城、航盛、法雷奥等知名整车企业和零部件企业质量技术不断进步。

汽车零部件测试内容：Ⅰ环境可靠性测试Environment &Reliability Test高温储存（可带表面红外加热）High Temperature Test （with IR）低温储存Low Temperature Test湿热交变（可带表面红外加热）Hemperature & Humidity Test (with IR)凝露测试Condensation Test低气压测试Low Pressure Test温度冲击测试Thermal Shock Test防尘防水测试Dust & Water Resistant Test盐雾测试（中性、交变、铜离子加速）Salt Spray Test（NSS、CCT、CASS）耐气体腐蚀Gas Corrosion Resistant Test耐化学试剂Chemical Resistant Test振动测试（随机、正弦、扫频等）Vibration Test (Random/ Sine /Sweep)（1ton~20ton）机械冲击测试Mechanical Shock Test碰撞测试Bump Test跌落测试Drop Test三综合测试（温湿度+振动）Compositive Environment Test (Temperature & Humidity &Vibration) 高加速测试HALT & HASS插拔力检测Operation Force Test刚度测试Rigidity Test洗车刷测试Automatic Car Wash TestⅡ功能耐久性测试Function & Endurance Test按键动作耐久测试Button Operation Durability插拔耐久测试Connection DurabilityCD机动作耐久测试CD Player Operation Durability出风口耐久测试Register Operation Durability雨刮耐久测试Wiper Operation Durability四门两盖耐久测试Front Doors/Rear Doors/Back Door/Hood Operation Durability座椅动作耐久测试Seat Operation Durability玻璃升降器动作耐久测试Glass Regulator Operation Durability遮阳板动作耐久测试Sunvisor Operation Durability门板受力耐久测试Door Trim Stress Endurance TestⅢ电学性能测试Electrical Performance Test电源特性测试Resistance to Power Supply Voltages电源缓升缓降测试Resistance to Slow Decrease and Increase Power of Supply Voltages电压特性测试Re-initialization Test电压异常测试Resistance to Non Usual Power Supply Voltages线路（短路至地/电源）测试Resistance to Ground and Positive Supply Voltages Short Circuit 感性负载电源连接测试Resistance of Inductive Load Connected Circuits电源微中断测试Resistance to Power Supply Micro-interruptions (UPDATED)启动测试Resistance to Starting Profile电源电压特性测试Power Supply Voltage Characteristics Test浮地测试Floating Ground Test感应噪声抗扰度Induction Noise Resistance Test抛负载测试Load Dump Test过压测试Overvoltage Test点火脉冲测试Ignition Pulse Test反极性测试Reversed Polarity Test工作电压Working Voltage工作电流Working Current绝缘电阻测试Insulation Resistance TestⅣEMC测试EMC TestRE辐射骚扰Radiated EmissionCE传导骚扰Conducted EmissionBCI大电流注入Bulk Current InjectionRI电波暗室法辐射抗扰度?RI瞬态传导骚扰Transient, Conducted Emissions瞬态传导抗扰度Conducted Immunity静电放电抗扰度ESD脉冲波测试Resistance to on Board Power System Voltage Ripples高电压注入抗扰度测试Immunity to Injection High Voltage脉冲抗扰度测试Resistance to Impulsive Transient音频磁场辐射抗扰度测试Immunity to Audio Frequency Magnetic Field手持式收发机抗扰度测试Resistance to Handy Transmitters脉冲波抗扰度测试Immunity Against High Frequency Surge (Burst Wave Form)高周波抗扰度测试Immunity Against High Frequency Surge (Impulse Wave Form) 低周波测试Low Frequency Surge Resistance（Induced Load Surge）磁场骚扰测试Measurement of Magnetic Field Radiated Emissions宽带辐射抗扰度测试Broadband Antenna Nearby Test辐射天线靠近抗扰度Radio Equipment Antenna Nearby Test移动手机天线靠近测试Mobile Phone Antenna Nearby Test汽车电子暗室有效性Anechoic Chamber Field Validation屏蔽室屏蔽效能Shielding Room Shieding Effective暗室电压驻波比VSWR。

浅谈汽车电子产品EMC检测与认证随着近几年科技的飞速进展，汽车已经不仅仅是一种由发动机和传动装置构成的运输机械了，它已经成为了一种高端化的电子性能消费品。

在很多高档轿车上，电子化的产品已经超过了整车的50%以上，汽车电子产品在整车和零部件中占的比重越来越大，而为了进一步提高汽车电子产品的质量，对电子产品详细的检测与认证就成了企业要采取的重要方法和手段。

汽车电子产品检测主要包括了性能功能测试、环境与可靠性测试、环保与化学测试、以及电磁兼容EMC检测，本文主要是针对电磁兼容领域做出详细对比和阐述。

一、汽车电子产品EMC检测的主要内容汽车电子产品EMC检测主要包括传导发射、辐射发射、辐射抗扰度、瞬态抗干扰和静电放电等几个项目。

下面对汽车电子的主要检测项目做了一个归纳：第一个辐射发射RE，主要检测方法是暗室法，第二个传导发射CE也是采纳暗室法，第三个传到瞬变发射CTE采纳暗室法，第四个辐射抗扰度RI采纳暗室法，第五个传导抗扰度CI采纳BCI法，第六个传导瞬变抗扰度CTI 采纳BCI法，第七个静电放电ESD采纳BCI法。

这几个都是汽车电子产品电磁兼容的常见项目，标准我就不详细列举了1】。

二、我国在汽车电子产品认证的质量认证现状我国汽车电子产品认证采纳强制认证和自愿认证结合的方式，在GJ认监委20XX年第30号公告《GJ认监委关于印发强制性产品认证目录描述与界定表的公告》中，明确了11类机动车零部件产品必须通过强制性认证，其中包括灯具、发射器、行驶记录仪、车身反光标识、制动软管、后视镜、喇叭、油箱、门锁等16种产品。

查看相关产品的实施规则，主要内容涉及机动车整车和零部件性能指标要求和驾驶安全，而关于电子产品的电磁兼容要求却屈指可数。

但是随着汽车电子行业的迅速进展，在相关领域展开产品的检测和认证已经是必定的，我国相关产品认证机构也在积极为汽车电子产品认证的相关开展而积极努力的工作着。

20XX年7月，由ZG质量认证中心组织、ZG赛宝实验室作为检测技术服务机构的汽车电子类产品资源CQC标志认证规范出台，这标志着我国在汽车电子产品检测和认证领域新的进展特突破。

1研究背景辐射抗干扰测试是汽车电子零部件EMC 测试的一个重要测试项目,国际知名汽车企业如通用、福特、大众、标致、丰田等都对该测试项目做了详细规定,这些企业标准对辐射抗扰度测试项目的规定主要依据国际标准ISO 11452-2。

国际知名汽车企业都已具备辐射抗干扰测试能力,国内自主品牌的汽车企业、一些检测机构也正在规划该项测试能力。

从图1可以看出,这个测试系统主要由信号源、功率放大器、人工电源网络、测试天线构成。

测试系统中大部分的成本为功率放大器的成本,部分检测机构为了节省系统成本,选取较小功率的放大器,而一些汽车企业的标准测试场强为200V /m,有些企业标准的测试场强甚至更高,小功率的放大器完全不能满足这些企业标准的测试要求。

而一些检测机构为了达到较高的测试场强而购置高功率的放大器,增加了整个测试系统的成本。

因此我们在规划零部件辐射抗干扰测试能力时,首要问题是功率放大器的配置参数是否满足使用需求。

本文依据实际测试系统项目规划经历,通过电磁场的理论计算,结合一些实验室实际测试数据,说明规划汽车电子零部件辐射抗干扰测试系统如何合理配置功率放大器。

2电场强度的理论计算汽车电子零部件辐射抗扰度测试时,测试天线1.待测样品2.线束3.模拟负载4.电源5.人工电源网络6.接地平板7.绝缘支撑8.发射天线9.检测系统10.同轴电缆(50Ω)11.墙板连接器12.信号发生器和功率放大器13.射频吸波材料图1汽车电子零部件辐射抗干扰测试布置图[1]收稿日期:2013-04-03汽车电子辐射抗干扰测试功率放大器的选择胡鹏博,路影,陈文强,韦兴民,冯擎峰(吉利汽车研究院,浙江杭州311228)摘要:辐射抗干扰测试是汽车电子零部件EMC (Electro Magnetic Compatibility,电磁兼容)最重要的测试项目之一。

本文运用电磁场理论知识结合试验室的测试数据,对测试系统所需的功率放大器的功率进行计算分析,为试验室EMC 测试系统配置提供依据。

汽车及其电子部件的EMC测试的通用标准分享电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称EMC)指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。

它包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值，即所谓的电磁干扰（EMI）；另一方面是指设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即所谓的电磁抗干扰（EMS）。

由于电磁兼容性问题与整车的安全性密切相关，因此汽车及其电子部件的EMC测试现已成为汽车厂商的基本测试要求之一。

天纵检测（SKYLABS）参考了目前现有的资料，将各国常见的针对汽车产品的通用标准分享给大家，具体参考如下：1. 中国汽车EMC标准标准号标准名称GB14023-2000车辆、机动船和由火花点火发动机驱动的装置的无线电骚扰特性的限值和测量方法 GB18655-2002车载无线电骚扰特性的限值和测量方法GB/T17619-1998机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法GB/T18387-2001电动车辆电磁场镇射强度的限值和测量方法宽带频率9kHz~30MHzGB/T14024-2001内燃机电站无线电干扰特性的测量方法及允许值传导干扰GB/T15152-9 脉冲噪声干扰引起移动通信降级的评定方法2．国际汽车EMC标准标准号标准名称ISO 11451道路车辆——窄带辐射电磁能量所产生的电气干扰——整车测试法ISO 11452道路车辆——窄带辐射电磁能量所产生的电气干扰——零部件测试法ISO 7637道路车辆——由传导和耦合产生的电气干扰ISO TR 1O6O道路车辆——静电放电产生的电气干扰CISPR 12车辆、机动船和内燃发动机驱动装置的无线电骚扰特性的限值和测量方法CISPR 25用于保护用在车辆、机动船和装置上车载接受机的无线电骚扰特性的限值和测量方法3. 欧洲汽车EMC标准标准号标准名称95／54／EC对于车内点火发动机产生的无线电干扰的抑制95／56／EC 车辆保安系统97／24／EC2／3轮式车辆2000/2/EC森林和农用拖拉机ECE R10有关车辆电磁兼容方面的统一条款4．美国汽车工程学会（SAE）EMC标准。

1. 较完善的汽车EMC标准规范。

国际标准化组织(ISO)、国际电工委员(IEC)、国际无线电干扰特别委员会(CISPR)、美国汽车工业协会 (SAE)、德国标准(DIN)、德国电气工程师协会(VDE)等组织均在其文件中规定了抗干扰检测的干扰类型及严格等级，几乎所有的汽车制造商和汽车电子产品的生产厂家均接受这些标准或把这些标准增补为自己的企业标准。

2. 众多大型的EMC实验室。

德国大众从1965年起，开始建立了露天的汽车防无线电干扰试验台，到7O年代不断改进和完善，1978年引进了较先进的测试设备，1985年大力推进汽车电磁兼容中心体系的筹建工作，1987年全新的汽车电磁兼容中心竣工。

法国PSA公司电磁兼容实验室共有三个暗室：一个用于整车，一个用于零部件和车用接收机调整，另外一个专门用于零部件测试。

测试整车的暗室尺寸为15．5 mX 10 mX 6 113，转台直径8．4113，轴距调整范围为2 000~3 700 mm。

欧洲各国EMC实验室总计上百个，其它拥有大型汽车EMC实验室的机构有德国宝马汽车公司、奥迪汽车公司、法国uTAC、英国汽车工业研究会(MIRA)、意大利菲亚特等。

3. 开展汽车EMC预测研究。

汽车电磁兼容研究以前基本局限在试验上，但是随着电动汽车和混合驱动汽车的出现，以及汽车电气系统的迅速增加，信号频率的不断提高，汽车电磁兼容问题越来越成为汽车制造商很重的一个负担。

为提高解决问题的效率，降低成本，把数字建模和数字仿真技术应用到汽车电磁兼容研究上，正成为汽车电磁兼容研究的一个热点。

国内汽车电磁兼容研究概况我国汽车电磁兼容技术研究工作起始于汽车电磁干扰特性测量的研究。

2O世纪8O年代初，开始对汽车电磁干扰特性进行摸底测量试验。

1994年，中国汽车技术研究中心在国内率先开展了对汽车无线电干扰特性测量，并对全国各型汽车(新车)进行了摸底普查。

普查结果统计，合格率仅为24%，相当部分不合格的车辆属于严重超标。

摘要由于不同接地方式，不同线束走向对车辆电驱动系统的电磁兼容（EMC）性能有不同的影响，因此在整车级和零部件级的EMC试验结果也会有所不同。

为了在车辆电驱动系统EMC测试中作出更准确的预判，提出了电驱动总成系统级的测试方案。

通过对电驱动系统的零部件级、系统级、整车级的EMC测试结果进行分析，表明了系统级试验能较好地反映车辆的实际性能，对车辆的电磁兼容研发具有重要意义。

关键词EMC测试标准；接地；线束；整车级；零部件级；系统级AbstractDue to different grounding methods and wiring harness directions have different effects on the EMC performance of vehicle electric drive system, the EMC test results at vehicle level and parts level are also different. In order to make more accurate prediction in EMC test of vehicle electric drive system, a system level test scheme of electric drive assembly is proposed. Through the analysis of the EMC test results of the parts level, system level and vehicle level of the electric drive system, it shows that the system level test can better reflect the actual performance of the vehicle, which is of great significance to the EMC research and development of vehicles.KeywordsEMC test standard; grounding; wiring harness; vehicle level; parts level; system level引言电驱动系统由车辆的主要高压部件组成，是影响整车电磁兼容性的关键子系统之一。

国际主流车厂汽车电子EMC测试比较研究背景在汽车制造业快速发展的今天，电子系统已成为汽车的核心组成部分，如制动控制、驾驶辅助、车载通信和娱乐系统等。

然而，随着汽车电子系统的不断增多，电磁兼容(EMC)问题也越来越严重。

汽车电子设备随处可见，并常常使用同样的电磁频率进行通信，这导致了频繁的EMC干扰。

因此，为了确保汽车电子设备的稳定性和可靠性，汽车厂商需要对其进行EMC测试。

EMC测试分类根据ISO 17025标准，基本的EMC测试可以分为电源线干扰抑制、辐射干扰测量、互连线抗扰度和静电放电等主要方面。

此外，还有其他一些测试，如传导干扰、雷电冲击、输入及输出传输特性测试等。

这些测试都需要在测试场地内进行，通过一些特殊装置和设备来达到测试的目的。

国际主流车厂的EMC测试方法根据调查，各国的汽车电子EMC测试方法各不相同，部分主流车厂的EMC测试方法如下：BMWBMW将EMC测试分为模拟测试和现场测试。

模拟测试主要用于快速评估产品的EMC性能，并适用于早期的开发和研究过程中。

现场测试则是在真实情况下测试产品的EMC性能，并需要在实际场地进行测试。

此外，BMW还使用了电子实验室来进行EMC测试，该实验室可以完成各种EMC测试。

Mercedes-BenzMercedes-Benz在EMC测试中采用了三个主要的测试类型：电磁辐射、电抗直流和传导干扰。

测试将在实车、实际工作条件、正常工作模式下进行。

他们也使用ISO 11452标准。

经过测试，Mercedes-Benz在EMC方面的表现是优秀的。

AudiAudi使用了ISO 11452标准，并将测试分为两个阶段：实车静态测试和动态测试。

静态测试用于评估车辆静止时EMC特性，并测量电磁辐射和传导干扰。

动态测试是在实际驾驶工况下进行的，主要检测车辆在不同驾驶状态下的EMC性能。

Audi使用的EMC测试方法在国内外均得到了广泛的认可。

总体来看，国际主流车厂在汽车电子EMC测试方面投入了大量的精力和资源。

国际标准对应的国家标准标准名称IEC60050:1990GB/T4365-1995电磁兼容术语GB/T17624.1-1998电磁兼容综述电磁兼容基本术语和定义的应用与解释汽车电子测试标准CISPR25:2005GB18655-2002用于保护车载接收机的无线电骚扰特性的限值和测量方法ISO7637-道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰ISO11452-道路车辆部件测试方法检测来自窄带辐射电磁能量的电磁干扰ISO106052006-道路车辆静电放电产生的电骚扰试验方法整车测试标准CISPR12:2005GB14023:2006车辆、机动船由火花点火发动机驱动的装置的无线电干扰特性测量方法ISO11451-道路车辆窄带辐射电磁能量产生的电骚扰整车试验方法ISO7637-道路车辆由传导和耦合引起的电磁骚扰ISO106052006GB/T19951-2005道路车辆静电放电产生的电骚扰试验方法43·STANDARD &APPLICATION ·SAFETY &EMC No.2201244射频信号发生器产生电压可变的正弦波信号，经过功率放大器放大，使用定向耦合器测量注入的功率，放大后的信号经过一个去耦电容C注入到被测IC的引脚。

电容C能滤除有用信号，只输入噪声到引脚上。

RL滤波器防止射频电流泄漏到控制线和电源线。

测试时，使用相关设备监视被测IC的故障情况，如果IC出现故障，就记录注入干扰的频率和功率及停止注入信号后IC的状态。

从DCE和DPI的测试方法看出，针对芯片的EM C 测试方法突破了传统的EM C测试理念，且对芯片的测试更为直接，而不是单纯考虑设备级、甚至是系统级的EMC的情况。

对于汽车电子芯片来说，根据IEC61967和IEC62132系列标准的测试形式，就能更真实地还原芯片电磁发射水平和周围的电磁干扰，从而检测出汽车电子芯片发射及受扰情况带来的潜在危害；而由2.1举例可知，这种系统或设备内部危害通过现有的汽车电子EM C 标准可能难以检测出来。

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1.1 产品定义及统计范围电磁兼容性测试EMC(Electro Magnetic Compatibility)，是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。

EMC设计与EMC测试是相辅相成的。

EMC设计的好坏是要通过EMC测试来衡量的。

只有在产品的EMC设计和研制的全过程中，进行EMC的相容性预测和评估，才能及早发现可能存在的电磁干扰，并采取必要的抑制和防护措施，从而确保系统的电磁兼容性。

否则，当产品定型或系统建成后再发现不兼容的问题，则需在人力、物力上花很大的代价去修改设计或采用补救的措施。

然而，往往难以彻底的解决问题，而给系统的使用带来许多麻烦。

EMC测试包括测试方法、测量仪器和试验场所，测试方法以各类标准为依据，测量仪器以频域为基础，试验场地是进行EMC测试的先决条件，也是衡量EMC工作水平的重要因素。

EMC检测受场地的影响很大，尤其以电磁辐射发射、辐射接收与辐射敏感度的测试对场地的要求最为严格。

目前，国内外常用的试验场地有：开阔场、半电波暗室、屏蔽室、混响室及横电磁波小室等。

作为EMC测试的实验室大体有两种类型：一种是经过EMC权威机构审定和质量体系认证而且具有法定测试资格的综合性设计与测试实验室，或称检测中心。

它包括有进行传导干扰、传导敏感度及静电放电敏感度测试的屏蔽室，有进行辐射敏感度测试的消声屏蔽室，有用来进行辐射发射测试的开阔场地和配备齐全的测试与控制仪器设备。

要建立这样一套完善的实验室需投入几百万甚至数千万元人民币。