汽车车灯瞬态传导干扰测试研究

ＴｅｓｔｅＥｑｕｉｐｍｅｎｔ

汽车车灯瞬态传导干扰测试研究

凌铭１．一，张建文１，杨

东１，黄中荣１・２

凌

铭

（１．国家机动车产品质量监督检验中心，上海２０１８０５；

２．上海机动车检测中心，２０１８０５）

摘要：指出目前汽车车灯的瞬态干扰研究测试中存在的问题，围绕测试部件的分类、ＩＳ０７６３７．２标准瞬态干扰类型和评判方法。提出以整灯测试和照度值评判的瞬态干扰测试的方法。增加３种类型的瞬态干扰，并对车灯瞬态干扰标准和测试方法发展前景做了展望。

关键词：汽车车灯；电瞬变干扰；照度

中图分类号：Ｕ４６３．６５

Ｒｅｓｅａｒｃｈ

ｏｎ

文献标识码：Ａ

文章编号：１００３—８６３９（２０１４）０２—００４９—０３

ｆｏｒＶｅｈｉｃｌｅＬａｍｐ

ＴｒａｎｓｉｅｎｔＣｏｎｄｕｃｔｉｏｎＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＴｅｓｔ

ＬＩＮＧＭｉｎ９１”，ＺＨＡＮＧＪｉａｎ－ｗｅｎｌ，ＹＡＮＧＤｏｎ９１，ＨＵＡＮＧＺｈｏｎｇ－ｒｏｎｇ‘’２

（１．ＮａｔｉｏｎａｌＣｅｎｔｅｒｏｆＳｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎａｎｄＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎ

２．Ｓｈａｎｇｈａｉ

ＭｏｔｏｒＶｅｈｉｃｌｅ

ｏｎ

ＭｏｔｏｒＶｅｈｉｃｌｅＰｒｏｄｕｃｔｓ

Ｑｕａｌｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ

２０１８０５，Ｃｈｉｎａ）

ａｒｅ

２０１８０５，Ｃｈｉｎａ；

ＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒ，Ｓｈａｎｇｈａｉ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎｃｕｒｒｅｎｔｔｒａｎｓｉｅｎｔｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｔｅｓｔｆｏｒｖｅｈｉｃｌｅｌａｍｐ

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ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．ＩＳ０７６３７２ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｔｙｐｅｓｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｏｆｖｅｈｉｃｌｅＫｅＹｗｏｒｄｓ：ｖｅｈｉｃｌｅ

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ｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ．

ｌａｍｐ；ｔｒａｎｓｉｅｎｔ

从全封闭前照灯发展到光纤导光系统，从卤素

测试尚存在着一系列问题，并不能真实反映车灯的

灯泡到高压气体放电灯ＨＩＤ，从ＨＩＤ到半导体二极

管ＬＥＤ光源模块，从标准外形到个性化的造型，汽车照明发生了巨大的变化。随着新光源、电子技术的应用。汽车车灯电磁兼容性能的优劣已影响到整实际工作状况。本文围绕ＩＳ０７６３７．２标准瞬态干扰类型和评判方法。提出了汽车车灯的瞬态传导干扰改进测试的方法．研究结果对提高车灯的ＥＭＣ测试、设计及标准制定，有着极其重要的作用。

１

车的安全性、可靠性，成为一项重要的安全指标…。

传统的灯丝灯泡车灯为纯阻性负载，瞬态干扰对其无影响。ＨＩＤ车灯和ＬＥＤ车灯分别装有整流器和电流驱动源．汽车前照灯自适应系统ＡＦＳ装有多

测试标准及方法

汽车零部件的瞬态传导干扰测试，国际上有３个标准：ＩＳ０７６３７．１、ＩＳ０７６３７．２、ＩＳ０７６３７．３Ｍ】。对

个传感器，整流器和电流驱动源上的电子零部件及传感器在正常工作时，可能受到来自车内其它部件

产生的电磁干扰，如：电机运转带来的感性噪声、电源切断时电感噪声、抛负载及电压跌落、分布电感和分布电容等各种干扰，这些干扰统称之为瞬态干扰。瞬态干扰可通过传导、容性耦合和辐射的方式耦合到零部件的电源和控制信号线上，影响其正常工作。从目前的研究看，瞬态干扰可以影响ＨＩＤ

于汽车车灯，仅ＡＦＳ有数据传输，其余无数据线，大部分较关注的是沿电源线的电瞬态传导干扰，因此我们着重研究ＩＳ０７６３７．２这部分，并为数据传输线

瞬态传导干扰检测研究做基础。１．１车灯的分类及测试项目

在ＥＭＣ测试的国际标准和国家标准中，并没有对测试的汽车电子设备进行分类。在国际无线电干扰委员会标准ＣＩＳＰＲ２５辐射骚扰中，也仅是将被测设备或部件分为窄带发射源和宽带发射源，但多个汽车电磁兼容研究水平较高的整车厂都对电子器件进行了详细的分类，国际上多数整车厂对表１中的感性负载Ｒ、有刷电机ＢＭ、传感器ＡＳ不做瞬态传导抗扰度测试［７］。

和ＬＥＤ的发光效果。使ＡＦＳ产生误动作，因此相对于辐

射骚扰，瞬态干扰对ＬＥＤ和ＡＦＳ的研究更为重要［２＇３］。

目前。不论国内还是国外，车灯还没有建立起相应的ＥＭＣ标准。车灯沿电源线的瞬态干扰测试，仅依据ＩＳ０７６３７．２标准测试车灯的电子部件，这种

收稿日期：２０１３—０８—２６；修回日期：２０１３—０９—１ｌ

基金项目：国家质检总局科技项目（Ｔ２０１２－ＳＨＱＴＳ－００１７）

作者简介：凌铭（１９６７一），男，工学博士，教授级高级工程师，主要从事汽车灯具的设计、检测认证、标准制定等工作。

《汽车电器＞２０１４年第２期麟

ＴｅｓｔｅＥｑｕｉｐｍｅｎｔ

表１汽车电子部件分类【。】

电子模块类器蕊龋拦黼繇怒嬲

分类

电子部件

电动机类

有刷电机ＢＭ；无刷电机ＥＭ

型如以下３种干扰。

１）接触不良导致电源的微中断所引起的瞬态

干扰

汽车的行驶振动会引起线束接触不良。从而

造成供电系统微中断。微中断波形如图１所示。岵

１４Ｖ，如≤１斗ｓ，ｔ，≤１斗ｓ，ｔｌ＝１ｍｓ，ｔ２＝４ｓ，ｔ３＝１０

ｓ。

感性负载类

感性负载Ｒ

表１中，Ｄ包含无源器件的电器部件或模块，例

如电阻、电容、发光二极管、电发热器；Ｒ为继电

器与电磁阀和喇叭；Ａ含有源器件的电器模块。例

如开关电源、微处理器控制器、模拟放大器和显示器；ＡＳ由其它模块中的调节电源供电的电器部件或

这种中断的主要时间特征如下：１斗ｓ微中断，由于与连接器接触不良所引起，涉及到所有分开和集中使用的供电线，对控制器提供额定电压下运转的设备，ｔａ＝ｌ斗ｓ。１００ｐ．ｓ微中断，继电器引起的微中断，

涉及到所有分开和集中使用的供电线。特别是没有与电池直接相连通过车载继电器供电的设备。ｔｄ＝

１００

模块，这类器件通常是向控制器提供信号输入的传

感器；ＡＸ内部带有电机、继电器等感性设备的电

ｐＬｓ。５ｍｓ微中断，各种开关引起的中断，涉及

器部件以及控制外部感性设备的电器部件。

现已广泛应用的ＬＥＤ车灯和车灯ＡＦｓ系统。已不同于传统的灯丝灯泡汽车车灯。包含有发光二极管Ｄ、传感器ＡＳ、有源电子器件Ａ、无刷电机ＥＭ等

多种类器件，是多个电子、电器器件的集成，其各个功能相互作用，互相影响，仅仅测试单个部件，不能保证整个部件的电磁兼容性。特别是车灯的功用是以发光为目的光电器件，不同于一般的部件，有其特殊性。

到所有分开和集中使用的供电线，没有与电池和继电器直接相连通过车载接触供电的设备，ｔｄ＝５ｍｓ，

ｔｌ＝ｌＯｍｓ，ｔ２＝１００ｍｓｏ

因此，ＨＩＤ气体放电灯、ＬＥＤ车灯和车灯ＡＦＳ系统的瞬态传导干扰测试。不同于ＣＩＳＰＲ２５和电子器件的分类和定义，测试时，应考虑其特殊性，应以

整灯为测试对象，应制定单独的测试要求。而对仅有灯丝灯泡的单功能车灯，不必做此测试。１．２瞬态传导干扰源

ＩＳ０７６３７．２标准规定了５种瞬态源，它们是：脉

图１徽中断波形图

因车灯不同的结构原理，微中断对车灯的影响程度也不相同，因ＨＩＤ车灯含有高压启动装置。因此，受其影响较大，为ＨＩＤ车灯的重点测试项目。

２）车载供电网络电压波动引起的瞬态干扰

汽车发电机及调节器的

冲１——模拟电源与感性负载断开连接时所产生的瞬态现象，它适用于各种ＤＵＴ在车辆上使用时，与感性负载保持直接并联的情况。脉冲２ａ——模拟由于线束电感的原因。使与ＤＵＴ并联的装置内电流突

不稳定工作。会引起电压波

动，进而干扰车灯。瞬态干扰波形图见图２。图２中，以＝

然中断引起的瞬态现象：脉冲２卜模拟直流电机

充当发电机，点火开关断开时的瞬态现象。脉冲

１４Ｖ，巩－２Ｖ，ｆ＝５０Ｈｚ一２０ｋＨｚ。

该瞬态干扰以虽然不大（最大仅为２Ｖ），但频率高，不同于电压波动干扰。该电压

图２车载供电网络电

压波动引起的瞬态干扰波形图

３扩一模拟由开关过程引起的瞬态现象。这些瞬态

３ｂ同脉冲３ａ，为负脉冲群。脉冲４＿模拟内燃机

现象的特性受线束的分布电容和分布电感的影响：

波动干扰波对ＬＥＤ车灯影响较大。为其重点测试

项目。

前述１）和２）中的４种波形是雪铁龙公司的典型测试波形。

３）负电压脉冲群瞬态干扰

负电压脉冲是汽车故障状态时产生的一种脉冲群，这种状态下，电池连接关断，通过电压调节器的短暂平衡作用产生。波形与脉冲ｌ相似。类似于继电器触点的关断，它与继电器触点的振动状态

的起动机电路通电时产生的电源电压的降低。不包括起动时的尖峰电压。脉冲５ａ——模拟抛负载瞬态现象，即模拟在断开电池（亏电状态）的同时，交流发电机正在产生充电电流，而发电机电路上仍有

其它负载时产生的具有非集中抛负载抑制脉冲：５ｂ同５ａ，只是具有集中抛负载抑制脉冲。

上述５种状态、８种波形仅是汽车最常见的瞬态

。

干扰，并没有涵盖汽车的瞬态干扰所有情况。由于汽车特殊的电源供电方式．尚有多种瞬态干扰。典

（亦即触头瞬时短路开关的振动）几乎是一模一样

＿‘汽车电器＞２０１４年第２期

ＴｅｓｔｅＥｑｕｉｐｍｅｎｔ

的。车负电压脉冲群瞬态干扰见图３。图３中，脉冲眼观测是无法操作的。同时不符合光学研究测试的

重复频率０．２－５Ｈｚ，巩＝０Ｖ，Ｕ，＝５０Ｖ，ｔｄ＝２００～５００Ｉ山Ｓ，

ｔｆ＝１“ｓ。

基本要求，是不科学的。基于此，其评判值应是光学指标，即照度或发光强度，其正常工作状态，允许照度值有一定的偏差，对于“正常工作状态”和“不能恢复正常操作”应确定一个合理的测试参数。

２结论

【厶＝０Ｖ＞０，１

Ｕ

崮脚

０．９

Ｕ

—ｆ．——…——一’

时问／ｓ

汽车车灯的瞬态干扰研究测试中尚存在诸多问题，不能直接采用ＩＳ０７６３７．２标准测试。汽车灯具涉

图３车负电压脉冲群瞬态干扰波形图

及光学、电子、电器等多种器件，体现着光源、电子技术的最高发展水平，应根据这些特点，制定单独的车灯瞬态干扰测试标准。建立起车灯照明的电磁兼容ＥＭＣ标准体系，改变以汽车电子产品的电磁

兼容标准为主的现状，尽快和整车ＥＭＣ标准统一。参考文献：

［１］凌铭；．刘义生，齐迹，等．转台精度对车灯配光检测的

影响［Ｊ］．汽车电器，２００９（３）：４８－４９．［２］凌铭，张建文，章世骏，等．汽车前照灯ＥＭＣ研究发展

现状ＥＪ］．质量与标准化，２０１３（４）：４５—４８．［３］徐立．我国汽车无线电干扰特性的现状和对策［Ｊ］．安全

与电磁兼容，１９９６（１）：２９—３０，４０．［４］ＩＳ０７４３７一ｌ，Ｒｏａｄｖｅｈｉｃｌｅｓ—Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｓｆｒｏｍ

ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｃｏｕｐｌｉｎｇ－Ｐａｒｔ１：Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｓａｎｄｇｅｎｅｒａｌｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓ［Ｓ］．

［５］ＩＳ０７４３７—２，Ｒｏａｄｖｅｈｉｃｌｅｓ－Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｓｆｒｏｍ

ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｃｏｕｐｌｉｎｇ－Ｐａｒｔ２：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｔｒａｎｓｉｅｎｔ

ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎａｌｏｎｇｓｕｐｐｌｙ

ｌｉｎｅｓ

１．３功能状态分５类

ＩＳ０７６３７．２中，试验后的功能评判状态有５类。Ａ类：装置或系统在施加骚扰期间和之后，能执行其预先设计的所有功能。

Ｂ类：装置或系统在施加骚扰期间，能执行其预先设计的所有功能；然而，可以有一项或多项指

标超出规定的偏差。所有功能在停止施加骚扰之

后。自动恢复到正常工作范围内。存储功能应维持Ａ类水平。

Ｃ类：装置或系统在施加骚扰期间，不执行其预先设计的一项或多项功能．但在停止施加骚扰之后能自动恢复到正常操作状态。

Ｄ类：装置或系统在施加骚扰期间，不执行其

预先设计的一项或多项功能。直到停止施加骚扰之

后，并通过简单的“操作或使用”复位动作，才能自动恢复到正常操作状态。

Ｅ类：装置或系统在施加骚扰期间和之后，不

ｏｎｌｙ［Ｓ］．

ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｓ

ｆｒｏｍ

３：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ

［６］ＩＳ０７４３７—３，Ｒｏａｄ

ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ

ａｎｄ

ｖｅｈｉｃｌｅｓ－Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｃｏｕｐｌｉｎｇ－Ｐａｒｔ

ｔｒａｎｓｉｅｎｔ

ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｂｙｃａｐａｆｉｖｅａｎｄｏｔｈｅｒ

ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｃｏｕｐｌｉｎｇｖｉａｌｉｎｅｓ

ｔｈａｎ

ｓｕｐｐｌｙ

ｌｉｎｅｓ［Ｓ］．

执行其预先设计的一项或多项功能。且如果不修理

或不替换装置或系统，则不能恢复其正常操作。

上述评判中，“功能”、“正常工作状态”和“不能恢复正常操作”对于不同的部件，定义和要求是不同的。汽车车灯，其最终的功能是发光，仅凭肉

［７］凌铭，张建文，黄中荣．汽车灯具的发展趋势［Ｊ］．照明

工程学报，２０１３，２４（４）：１０６—１１２．

［８］张乾，孙泽昌．现代汽车电磁兼容理论与设计基础ＥＭ］．北

京：清华大学出版社，２００９：３６０—３６３．

（编辑杨景）

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《汽车电器》２０１４年第２期麟