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作者 | 左成钢
出品 | 汽车电子与软件
前言：
《ECU的车规级试验》系列文章：
ECU的车规级试验：DV试验（一：标准概述）已发布
ECU的车规级试验：DV试验（二：电气环境标准简介）已发布
ECU的车规级试验：DV试验（三：电气负荷标准及测试）已发布
ECU的车规级试验：DV试验（四：机械负荷标准及测试）已发布
ECU的车规级试验：DV试验（六：EMC标准及测试-1）已发布
ECU的车规级试验：DV试验（七：EMC标准及测试-2）已发布
ECU的车规级试验：DV试验（八：EMC标准及测试-3）本篇
书接前文，EMC相关知识，包括标准及测试等内容较多，上篇文章初步介绍了GB/T 18655，包括标准简介以及测量的基本要求等。本篇将详细介绍GB/T 18655中关于传导发射电压法及电流探头法的测试标准及实际的DV测试。为便于大家理解，按照前篇的思想，后续的标准介绍均按照干扰/发射（骚扰）与抗干扰的维度去进行划分，然后逐步讲解，本篇内容就全部是关于传导发射/干扰部分的。
文中所有测试项目均配有真实的DV试验照片，包含测试设备、样品、测试Setup、测试限值及结果判定等，帮助大家对DV试验有一个更深刻的了解和认知。在此特别感谢CVC威凯检测技术提供的试验室技术支持和测试照片。
1. 传导发射-电压法
1.1 试验基本要求
1.2 试验布置
1.3 传导骚扰-电压法限值
2. 传导发射-电压法的DV试验
2.1 测试依据的标准
2.2 DV试验要求
2.3 DV试验限值
2.4 DV试验的布置
2.5 DV试验结果的判定
3. 传导发射-电流探头法
3.1 试验基本要求
3.2 试验布置
3.3 传导骚扰-电流探头法限值
4. 传导发射-电流探头法的DV试验
4.1 DV试验要求
4.2 DV试验限值
4.3 DV试验的布置
4.4 DV试验结果的判定
传导发射-电压法是通过人工网络来对DUT的电源线上的传导发射进行测量的一种方法。
电压测量只能表征单一导线的传导发射特性测量，不能表征辐射发射(例如由电子部件的印制电路板上不同天线结构产生的辐射发射)和屏蔽效能测量。因此，电压测量不能完全表明被测件的发射特性。但在低频率时(例如调幅波段)，电压测量通常能比辐射测量有更好的动态范围。也就是说，单纯用电压法测试零部件的传导发射是不够的，因为不能体现零部件的辐射发射特性，但是对于低频发射信号，电压测量法是优于辐射测量法的。
被测件应放置在非导电、低相对介电常数(εr≤1.4)材料上，距参考接地平面上方50mm±5mm 的位置。被测件外壳不应与参考接地平面相连，除非为了模拟实际车辆布置（如果试验计划要求则应将壳体接地）。
标准对测试设置的一些要求，尤其是长度及距离方面有如下几条：
被测件各表面距参考接地平面边界至少100mm。
被测件外壳接地时，接地点离参考接地平面边缘至少100mm。
另外，人工网络连接器与被测件连接器之间的电源线长度应为2000+200mm（即标准200mm，最长400mm）。
其他关于模拟负载、线束及工作模式的要求如下：
关于模拟负载，标准推荐模拟负载最好直接放置在参考接地平面上。如果模拟负载外壳为金属，则外壳应与参考接地平面搭接。
关于线束，标准要求，试验线束(不包括电源线)总长不应超过2m。线束的规格应根据实际系统的应用及要求来确定。如线束长度与标准试验线束长度存在偏差，要在试验前得到认可并在试验报告中记录下来。
关于DUT的工作模式，被测件（即骚扰源）应工作在典型负载和其他条件，以便得到最大发射状态。这些运行条件应在试验计划中清楚定义以确保供应商和客户能进行相同的试验。
另外，试验程序要求，通过连接测量设备和相应的人工网络测量端口，依次对电源正极线和电源回线进行测量，未被测量电源线对应的人工网络的测量端口端接50Ω负载。也就是说，正极和负极需要分别单独进行测量。
传导发射电压法的试验布置分为两种：
1) 电源回线远端接地的被测件试验布置
2) 电源回线近端接地的被测件试验布置
两种布置分别如下图所示，图中的黑色圆点表示接地连接。
电源回线远端接地的被测件试验布置示例（整理：左成钢）
电源回线近端接地的被测件试验布置示例（整理：左成钢）
另外，关于发电机、点火系统零部件试验布置示在此略过，感兴趣的同学们可以去看标准。
为获得在整车上可接受的无线电接收效果，标准对传导噪声限值进行了规定，噪声不应超过标准规定的峰值和平均值或准峰值和平均值限值。由于安装位置、车身结构和线束设计可能影响到无线电骚扰对车载无线电的耦合，标准定义了多个限值等级。
根据标准规定，传导发射-电压法的限值频率范围为0.15～108MHz，所以限值中很多频率并不适用于电压法。关于传导骚扰-电压法限值的示例详见标准，以下为部分示例：
传导骚扰限值（部分）-电压法
另外，标准也强调了所用限值等级应由车辆制造商和零部件供应商协商确认。也就是说，标准推荐的限值等级是可以和OEM协调更改的，或者按照OEM的要求进行测试。比如标准中的限值等级有5个级别，等级越高，要求也就越高，但并不是对每个产品都适用。所以OEM如果要求你达到等级4，你是可以和OEM去协商的，是不是基于你这个产品的应用特性，采用等级3即可。
如前述标准要求，传导发射-电压法的DV试验需要在屏蔽室内进行，需要用的试验设施及设备如下图所示（来自真实DV报告）：
传导发射-电压法的DV试验设备（来源：孚乔图，CVC威凯）
从上图可以看出，试验在电磁屏蔽室内进行，测试需要用到人工电源网络、EMI 测试接收机等设备等，和标准规定是一致的。
所有的DV报告都会在开头部分给出检测所依据的标准，EMC部分的DV试验依据的标准如下：
DV试验依据的标准（来源：孚乔图，CVC威凯）
如上图可见，传导发射 (电压法)依据的标准就是GB/T 18655-2018。这些测试标准在此就一并介绍了，后面的测试项目就不再附DV报告所依据的标准了。
DV报告中会详细规定传导发射 (电压法)的测试要求。如下图所示，测试是在屏蔽室中进行的，其他试验布置也均按照标准要求：
传导发射 (电压法)的测试要求（来源：孚乔图，CVC威凯）
此次DV试验要求中，该DUT的传导骚扰限值要求如下：
传导发射 (电压法)的限值要求（来源：孚乔图，CVC威凯）
实际的传导发射-电压法的DV试验布置照片如下：
传导发射-电压法的DV试验布置（来源：孚乔图，CVC威凯）
实际测试是分正极和负极的，测试要求正极和负极的骚扰限值必须全部满足限值要求才行，测试布置如下图所示。从下图可以看出，正极和负极单独分别进行了测试，这和标准要求也是一致的。
传导发射-电压法的DV试验布置：正极和负极（来源：孚乔图，CVC威凯）
传导发射-电压法测试需要先测试背景噪声，然后才能进行正式测试。另外，测试要求正极和负极分别进行测量。
传导发射-电压法测试-背景噪声（来源：孚乔图，CVC威凯）
标准要求，屏蔽室内的环境电磁噪声电平应比试验计划所规定的限值至少低6dB，从上图中底噪的测试结果可见，与限值的裕量都在20dB以上，是满足标准对环境电磁噪声的要求的。
DV试验正极和负极测试结果判定如下，从图中可以看出，结果中给出了以下信息：试验工程师、试验时间、试验电压（因DUT为24V系统产品，测试电源电压为27V）、工作模式、环境温度及湿度、试验频段（0.15MHz～108MHz）、被测线缆是正极还是负极。测试结果根据每个测试频率，列出了最大骚扰值、限值、裕量，以及所用的检波器是PK还是AV，结果是通过还是不通过。从测试结果可见，无论是正极还是负极，裕量都在20dB以上，负极在65MHz差一点为19.5dB，数据还是很好的。
传导发射-电压法的DV试验结果：正极和负极（来源：孚乔图，CVC威凯）
电流探头法是通过电流探头对DUT的整个线束上的传导发射进行测量的一种方法。试验要求用电流探头圈住整个线束(包括全部线缆)，如果被测件具有多端口连接器导致有多捆线束时，试验计划中应规定哪些线缆应夹入电流探头中进行测量。无任何规定时，每捆线束(每个连接器)应分别进行测量，然后再将所有的线缆集中到一起进行测量。如果试验探头不能容纳所有的线束，试验计划中可以规定需要测量的线束并写入试验报告。
被测件应放置在非导电、低相对介电常数(εr≤1.4)材料上，距参考接地平面上方50mm±5mm的位置。被测件外壳不应与参考接地平面相连，除非为了模拟实际车辆布置（如果试验计划要求则应将壳体接地）。
标准对于距离及线束长度的规定如下：
被测件距参考接地平面的边缘应不小于100mm，且距暗室墙体不小于500mm。
试验计划应模拟实际车辆布置。
试验线束长度应为17000+300mm（即1700mm，最长2000mm）。
标准要求在距离被测件50mm和750mm两处分别用探头测量发射。
传导发射电压法的试验布置如下图所示，图中的黑色圆点表示接地连接。
传导发射:电流探头试验布置示例（整理：左成钢）
为获得在整车上可接受的无线电接收效果，标准对传导噪声限值进行了规定，噪声不应超过标准规定的峰值和平均值，或准峰值和平均值限值。由于安装位置、车身结构和线束设计可能影响到无线电骚扰对车载无线电的耦合，标准定义了多个限值等级。
根据标准规定，传导发射-电流探头的限值频率范围为0.15～245MHz，所以限值中很多频率并不适用。关于零部件的传导骚扰-电流探头法限值详见标准，以下为部分示例：
传导骚扰限值（部分）-电流探头法
另外，标准也强调了所用限值(频率的函数)等级应经车辆制造商和零部件供应商协商一致。也就是说，标准推荐的限值等级是可以和OEM协调更改的，或者按照OEM的要求进行测试。
如前述标准要求，传导发射-电压法的DV试验需要在屏蔽室内进行，需要用的试验设施及设备如下图所示（来自真实DV报告）：
传导发射-电流探头法的DV试验设备（来源：孚乔图，CVC威凯）
从上图可以看出，试验在电磁屏蔽室内进行，测试需要用到人工电源网络、EMI 测试接收机等设备等，相比电压法，还需要用到电流探头，这些和标准规定是一致的。
DV报告中会详细规定传导发射 (电流探头法)的测试要求，如下图所示。测试是在屏蔽室中进行的，图中的试验布置以及频率范围（0.15MHz～245MHz）和我们前面讲的标准里的规定都是一致的。
传导发射 (电流探头法)的测试要求（来源：孚乔图，CVC威凯）
此次DV试验要求中，该DUT的传导骚扰限值要求如下：
传导发射 (电流探头法)的限值要求（来源：孚乔图，CVC威凯）
实际的传导发射-电流探头法的DV试验布置照片如下图所示：
传导发射-电流探头法的DV试验布置（来源：孚乔图，CVC威凯）
测试使用的电流探头如上图-右所示，标准要求使用电流探头圈住整个线束(包括全部线缆)，上图也是按照要求进行测试的。下图为人工网络及供电电压（蓄电池）布置图。
人工电源网络及供电电压（蓄电池）布置图（来源：孚乔图，CVC威凯）
这里顺便解释下图中的人工电源网络，图中叫LISN（Line Impedance Stabilization Network，线性阻抗稳定网络，简称LISN），LISN实际上和标准里所说的AMN（Artificial Mains Network，人工电源网络，简称AMN）本质上是相同的概念，只是在不同标准或文献中使用的术语不同罢了。经常去试验室做试验的同学们应该也熟悉，大家通常都喜欢叫LISN，叫起来比较上口，简单，而不是叫标准里的AMN，大家知道是一个东西就行了。
和电压法类似，传导发射-电流探头法测试需要先测试背景噪声，然后才能进行正式测试。另外，标准要求，在距离被测件50mm和750mm两处分别用探头测量发射，限值必须全部满足要求才行。测试结果如下图所示。从下图可以看出，50mm和750mm两处都分别进行了测试。
传导发射-电流探头法测试-背景噪声（来源：孚乔图，CVC威凯）
标准要求，屏蔽室内的环境电磁噪声电平应比试验计划所规定的限值至少低6dB，从上图中底噪的测试结果可见，与限值的裕量都在10dB以上，是满足标准对环境电磁噪声的要求的。
传导发射-电流探头法测试-工作模式（来源：孚乔图，CVC威凯）
从上图中的测试结果可以看出，根据每个测试频率，表格列出了最大骚扰值、限值、裕量，以及所用的检波器是PK还是AV，结果是通过还是不通过。从测试结果可见，无论是50mm和750mm处，裕量都在10dB以上，数据还是很好的。
限于篇幅，本文初步介绍了GB/T 18655中关于传导发射电压法及电流法的测试标准及实际的DV测试，包括实验的基本要求、试验布置、限值与判定等，GB/T 18655中关于辐射发射部分将在接下来的文章中进行介绍，敬请期待。
