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要闻172020年第3期 安全与电磁兼容2020年5月，ISO 发布了ISO/TS 7637-4:2020《道路车辆 由传导和耦合引起的电骚扰第4部分：沿屏蔽高压电源线的电瞬态传导》，规定了电源与车身隔离的乘用车和商用车上设备的屏蔽高压电源线的传导电瞬态的试验方法和程序；描述了瞬态注入和瞬态测量的台架试验，适用于所有类型的电气独立驱动的道路车辆（例如，纯电动汽车（BEV）、混合动力汽车（HEV）或插电式混合动力汽车（PHEV））。
本标准涉及的高压屏蔽电源线的瞬态发射测量方法以及装置的瞬态抗扰性试验方法，均为“台架试验”。
可为实验室间提供可比较和可复现的结果，也可作为设备和系统研发的试验依据，在生产阶段使用。
本标准用于评估装置的电源线瞬态抗扰性的台架试验，采用典型脉冲发生器的试验方法。
在特殊情况下，可添加或忽略某些特定的试验脉冲。
定义了脉冲正弦波骚扰（波形A）和低频正弦波骚扰（波形B），分别用于高频振荡试验，瞬态电压试验。
所有瞬态试验都应在HV +和HV-（线对线）之间以及分别在HV +和地之间、HV-和地（线对地）之间进行。
考虑了不同装置开关产生的不同类型的瞬态会出现在高压电源线上的情况。
该标准为汽车行业高压部件试验急需的标准，为道路车辆上设备（电气系统电压大于60 V DC、小于1 500 V DC） 的屏蔽高压电源线的传导电瞬态试验提供了标准依据，填补了高压部件屏蔽高压电源线传导电瞬态试验国际标准的空白。
ISO/TS 7637-4:2020发布ISO/道路车辆/车辆电子电气部件及通用系统分技术委员会/电磁兼容工作组 （ISO/TC22/SC32/WG3）第6-7次工作组会议于2020年3月3~12日在美国奥斯汀召开，中国、日本、韩国专家代表团通过网络会议形式参会。
会议审议通过了前一次ISO/TC22/SC32/WG3巴塞罗那会议纪要，其中，WG3工作组未来ISO 标准制订计划方面，做出了如下决议：（1）ADAS 及C2X 领域将由韩国于2020年11月前发起C2X 通信EMC 标准的新项目；（2）英国将于2020年11月前牵头功能安全领域的EMC 新标准项目（EMC & ISO 26262）；（3）整车磁场抗扰项目计划将被终止；（4）抗扰度标准选用指导（reference immunity standard）将由法国于2021年牵头发起。
关于汽车电子ISO7637标准分析及测试经验随着汽车工业的发展，汽车电子产品为了更好地适应车辆环境及道路状况，专门应对汽车电子的国际认证e-Mark变得强制，由于汽车上的特殊环境决定其特殊的测试条件，汽车电子的CE-EMC方式的认证被e/E-Mark认证所替代。
目前汽车大E的EMC认证测试方法也逐渐向小e靠拢，2004/104/EC是目前现行的e-Mark指令，它的强制性使得实验室必须拥有一套专门应对汽车电子ISO 7637-传导瞬态抗扰度测试的设备来满足国际标准要求。
ISO 7637传导瞬态抗扰测试，针对电源线有八种波形，针对信号线有四种，与以往的抗扰度测试如浪涌SURGE，电快速脉冲群EFT很类似，都是模拟现实存在的一些实际干扰而总结出来的测试波形，只是环境差异，一个是普通居住商用环境而一个则是车上实际使用环境，如车上感性负载引起的可用pulse 1来模拟，车线线束的影响测可以用pulse 2a,而车上电压跌落过程可由pulse 2b和pulse 4来模拟，车上由开关继电器动作引起的可由类似EFT波形pulse 3a/3b来实现，而抛负载过程可用类似SURGE波形pulse 5a/5b来实现，测试方法与EFT类似同样提到的接地平板和DUT离地高度及线束的长度，信号测试部分为了测试的一致性提到三种方法：电容钳耦合方式（CCC）,直接耦合方式（DCC）,电感耦合钳方式（ICC），可结合各实验室的能力去进行，但里面的快速和慢速脉冲都必须进行测试，三种方法的测试布置各有差异线束长度离地高度负载摆放都各有自己特点，每种方法都是有同待效力的，考虑到测式执行度和实验室能力可选用这三种方法，如，DCC是三种里面唯一能做快速和慢速脉冲的方法，但如果线式线束包括大量的信号线，DCC一根一根去执行度相对较弱，如此根据CCC和ICC测试方法特点，可以换成CCC做快速脉冲测试，ICC做慢速脉冲测试，一次测试下来既可给节约时间，从长远全作上来讲也给客户省下测试费用。
ISO7637-2（2004）标准电源线瞬态传导干扰抗扰性试验前言GB/T21437《道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰》包括三个部分：——第1部分：定义和一般描述；——第2部分：沿电源线的电瞬态传导；——第3部分：除电源线外的导线通过容性和感性耦合的电瞬态发射。
本部分为GB/T21437的第2部分，等同采用ISO7637—２：2004《道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第2部分：沿电源线的电瞬态传导》制定。
编辑性修改为：在表1中对U A、U B加注。
本部分附录A、附录C、附录D为规范性附录，附录B、附录E、附录F为资料性附录。
本部分由国家发展与改革委员会提出。
本部分由全国汽车标准化技术委员会归口。
本部分起草单位：中国汽车技术研究中心。
本部分参加起草单位：上海大众汽车有限公司、信息产业部电信传输研究所、长沙汽车电器研究所。
本部分主要起草人：徐立、刘欣、刘新亮、邹东屹、胡梦蛟、林艳萍。
道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第2部分：沿电源线的电瞬态传导1范围本部分规定了安装在乘用车及12V电气系统的轻型商用车或24V电气系统的商用车上设备的传导电瞬态电磁兼容性测试的台架试验，包括瞬态注入和测量。
本部分还规定了瞬态抗扰性失效模式严重程度分类。
本部分适用于各种动力系统（例如火花点火发动机或柴油发动机，或电动机）的道路车辆。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T21437的本部分的引用而成为本部分的条款。
凡是标注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分。
然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不标注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T21437.1道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第1部分：定义和一般描述（GB/T 21437.1—2008，ISO7637-l：2002，IDT）；ISO8854：1988道路车辆带调节器的交流发电机试验方法和一般要求Roadand general requirements vehicles—Alternatorswith regulators—Testmethods3术语和定义GB/T21437.1确立的术语和定义适用于本部分。
ISO7637-2（2004）标准电源线瞬态传导干扰抗扰性试验前言GB/T21437《道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰》包括三个部分：——第1部分：定义和一般描述；——第2部分：沿电源线的电瞬态传导；——第3部分：除电源线外的导线通过容性和感性耦合的电瞬态发射。
本部分为GB/T21437的第2部分，等同采用ISO7637—2：2004《道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第2部分：沿电源线的电瞬态传导》制定。
编辑性修改为：在表1中对U A、U B加注。
本部分附录A、附录C、附录D为规范性附录，附录B、附录E、附录F为资料性附录。
本部分由国家发展与改革委员会提出。
本部分由全国汽车标准化技术委员会归口。
本部分起草单位：中国汽车技术研究中心。
本部分参加起草单位：上海大众汽车有限公司、信息产业部电信传输研究所、长沙汽车电器研究所。
本部分主要起草人：徐立、刘欣、刘新亮、邹东屹、胡梦蛟、林艳萍。
道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第2部分：沿电源线的电瞬态传导1范围本部分规定了安装在乘用车及12V电气系统的轻型商用车或24V电气系统的商用车上设备的传导电瞬态电磁兼容性测试的台架试验，包括瞬态注入和测量。
本部分还规定了瞬态抗扰性失效模式严重程度分类。
本部分适用于各种动力系统（例如火花点火发动机或柴油发动机，或电动机）的道路车辆。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T21437的本部分的引用而成为本部分的条款。
凡是标注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分。
然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不标注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T21437.1道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第1部分：定义和一般描述（GB/T 21437.1—2008，ISO7637-l：2002，IDT）；ISO8854：1988道路车辆带调节器的交流发电机试验方法和一般要求Road vehicles—Alternatorswith regulators—Testmethods and general requirements3术语和定义GB/T21437.1确立的术语和定义适用于本部分。
iso7637-2标准ISO7637-2标准是一项广泛应用于汽车电子系统的国际标准，其主要针对的是汽车电气系统在外部电磁干扰下的稳定性和可靠性。
在现代汽车中，电子控制单元（ECU）扮演着至关重要的角色，控制着引擎、传动系统、安全系统等重要部件的运作。
然而，汽车在行驶时会受到来自引擎、点火系统、充电系统以及其他电气设备的电磁干扰，这些干扰可能会对ECU造成破坏，导致汽车无法正常运行。
因此，ISO7637-2标准的制定就显得尤为重要。
ISO7637-2标准主要包括了对汽车电气系统在外部电磁干扰下的各种测试方法和规范要求。
这些测试方法主要分为瞬态传导干扰（Transients）和瞬态辐射干扰（Conducted disturbances）两大类。
通过这些测试方法，可以验证汽车电气系统在不同干扰环境下的稳定性和抗干扰能力，确保汽车在各种情况下都能正常运行。
在现代汽车中，电子系统的应用越来越广泛，包括发动机控制、自动驾驶、车载娱乐等功能。
而这些功能都高度依赖于ECU的稳定性，任何干扰都可能对车辆的安全性和可靠性造成影响。
因此，遵循ISO7637-2标准对汽车制造商和电子部件供应商来说至关重要。
除了汽车领域，ISO7637-2标准在其他行业也有着广泛的应用。
比如在军事装备、航空航天、铁路交通等领域，电子设备也经常需要在恶劣的电磁环境下正常工作。
遵循ISO7637-2标准可以有效保障这些电子设备的稳定性，确保其在各种极端环境下都能够可靠运行。
总的来说，ISO7637-2标准的制定和遵循对于保障汽车和其他电子设备的稳定性和可靠性具有重要意义。
在汽车电气系统日益复杂的今天，遵循这一标准不仅可以提高汽车的安全性和可靠性，也可以为其他领域的电子设备提供重要参考，推动整个电子产业的发展和进步。
ISO7637-2标准的普及和应用，有助于打造更加安全、高效和智能的电子设备，推动整个社会向着科技进步和可持续发展的方向迈进。
汽车电子ISO7637分析及测试经验汽车电子ISO7637是一项用于评估汽车电子设备的抗干扰性能的国际标准。
在汽车行业中，电子设备的可靠性和稳定性对于行驶安全至关重要。
ISO7637标准规定了车辆电气系统所需经受的电磁脉冲干扰（EMI）和传导耦合干扰（Conducted Coupling）压力，以保证汽车电子设备能够在实际道路使用条件下正常工作。
在进行汽车电子ISO7637分析和测试时，需要采取以下步骤：1.确定测试方案：根据ISO7637标准的要求，制定测试方案，包括测试设备、测试步骤、测试参数等。
将测试方案与实际道路使用条件相结合，确保测试结果的可靠性。
2.进行试验室测试：在符合ISO7637标准要求的试验室环境下，使用专业测试设备对汽车电子设备进行各项测试。
这些测试包括电源抖动、电磁脉冲干扰、传导耦合干扰等。
通过这些测试，可以评估汽车电子设备的抗干扰能力。
3.数据分析和结果评估：对测试数据进行分析，并按照ISO7637标准的要求进行评估。
根据分析结果，判断汽车电子设备是否满足标准的抗干扰要求。
4.设计改进和优化：如果测试结果不符合要求，需要对汽车电子设备的设计进行改进和优化。
这可能涉及到电路设计、滤波器选择、接地设计等方面的调整。
在汽车电子ISO7637分析和测试的过程中，需要具备以下经验和技能：1.熟悉ISO7637标准：了解ISO7637标准的具体要求，包括各项测试条件、测试限制等。
2.掌握测试设备的操作：熟练掌握使用各种测试设备，包括电源仿真装置、脉冲发生器、传导耦合装置等。
对测试设备的使用要求高，需要准确地模拟实际道路使用条件，并收集准确的测试数据。
3.电路设计和电磁兼容性知识：了解电路设计的基本原理，掌握滤波器的选择和应用方法，了解电磁兼容性的基本知识。
这些知识在设计改进和优化阶段非常重要。
4.数据分析和结果评估能力：具备数据处理和结果评估的能力，能够准确分析测试数据，并按照ISO7637标准的要求进行结果评估。
基于ISO7637标准的车载电源系统设计(1)
2009-06-10 22:04:25
关键字：车载电源ISO7637 电子设备干扰电路设计
现代汽车工业的发展，使得大量的车载电子设备广泛应用于汽车，如车载卫星导航系统、车载影音娱乐系统、车身照明系统、防盗系统、自动空调系统等。
各种各式的车载电子设备稳定工作，相互配合，需要有稳定的供电系统。
因此，高性能的车载电源设计是车载电子设备可靠工作的保障。
ISO7637标准
车载电源系统的应用环境比普通电源系统要复杂，因为汽车内的电磁环境较为恶劣。
汽车的电气设备在运行时会产生大量电磁干扰，这些干扰的频带很宽，通过传导、耦合或者辐射的方式，传播到电源系统内，进而影响到电子设备的正常工作。
最恶劣的情况往往是由于车辆自身产生的干扰所产生的，如点火系统、发电机及整流器系统的干扰脉冲。
国际标准ISO7637针对道路车辆及其挂车内通过传导和耦合引起的电干扰，提出了沿电源线的电瞬态传导及测试方法，适用于12V或24V的电气系统车辆。
ISO7637对汽车电子设备在电源上的抗扰度要求，规定了5种测试脉冲。
其中，脉冲1用来模拟并联的感性负载在断电时所产生的瞬态干扰，如关灯或电喇叭等操作。
13.9
13.1
t v
脉冲2a 模拟正常工作时某一并联负载突然断开产生的瞬变干扰，属于速度偏快和能量较小的正脉冲干扰。
24
t v
脉冲2b 模拟点火被切断的瞬间，直流电动机变成发电机工作，并由此所产生的瞬变现象，属于低速和高能量的脉冲干扰。
13.913.1v
脉冲3a/3b 模拟各种开关闭合和打开过程中所产生的干扰，是一系列高速、低能量的小脉冲群。
二极管前此波形，二极管后主要靠电解电容的放电效应，放电时间取决于负载电流的大小，因为负载电流相当小，所以放电时间比较长，电压未下跌
脉冲时间0.1/100us,电容充放电公式
t=100ns=ln10RC 或ln2RC=2.2RC 或0.7RC
C=1～3nf, 我们前级加68nf 可以滤除此波形
脉冲4（crank ）模拟车上大电流负载启动所造成的电压跌落现象。
24
V
脉冲5则模拟抛负载(load dump)
引起的大能量脉冲干扰。
5a 脉冲加上结果：防反接二极管烧掉，电解电容被击穿短路，LDO 输出级对地短路
电源电路具体设计
对整机系统来说，必须有针对性地对电源进行净化处理。
除了对干扰源的消除，最重要的是必须提升电源系统的抗干扰能力。
常用的提升电源系统的抗干扰能力的方法包括：用吸收法进行尖峰滤除，以消除正脉冲干扰，采用的器件可以是热敏电阻、TVS管等；对于负脉冲，可以采用增加电容容量，利用蓄能抵抗干扰。
对于电源跌落干扰，可以增加电源的滤波电容，在满足成本和性能指标要求的同时，尽量选用宽压输入范围的电源芯片。
图1 电源系统框图
针对ISO7637对汽车电子设备在电源上的抗扰度要求，这里给出一个合理的12V电源系统方案，系统框图如图1所示。
电源系统包括防反接保护、浪涌保护、共模扼流、π型滤波和DC/DC处理五个部分。
各部分工作原理如下：防反接保护使用一个普通二极管就可以实现。
浪涌保护包括一个PPTC和TVS管，可以有效抑制类似于脉冲5的干扰。
PPTC是热敏电阻器，电阻随温度升高而增加。
TVS是瞬态电压抑制二极管，其具体选型原则后面详细介绍。
当有脉冲5干扰进入电源线路时，TVS会动作，对流向后端电路的瞬间电流进行分流，而受保护的后端电压被限制在TVS两端的箝制电压。
PPTC的动作速度慢于TVS，在大电流的作用下，PPTC呈高阻，会断开后级电路，可以起到减少TVS泻流时间，保护TVS的功能。
共模扼流部分是一个共模扼流圈，能有效抑制高频共模噪声，提高电源电路的抗电磁干扰，同时抑制电路自身向外发射干扰。
π型滤波电路进一步滤除噪声，净化进入后端电路的电源。
DC/DC处理根据实际应用完成各种类电源转换，例如5V、3.3V、1.8V等。
本电源系统选用车载级的DC/DC芯片A8498。
它具有8～50V的宽电压输入范围。
输出可调，范围为0.8～24V。
输出驱动能力达到3A，能满足各种后端负载的需求。
其输入管脚边上配备一大一小两个电容，除了滤除噪声，还具有储能的作用，其中极性大电容C5使用高品质钽电容。
因为A8498的最低工作电压为8V，在遇到脉冲4的干扰时，电压跌落会达到6V，为保证在跌落的短瞬间A8498仍能提供正常输出，大电容的容值要足够大，在输入电压跌落时能提供足够储能。
方案实际测试结果表明电容C5的值至少要为220μF。
电源系统的详细电路设计如图2所示。
图 2 电源系统电路图
类似于脉冲5的浪涌脉冲具有能量大、作用时间短的特点，会对系统电路造成不可修复的破坏，因此对脉冲5的抑制是整个前端保护电路设计的重点。
首先要确定整个被保护系统的最大输入电压，A8498的最大耐压值为50V，所以在发生脉冲5的浪涌冲击时，TVS 管必须能把电压钳制在50V以下。
TVS管选型有几个重要参数：可承受的反向电压Vrwm、反向崩溃电压Vbr、抑制电压Vc。
Vrwm必须大于系统的正常输入工作电压，以防止TVS 管对正常输入电压进行动作。
Vbr和Vc要小于被保护电路的最大耐压值，同时尽量接近该值。
TVS管的额定最大功率必须大于类似脉冲5干扰的最大功率，以防止被击坏。
本设计中选用型号为5KP30A的TVS管，该管的Vrwm值为30V，Vbr在33.3～38.3V之间，Vc为48.4V。
在相关车载电子设备上，有的汽车厂商还会要求设备具有一定的过压工作时间，这个最大过压值也是TVS选型的一个参数，Vbr最好略大于最大过压值。
总之，在选型TVS管时，要结合整个电路的电气参数及成本综合考虑。
方案测试
ISO7637的第二部分对沿电源线的传导和耦合引起的电干扰给出了具体的测试方法。
对于测试结果,通常按以下标准术语来对设备的抗扰性能力进行描述。
A级:被测试装置或系统在施加干扰过程中及干扰撤除后,能执行其预先设计的所有功能。
B级：被测试装置或系统在施加干扰过程中,能执行其预先设计的所有功能，然而，可能有一项或多项指标超出规定的偏差。
干扰消除后,所有功能自动恢复到正常工作。
C级:被测试装置或系统在施加干扰过程中,不执行其预先设计的一项或多项功能,但在停止施加干扰之后能自动恢复到正常操作状态。
D级:被测试装置或系统在施加干扰过程中,不执行其预先设计的一项或多项功能,干扰消除后,通过外部复位动作, 可恢复到正常操作状态。
E级:被测试装置或系统在施加干扰过程中及干扰消除后, 不能执行其预先设计的一项或多项功能,且复位也不能使被测试装置或系统恢复正常操作, 必须进行维修(即硬件发生损坏)。
针对不同的车载电子设备，各个汽车厂商对测试设备抗扰性能力等级要求各不相同。
对车载DVD，收音系统，要求至少为C级，对车身控制，报警设备等为A级。
一般而言，至少都是C级或以上。
本方案应用于我们自行设计的车载DVD影音系统，并在上海计量所进行了ISO7637的5类脉冲测试。
测试的结果表明，该方案是可靠的，影音系统的抗扰能力至少达到B级。
结语
提升车载电源的抗干扰能力对整个车载电子设备的稳定工作至关重要，在硬件设计上要综合考虑ISO7637模拟的各种干扰。
软件设计上要具有消除干扰所引起的整机系统记忆丢失的能力。
硬件设计与软件设计很好的结合，才能更好地提升整个系统的抗干扰能力。
本文给出的基于ISO7637电源设计方案，性能高，成本低，可以满足多种12V车载电子设备的应用需求。
该方案目前已在我们设计的车载产品中应用。
(本文转自电子工程世界：/qcdz/2009/0610/article_1013_3.html)。
