ISO7637-3（2016）：除电源线外的导线通过容性和感性耦合的电瞬态发射
本文目录
一、标准的适用范围和目的
二、脉冲介绍
2.1慢瞬态脉冲测试2a
2.2快速瞬态脉冲3a和3b测试
三、测试方法
3.1总体概述
3.2 电容耦合钳（CCC）方法.
3.3电感耦合钳（ICC）方法
3.4直接电容耦合（DCC）方法
1
标准的适用范围和目的
ISO7637-3 明确适用于配备标称 12V 或 24V 电气系统的道路车辆。其核心目标是评估 DUT 对通过容性和感性耦合至非供电线路的瞬态脉冲的抗扰度。这些瞬态脉冲模拟了由感性负载切换以及继电器触点弹跳所导致的快速和慢速瞬态干扰。例如，在车辆运行过程中，雨刮器电机、车窗升降电机等感性负载的频繁开关，会产生各种瞬态脉冲，该标准正是针对这些情况制定测试规范。
本部分提供了三种试验方法：
—— 电容耦合钳（CCC）方法；
—— 直接电容耦合（DCC）方法；
—— 感性耦合钳（ICC）方法。
表1显示了三种不同测试方法的适用性。
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瞬态类型 |
CCC |
DCC |
ICC |
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慢脉冲2a |
不适用 |
适用 |
适用 |
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快脉冲3a和3b |
适用 |
适用 |
不适用 |
表1 瞬态脉冲适用性
选择一种用于慢瞬态脉冲的测试方法和一种用于快瞬态脉冲的检测方法就足够了。
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脉冲介绍
（2.1）慢脉冲测试2a
慢速瞬态脉冲是瞬态脉冲的模拟，瞬态脉冲是由于将电路断开到较大的电感负载（如散热器风扇电机、空调压缩机离合器等）而产生的。
瞬态慢脉冲2a-正极波形
负瞬态脉冲可以通过切换发电机输出连接来实现。
瞬态慢脉冲2a-负极波形
瞬态慢脉冲2a-正极/负极参数表
（2.2）快速脉冲3a和3b
快速瞬态脉冲测试是对开关过程中产生的瞬态脉冲的模拟。这些瞬态脉冲的特性受到线束分布电容和电感的影响。
瞬态快脉冲-3a
瞬态快脉冲-3b
瞬态快脉冲-3a/3b参数
3
测试方法
3.1 总体概述
1. 测试环境与计划：测试需在实验室环境下进行，且要编写详细的测试计划。测试计划涵盖诸多关键要素，包括选定的测试方法、应用的瞬态脉冲测试类型、瞬态脉冲的等级、施加的瞬态脉冲数量、DUT 的运行模式、使用的线束类型（测试线束还是生产线束）、若采用电容耦合钳，需明确纳入其中的导线、若使用直接耦合电容法，要确定用于特定通信线路的电容值以及测试的导线、若采用电感耦合钳，需说明纳入的导线和电感耦合钳的类型等。
2.测试条件：标准测试条件遵循 ISO 7637-1，包括测试温度和供电电压。除非本部分另有规定，测试严重性等级的公差为 +10%。3.接地平面：接地平面需采用厚度至少 0.5mm 的铜、黄铜或镀锌钢材质。在测试计划未另行规定时，其最小宽度为 1000mm，或者为整个测试装置（不包括电源和瞬态脉冲发生器）宽度加 200mm，取两者中的较大值；最小长度为 2000mm，或者为整个测试装置长度加 200mm，同样取较大值。
4.测试装置通用条件：DUT 需按要求进行布置和连接。若车辆制造商和供应商无其他约定，DUT 应通过特定测试装置连接到原始操作设备（负载、传感器等）。若实际 DUT 操作信号源不可用，可进行模拟。所有线束应放置在非导电、低相对介电常数材料上，距离接地平面（50±5）mm。DUT 与其他导电结构（除测试装置下方的接地平面外）之间的最小距离建议大于 0.5m，以减少外部电容耦合对 DUT 的影响。
3.2 电容耦合钳（CCC）方法
1.适用场景：CCC 方法适用于耦合快速瞬态脉冲，尤其适用于需要测试较多导线的 DUT，但无法耦合慢速瞬态脉冲。
2.发生器验证：测试前，需依据相关标准对瞬态脉冲参数进行验证。
3. 瞬态脉冲电平调整：将瞬态脉冲发生器按特定方式连接，通过 50Ω 输入示波器经 50Ω 同轴电缆连接到 50Ω 衰减器，该衰减器直接连接到 CCC 输出（无中间电缆连接）来调整瞬态脉冲电平。调整过程中，耦合钳内不得有线路通过。
4. DUT 测试：确保满足通用测试装置条件。测试装置中，DUT 的 12/24V 供电线路（接地和电源）不纳入 CCC，而其提供给辅助设备（传感器、执行器）的其他接地或供电线路应纳入。若辅助设备本地接地，则该本地接地连接应排除在 CCC 之外，且任何关于接地或供电线路纳入 CCC 的例外情况都需在测试计划中说明。所有置于 CCC 内的线路应单层平铺（通常为 10 至 20 条线路），可能需多次测试以覆盖 DUT 的所有线路。CCC 的铰接盖应尽可能放平，以确保与测试线束充分接触。DUT 与 CCC、周边设备与 CCC 之间的距离应大于或等于 300mm。测试线路在 CCC 外的部分应放置在接地平面上方（50±5）mm 处，并与 CCC 纵向轴线成 90°±15° 方向。未进行 CCC 测试的线路应布置在耦合钳外，放置在高度为（50±5）mm 的绝缘支架上，且与耦合钳的最小距离为 100mm。DUT 应与瞬态脉冲发生器置于 CCC 的同一端，测试线束总长度为 1700mm（+300mm/0mm）。
5.CCC 夹具
CCC 夹具可由黄铜、铜或镀锌钢制成，其特性包括耐压绝缘强度≥200V、特性阻抗（夹具中无电线时）为（50±5）Ω 等。
标准台架图
1-绝缘支架 2-DUT（按测试计划规定接地）3-绝缘支架
4-负载模拟器 5-接地平面 6-电源 7-电池 8-示波器（50Ω输入）
9-50Ω衰减器 10-CCC 11-瞬态脉冲发生器 12-待测试线路
13线路不进行测试
CCC实际台架照片
3.3 电感耦合钳（ICC）方法
1.适用场景：ICC 方法适用于耦合慢速瞬态脉冲，尤其适用于有较多线路需要测试的 DUT。
2.发生器验证：由于瞬态脉冲电平按特定方式调整，故无需进行发生器验证。
3.瞬态脉冲电平调整：将特定的瞬态脉冲施加到注入探头时，通过特定配置，瞬态脉冲定时特性应满足相关要求。可能需要一个可选的匹配网络来实现脉冲特性，此外，脉冲发生器的设置（如脉冲幅度和 Ri）可能需要更改以满足要求。通过使用特定校准夹具来调整发生器输出电压。
4.DUT 测试：满足通用测试装置条件。测试装置中，DUT 的 12/24V 电源线（接地和电源）不纳入 ICC，而其提供给辅助设备（传感器、执行器）的其他接地或供电线路应纳入。若辅助设备本地接地，则该本地接地连接应排除在 ICC 之外，且任何关于接地或供电线路纳入 ICC 的例外情况都需在测试计划中说明。测试可以按特定图示方式进行，也可以使用 ISO 11452-4 中规定的直线束。线束应放置在非导电、低相对介电常数材料上，在接地平面上方（50±5）mm 处，长度为 1700mm（+300mm/0mm）。ICC 的中心应放置在距离 DUT 连接器（150±50）mm 处。对于 ICC 方法，通过将注入探头在线束上反向放置可实现负瞬态脉冲极性。
ICC测试的pulse为慢脉冲，类似2a，当然电压会有所不同。
5.ICC 夹具
ICC 为适用于本测试的大电流注入（BCI）探头，可在不与 DUT、线束和 / 或辅助设备进行任何电气连接的情况下，将瞬态脉冲耦合到被测电路中。
标准台架图
ICC实际台架照片
3.4 直接电容耦合（DCC）方法
1.耦合电容取值：DCC 方法利用电容进行瞬态耦合，耦合到通讯线（如CAN bus）的耦合除外，其他电容值在表 中明确给出。
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测试脉冲 |
电容值 |
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瞬态慢脉冲 |
0.1μF |
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瞬态快脉冲 |
100μF |
2.发生器验证：测试前，需依据 ISO 7637-2 对瞬态脉冲参数进行验证，包括开路和加载条件下的测量。在开路条件下验证快速瞬态脉冲特性时，建议使用 1kΩ 至 50Ω 适配器，搭配配置为 50Ω 输入的示波器，以减少测量短上升时间和持续时间瞬态脉冲时可能产生的振荡。
3.瞬态脉冲电平调整：测试前，需在电容输出端调整瞬态脉冲电平。对于慢速瞬态脉冲，使用特定设置，通过高阻抗无源探头测量，该探头特性需符合 ISO 7637-2 的规定；对于快速瞬态脉冲，电容输出连接到 1kΩ 至 50Ω 适配器，再连接到配置为 50Ω 输入的示波器，测量的峰值脉冲电平需针对该适配器进行校正。电容应放置在接地的屏蔽盒中，50Ω 同轴电缆连接到该盒。
4.DUT 测试：满足通用测试装置条件。DCC 方法测试时，线束长度为 1700mm（+300mm/0mm）。对于快速瞬态测试，发生器通过长度不大于 500mm 的 50Ω 同轴电缆连接到电容。使用 DCC 方法时，DUT 的每条线路需单独测试，但对于双绞线和平衡对称线路（如桥接音频、CAN 通信），需对 DCC 方法进行修改，以同时激励所有线路。测试时要注意确保使用该方法不会使 DUT 的预期信号失真，线路 / 线束应放置在非导电、低相对介电常数材料上，距离接地平面（50±5）mm。I/O 线注入点与 DUT 之间的距离应小于或等于 100mm，对于快速瞬态，I/O 线注入点与电容屏蔽盒之间的距离应小于或等于 100mm，I/O 线与接地平面边缘的距离应大于或等于 100mm。
DCC一般直接将Pulse通过串联电容耦合到信号中。参考的pulse根据客户要求可能是3a，3b，也可能是2a。
DCC电容耦合盒
DCC 夹具为非极化电容，其特性有明确规定。
DCC法测试装置——瞬态慢脉冲——DUT测试
DCC法测试装置——瞬态快脉冲——DUT测试
DCC实际台架照片
5. DCC之特殊信号线
当使用直接电容耦合（DCC）方法时，受试设备（DUT）的每条线路应单独进行测试。然而，当测试绞合且平衡的对称线路（例如桥式音频线路、CAN）通信线路时，直接电容耦合（DCC）方法应进行修改，以便同时以相同的方式激励所有线路。应注意确保受试设备（DUT）的预期信号不会因使用直接电容耦合（DCC）方法而受到失真影响。
慢速脉冲法是470nf电容2个同时注入
快速脉冲法是100nf电容2个同时注入
来源：汽车零部件实验
