车载设备甩负荷多次循环试验按 ISO 16750

在汽车电子设备的测试领域,有一项专门针对电源系统瞬态变化的试验,被称为甩负荷多次循环试验。这项试验的要求在国际标准ISO16750-2中有明确规定,主要目的是验证车载设备在车辆电源系统发生特定类型电压突变时的耐受能力。

车载设备甩负荷多次循环试验按 ISO 16750-有驾

简单来说,甩负荷现象通常发生在车辆运行过程中,当某些大功率用电设备突然断开与电源的连接时,由于发电机仍在工作,会导致电源系统中产生一个瞬间的高电压脉冲。这种电压突变可能对其它正在工作的电子设备造成影响,甚至导致设备故障。通过模拟这种工况进行多次循环测试,可以评估车载电子设备的稳定性和可靠性。

与其他类型的电源瞬态测试相比,甩负荷多次循环试验具有一些显著特点。下面将从几个方面进行说明。

一、测试波形与条件的特殊性

甩负荷试验模拟的是一种特定的电压脉冲波形,其特点是快速上升和相对缓慢的衰减。根据ISO16750-2标准,测试波形参数(如峰值电压、脉冲持续时间等)会根据车辆电气系统的不同电压等级(如12V或24V系统)而具体规定。这种波形旨在复现现实车辆中因负载突然断开而产生的典型电压瞬变。

相比之下,其他一些电源干扰测试,例如针对电压跌落或短时中断的测试,关注的是电压的降低或消失,而非电压的飙升。还有针对电磁兼容性(EMC)中的脉冲干扰测试,虽然也涉及瞬态脉冲,但其脉冲特性(如上升时间、宽度、能量)通常与甩负荷脉冲不同,模拟的是来自外部或内部的另一种类型的电磁干扰。

甩负荷试验聚焦于车辆电源系统内部因负载变化所引发的特定风险,其测试条件更贴近于真实的汽车电气环境。

二、测试的严酷性与重复性

“多次循环”是这项试验的一个关键点。标准中会规定具体的测试循环次数,要求被测设备在连续承受多次这样的电压脉冲后,其功能性能不出现下降或损坏。这种重复施加应力的方式,旨在评估设备的耐久性和长期可靠性,而不仅仅是单次脉冲的承受能力。

这与一些只进行单次或少数几次脉冲的测试方法形成对比。单次脉冲测试可能足以检验设备的瞬时抗冲击能力,但无法充分暴露因材料疲劳、元器件老化累积效应而可能引发的潜在故障。多次循环测试提供了更高的置信度,确保设备在车辆的整个使用寿命期内,即使反复遭遇此类电压瞬变,也能稳定工作。

三、考核目标的针对性

甩负荷多次循环试验的核心目标是验证车载设备的电源端口抗扰度。它直接关系到设备电源电路的设计,包括输入保护电路(如瞬态电压抑制二极管、压敏电阻等)、滤波电路以及核心芯片对过压的耐受能力。一个设计良好的车载设备,其电源管理系统应能有效地吸收或钳制这些脉冲能量,保护内部敏感电路不受损害。

相比之下,其他一些环境测试,例如高温、低温或振动测试,考核的是设备在不同环境应力下的机械完整性和功能稳定性。虽然这些测试同样重要,但它们关注的物理应力源与甩负荷试验完全不同。甩负荷试验是从电应力的角度对设备进行考核,是电气环境适应性测试的重要组成部分。

四、在设备开发流程中的位置与价值

在车载电子设备的开发验证流程中,甩负荷多次循环试验通常被安排在产品设计验证阶段。它是一项重要的可靠性测试项目,其测试结果直接为设计改进提供反馈。如果设备在测试中出现故障,工程师需要分析故障原因,并相应优化电源电路设计,例如增强保护器件的规格或改进布局布线。

与一些更侧重于性能标定的测试相比,例如测量设备的功耗、精度或响应时间,甩负荷试验更侧重于设备的鲁棒性和生存能力。它的价值在于提前发现和解决潜在的设计缺陷,避免将带有隐患的产品投入市场,从而减少后期因批量质量问题导致的维修成本和品牌声誉损失。从长远看,通过严格测试的产品能降低用户的后续使用风险和潜在的维修支出。

五、与其他标准的协同关系

车载设备甩负荷多次循环试验按 ISO 16750-有驾

ISO16750是一个系列标准,涵盖了电气负载、环境条件、机械负载等多个方面。甩负荷试验是ISO16750-2(电气负载部分)中的一项具体测试。它与其他部分的测试,如ISO16750-3的机械负载测试(振动、冲击等)和ISO16750-4的气候负载测试(温度、湿度等),共同构成了对车载设备环境适应性的优秀评估体系。

不同地区或车企可能会有自己的企业标准。这些企业标准有时会在ISO标准的基础上,提出更严苛的测试要求,例如更高的测试电压、更多的循环次数或更复杂的测试波形。满足ISO16750标准可以看作是达到了一个广泛认可的基础水平,而要进入特定厂商的供应链,可能还需要满足其附加的特定要求。

车载设备甩负荷多次循环试验按 ISO 16750-有驾

总结而言,车载设备甩负荷多次循环试验依据ISO16750标准,是一项针对车辆电源系统特有现象设计的、具有高度针对性和重复性应力特点的电气环境测试。它与其他类型的瞬态抗扰度测试和环境测试互为补充,共同确保车载电子设备在复杂的车辆运行环境中能够保持可靠性和耐久性。对于汽车电子产品的设计者和制造商而言,深入理解并严格执行此项试验,是提升产品质量和市场竞争力的关键环节之一。

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