汽车标准的深度解析

 

一、LISN

1、什么是LISN

LISN：Line Impedance Stabilization Network 线路阻抗稳定网络，它就是一种人工网络AN，比如：

V-LISN(V-AMN)：最常用的类型，测量电源线与地之间的不对称(共模)干扰电压。

T-LISN(T-ISN)：用于测量对称线(如双绞线) 上的不对称(共模)干扰电压。

Delta-LISN(Δ-LISN)：一种 150Ω 的人工电源网络，用于特定场景。

LISN在传导发射测试中有三个关键作用：

①提供稳定阻抗：在射频范围内，为受试设备（DUT）的电源端口提供一个规定的、稳定的阻抗（通常50Ω），确保测试结果的可重复性。

②隔离电网噪声：将 DUT 与主电源隔离开来，阻止来自电网的外部射频干扰信号进入 DUT，从而保证测量到的干扰仅来自 DUT 本身。

③耦合测量信号：将 DUT 产生的干扰电压耦合到测量接收机上。

2、人工网络AN

▼此人工网络就是 V-LISN(V-AMN)，内部电路如下图所示。来自于：CISPR25-2015标准的 Annex E。

图1.2.1 5μH低压AN原理图

图1.2.2 5μH高压AN原理图

3、AN阻抗计算

图1.3.1 AN阻抗Zpb的特性图

▼Multisim仿真结果如下图1.3.2所示，Zpb@10MHz = 4.864V/0.103254A = 47.1Ω；同理可计算出Zpb@1MHz = 26.7Ω。

图1.3.2 Multisim仿真图

▼Excel计算如下图1.3.3所示，Zpb@10MHz = 70.1Ω，与仿真结果一样。

图1.3.3 Excel计算

原文件请移步：https://download.csdn.net/download/liht_1634/93036605。

4、对称通信线路AAN

▼此人工网络就是 T-LISN(T-ISN)，内部电路如下图所示。

图1.3.1 对称通信线路AAN原理图

注意：对于某些网络(如 CAN总线)，此 AAN 无法用于这些线路的传导发射和/或辐射发射测量，应采用其他方法(电流与电压测量)。

二、ISO 7637标准

ISO 7637-2车用零部件的传导的国际测试标准，包括 ISO 7637-1、ISO 7637-2、ISO 7637-3 和 ISO TS 7637-4 四个部分。它的全称是 Road vehicles — Electrical disturbances from conduction and coupling（道路车辆—传导和耦合引起的电骚扰）。

1、ISO 7637-1

本标准定义了 ISO 7637 系列所使用的相关 EMC 基本术语与一般信息。

2、ISO 7637-2

1）适用范围

本标准专门针对 12V/24V电气系统的道路车辆，规范了车载电子设备对电源线瞬态干扰的抗扰度测试方法，是全球汽车行业准入测试的核心依据之一。

2）测试项目

（1）瞬态传导发射测试

主要测量受试件在开关瞬间产生的电压瞬态波形，其幅值与相关参数不得超过标准规定的限值。

▼ISO 7637-2:2011第4.3节，传导瞬态发射测试配置图：

▼典型电压瞬态发射波形图：

（2）瞬态传导抗扰度测试

本测试用于模拟因开关切换、点火开关动作、感性负载断开、发动机启动、发电机异常等工况在电源线上产生的各种瞬态干扰，并施加于受试件，观察其在受扰过程中是否出现异常。

▼ISO 7637-2:2011第4.4节，传导瞬态抗扰度测试配置图：

（3）抗扰度-五大测试脉冲

①脉冲1

▼感性负载断电的“反向冲击”

测试脉冲1

▼测试脉冲1 的参数：

脉冲1模拟并联感性负载（如继电器、电磁阀）突然断电时产生的反向电动势，属于中等速度、中等能量的干扰。想象一下车辆转向灯突然关闭的瞬间，线圈中储存的能量会通过线路反向释放，形成负向高压脉冲，可能导致电子设备芯片复位或损坏。标准中规定 12V系统下脉冲幅值可达 -100V～-150V，持续时间约 5ms。

②脉冲2a/2b

▼负载切换的“快慢双杀”：

测试脉冲2a

▼测试脉冲2a 的参数：

测试脉冲2b

▼测试脉冲2b 的参数：

脉冲2a和2b是一对“组合拳”，分别模拟两种不同场景的负载切换干扰：

脉冲2a：模拟汽车正常运行时某一并联负载突然断开（如空调压缩机停机），产生的瞬态干扰具有上升速度快、能量小的特点，考验设备的高频响应能力；

脉冲2b：模拟点火系统切断瞬间，直流电动机（如燃油泵）因惯性继续运转变成发电机，产生低速、高能量的瞬态电压，可能导致设备电源模块过压损坏。

③脉冲3a/3b

▼开关动作的“高频震荡”：

测试脉冲3a

▼测试脉冲3a 的参数：

测试脉冲3b

▼测试脉冲3b 的参数：

脉冲3a和3b模拟各类开关（如灯光开关、车窗升降开关）闭合和打开过程中产生的瞬态干扰，属于高速、低能量的高频脉冲。这类干扰频率可达数百kHz，会通过电源线传导到电子设备内部，影响信号处理电路的稳定性，比如导致车载显示屏出现花屏、导航信号丢失等问题。

④脉冲4

▼大电流启动的“电压低谷”：

脉冲4模拟车辆启动时，起动机等大电流负载工作导致的电池电压跌落现象。在极端低温环境下，电池内阻增大，电压可能从 12V 骤降至 6V 甚至更低，这对电子设备的低压工作能力是严峻考验。如果设备的电源模块不能在低压下维持正常输出，就可能出现行车电脑重启、ADAS系统临时失效等危险情况。

⑤脉冲5a/5b

▼抛负载的“终极考验”：

脉冲5a和5b是 ISO 7637-2 中能量最大、破坏性最强的测试项目，模拟“抛负载”现象——即发电机仍在高速运转时，蓄电池突然断开连接，导致电源电压骤升至 60V 以上，持续时间长达 400ms。

这种极端场景可能出现在蓄电池接线柱松动、事故碰撞等情况下，一旦电子设备无法承受这种高压冲击，不仅会造成设备损坏，甚至可能引发车辆起火等严重安全事故。

4、ISO 7637-3

1）适用范围

本标准的受试对象为车用设备与电子零部件，适用于使用12V直流或24V直流电气系统的乘用车和商用车，规定了除电源线以外线路通过耦合方式产生的瞬态抗扰度测试方法与程序。

本测试用于模拟车上感性负载切换和继电器触点抖动引起的快速和慢速瞬态干扰。测试方法分为电容耦合夹（CCC）、直接电容耦合（DCC）和电感耦合夹（ICC）。

表1 测试方法适用波形表

2）测试方法配置

（1）CCC法(Capacitive Coupling Clamp)测试配置图

（2）DCC法(Direct Pin Capacitive Coupling)测试配置图

（3）ICC法(Inductive Coupling Clamp)测试配置图

3）抗扰度-三大测试脉冲

▼慢速瞬态干扰波形——2a（正极）：

▼慢速瞬态干扰波形——2a（负极）：

▼快速瞬态干扰波形——3a：

▼快速瞬态干扰波形——3b：

5、ISO TS 7637-4

1）适用范围

本技术规范的受试对象为车用设备与电子零部件，适用于车辆装有高于60V直流且低于1500V直流电气系统，且电源与车身隔离的乘用车和商用车，描述了屏蔽高压电源线上的传导瞬态发射测试与传导瞬态抗扰度测试的方法与配置，适用于所有类型的电动道路车辆（如纯电动汽车BEV、混合动力汽车HEV、插电式混合动力汽车PHEV）。

2）测试项目

屏蔽高压电源线上的传导瞬态发射测试

▼本测试用于测量受试件在高压电源线上开关瞬间产生的电压瞬态波形。

传导瞬态发射测试配置图

屏蔽高压电源线上的传导瞬态抗扰度测试

▼本测试用于模拟车辆高压电源线上各种设备产生的电源噪声，并将其施加于受试件，观察其在受扰过程中是否出现异常。

传导瞬态抗扰度Pulse A测试配置图

传导瞬态抗扰度Pulse B测试配置图

三、ISO 11452标准

ISO 11452 是一套专门针对汽车电子部件抗窄带辐射电磁干扰的国际测试标准，包括 ISO 11452-1、ISO 11452-2、ISO 11452-3、ISO 11452-4、ISO 11452-5、ISO 11452-6、ISO 11452-7、ISO 11452-8、ISO 11452-9、ISO 11452-10、ISO 11452-11。它的全称是 Road vehicles — Component test methods for electrical disturbances from narrowband radiated electromagnetic energy（道路车辆—窄带辐射电磁能产生的电骚扰的部件试验方法）。

1、ISO 11452-1

规定了测试的通用条件、定义术语，并为整个系列的其他测试建立基本原则。

2、ISO 11452-2

1）简介

ISO 11452-2 是汽车电子领域最核心的零部件辐射抗扰度(RI)测试标准之一，Part 2:Absorber-lined shielded enclosure。它使用 ALSE(吸波材料屏蔽)方法来评估电子部件对外部电磁场的抗干扰能力。

2）测试项目

▼Setup如下图所示，天线分别采用双锥形、对数、喇叭形，下图为双锥形天线。

3）替代法工作原理

标定（Calibration）

• ：在正式测试前，会用一个场强探头（Field Probe）放置在DUT的位置，然后逐步增加信号源的输出功率，直到场强探头测量到目标场强（例如200V/m）。此时，记录下功放的前向功率值（例如55dBm）。

测试（Testing）

• ：在正式测试时，移除场强探头，换上DUT。然后，功放被设置为输出之前标定好的前向功率值（即55dBm），以此来等效地认为DUT处于200V/m的场强中。

为什么用替代法：这种方法的好处是可以避免在每次测试时都使用场强探头（探头昂贵且脆弱），同时能够更精确、更稳定地控制测试电平。

4）严酷等级与频段列表

3、ISO 11452-3

ISO 11452-3 是汽车电子零部件辐射抗扰度(RI)测试的另一个重要标准，Part 3: Transverse electromagnetic (TEM) cell。它与 ISO 11452-2 的主要区别在于其核心测试方法：横电磁波(TEM)小室法。

4、ISO 11452-4

1）简介

Part4: Bulk Current Injection（BCI）不走空间辐射照射，通过电流探头直接注入到线束，完美复刻实车场景里天线、基站、高压线缆、手机射频信号耦合进整车线束，顺着导线干扰控制器的真实工况。

2）两大核心测试方法

（1）BCI大电流注入法

工作原理

电流注入钳等效隔离变压器，整车多芯线束穿过钳口充当变压器次级绕组，射频功率源输出干扰信号，通过钳体耦合向整束线缆灌入射频干扰电流，模拟中低频辐射耦合到线束形成传导噪声的过程。

关键频段参数

2020新版向下拓展至 100kHz~400MHz，覆盖低压 12V/24V、高压 EV 线束主流干扰频段；常规扫频步长、调制统一遵循 11452-1总则：80%调幅、1kHz正弦调制，模拟对讲机、电台、车载射频窄带连续干扰。

实操布置要点

被测件（DUT）放置标准接地铜平面，供电搭配人工网络AN/AMN，高压设备新增 HV-AN 高压人工网络规范；

注入钳距离 DUT 壳体标准间距 150mm，多连接器产品需逐条线束分组测试；

行业通用注入电流档位：100mA/200mA/500mA，安全类部件（制动、转向、BMS）普遍要求 500mA 严苛等级。

（2）TWC管状波耦合法

工作原理

为高频补充方案，依托定向耦合器原理，管状腔体包裹线束，射频能量定向耦合进入线缆，专门解决 BCI 无法覆盖的高频段测试需求。

频段与适配场景

覆盖400MHz~3GHz，包含 GSM、UMTS、2.4GHz 蓝牙 / WiFi、车规雷达、5G 车载通信等高频射频干扰；更适配体积偏小、带金属屏蔽外壳的电控单元，这类器件外壳抗空间辐射强，但线束仍是高频噪声主要耦合通道。

使用场景

多数主机厂把 TWC 列为选测项，高端智能网联车型（多摄像头、V2X、车机）强制要求同步完成 BCI+TWC 全套验证。

四、CISPR25标准

1、简介

CISPR25 是国际无线电干扰特别委员会（CISPR）制定的一项国际标准，全称为《车辆、船只和内燃机-无线电骚扰特性-车载接收器保护的限值和测量方法》。 它是汽车电子领域进行零部件辐射发射测试最核心的依据。

该标准为评估和保护车辆（包括电动汽车）、船只及内燃机设备上的车载接收器（如AM/FM收音机、GPS、蓝牙、Wi-Fi等）免受同一车辆内电子部件产生的电磁干扰，提供了统一的限值和测量方法。

2、电压法与电流法

▼电压法与电流法参看 CISPR25-2015标准的第6.3节、第6.4节，电压法Setup如下图所示。

图4.2.1 电压法远端GND测试布置

▼图4.2.2与图4.2.3 来自：https://download.csdn.net/download/liht_1634/93027512。

图4.2.2 电压法远端GND测试布置

图4.2.3 电流法远端GND测试布置

▼仿真采用 PSPICE-FOR-TI 执行，参阅图4.2.4 了解原理。使用 12V直流电源来对汽车电池进行建模。50Ω电阻器 R2 和 R7 代表频谱分析仪的 50Ω终端和虚拟负载。这里使用了理想的正弦电流源对 DUT 建模。

为了模拟电压法测试，我们测量了 50Ω电阻两端的电压。由于 PSPICE-for-TI 需要一个节点来测量电流，因此将一个 1mΩ电阻器与电流探头法仿真的理想电流源串联。

图4.2.4 PSPICE仿真图

3、ALSE法

由于测试装置中布线产生的辐射，传导发射会计入辐射发射测量值。因此，在进行辐射发射测试前，建议先确保符合传导发射要求。参看 CISPR25-2015标准的第6.5节。

▼Setup如下图所示，天线分别采用单杆、双锥形、对数、喇叭形，下图为单杆天线。

▼限值如下面两张图：

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知其不可奈何而安之若命，德之至也。悟其可以纵横而行之无忌，道之极也。觉得不错，动动发财的小手点个赞哦！