CN102445616B - 一种车载直流电源模拟干扰实验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种车载直流电源模拟干扰实验方法，包括以下步骤：(1)测量获得车辆各种工况的电源特性参数：(2)利用宽带实时采集测量技术采集高频瞬态信号的特征：(3)分别对步骤(2)所得信号波形进行连续统计分析特征：(4)分析并编辑各种波形参数的特征；(5)通过参数的设置，进而驱动模拟干扰系统产生各种干扰载荷特征：(6)通过实验模拟系统精确模拟各种工况下电源特性变化，考核车载电子系统的电源适应性：本发明针对车载电子控制系统面临多种干扰特征下需要可靠工作的需求，提出试验平台模拟进行车载电源大负载干扰测试、各种触点放电干扰测试、电网高频尖峰噪声干扰测试。

Description

一种车载直流电源模拟干扰实验方法
技术领域
本发明涉及一种车载直流电源模拟干扰试验技术，尤其适用于特种车辆新型低压电子综合控制系统和具有总线传输功能的电子控制系统的电源适应性试验。
背景技术
随着车辆功能的复杂化以及数字化信息网络控制节点的增加，车载电子系统的电磁兼容问题也越来越多，特别是传统的单线供电体制与车辆低压综合电子信息系统的电源适应性问题日益突出，经常由于车载电源的干扰出现各种故障，严重的影响了车载综合电子系统各项功能实现和车辆的安全性。传统的车载电源主要关注电源波动，但是随着数字技术的发展，从电磁兼容角度出发，主要关心的电网特性是在各种负载工作时，电网上的瞬态变化，关心其电压、电流的浪涌，纹波和尖峰脉冲。因为这些被污染了的电源馈送到各个用电户时，将影响这些用户的正常工作，引发故障；基于电磁干扰的角度，我们分析研究典型负载工况下电网特性参数的变化，关注时域特性和频域特性，即电压、电流的浪涌，纹波和尖峰脉冲时域波形和其频谱特征。
在特种车辆车载控制器电源测试中，目前还没有公开的通过实时采集分析，编辑波形并且模拟施加干扰的电源适应性测试方法，现行的实验方法主要是采用现成军标进行试验，已经不能反应装车后的电源实际状况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车载直流电源模拟干扰实验方法，从电磁兼容角度出发，考虑车载电子系统数字化和高速特点，提高车载电子系统的抗电源干扰能力和电磁兼容性和可靠性。
该车载直流电源模拟干扰实验方法，包括以下步骤：
(1)测量获得车辆各种工况的电源特性参数：设定实车的工况，通过示波器在蓄电池端或发电机端测量产生的瞬态干扰信号，记录波形并提取波形的峰值幅度、脉冲宽度、脉冲上升、下降时间参数；
(2)利用宽带实时采集测量技术采集高频瞬态信号的特征：设定车辆上能产生瞬态信号的工况，通过宽带实时采集设备测量在蓄电池端产生的高频瞬态信号，并通过调整分辨率抓取该信号特征；
(3)分别对步骤(2)所得信号波形进行连续统计分析特征：将各种工况的瞬态信号波形汇总，对比波形进行归纳相关的联系及规律性；
(4)分析并编辑各种波形参数的特征；通过对瞬态波形的分析，总结各类波形产生的条件及车辆状态；归纳各类波形适用的情况；定义波形的各类参数；
(5)通过参数的设置，进而驱动模拟干扰系统产生各种干扰载荷特征：制定模拟波形输出的循环时间及次数形成瞬态信号测试模块，形成数据库；进行测试时将数据库里设置的测试模块输入至集成试验验证装置，该装置输出的瞬态信号波形模拟整车各类工况下所产生的瞬态现象，波形参数符合第四步的定义；
(6)通过实验模拟系统精确模拟各种工况下电源特性变化，考核车载电子系统的电源适应性：通过GPIB控制任意信号发生器控制集成试验验证装置的各种模拟功率模块，产生浪涌、瞬态、尖峰干扰信号，实现对车载电子设备在各种状态下的电源适应性考核。
本发明的有益效果：
本发明针对车载电子控制系统面临多种干扰特征下需要可靠工作的需求，提出试验平台模拟进行车载电源大负载干扰测试、各种触点放电干扰测试、电网高频尖峰噪声干扰测试。
附图说明
图1是车载直流电源模拟干扰平台测试流程图；
图2是动态波形实时采集装置示意图；
图3是本发明波形拟合干扰注入装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步介绍。本发明采用宽带实时采集测量技术，通过采集器采集车载电源各种特性，进行综合仿真分析和分类，其次通过计算机编程和控制确定各种实验波形并且形成数据库，第三通过GPIB控制任意信号发生器控制集成试验验证装置的各种模拟功率模块，产生浪涌、瞬态、尖峰等干扰信号，可实现对车载电子设备在各种状态下的电源适应性考核。
如图1所示，(1)测量获得车辆各种工况的电源特性参数：设定实车的工况，通过示波器在蓄电池端或发电机端测量产生的瞬态干扰信号，记录波形并提取波形的峰值幅度、脉冲宽度、脉冲上升、下降时间参数；
(2)利用宽带实时采集测量技术采集高频瞬态信号的特征：设定车辆上能产生瞬态信号的工况，通过宽带实时采集设备测量在蓄电池端产生的高频瞬态信号，并通过调整分辨率抓取该信号特征；
(3)分别对步骤(2)所得信号波形进行连续统计分析特征：将各种工况的瞬态信号波形汇总，对比波形进行归纳相关的联系及规律性；
(4)分析并编辑各种波形参数的特征；通过对瞬态波形的分析，总结各类波形产生的条件及车辆状态；归纳各类波形适用的情况；定义波形的各类参数；
(5)通过参数的设置，进而驱动模拟干扰系统产生各种干扰载荷特征：制定模拟波形输出的循环时间及次数形成瞬态信号测试模块，形成数据库；进行测试时将数据库里设置的测试模块输入至集成试验验证装置，该装置输出的瞬态信号波形模拟整车各类工况下所产生的瞬态现象，波形参数符合第四步的定义；
(6)通过实验模拟系统精确模拟各种工况下电源特性变化，考核车载电子系统的电源适应性：通过GPIB控制任意信号发生器控制集成试验验证装置的各种模拟功率模块，产生浪涌、瞬态、尖峰干扰信号，实现对车载电子设备在各种状态下的电源适应性考核。
如图3所示，该试验装置是利用该方法模拟实车大功率负载工作时和电网的浪涌波动情况。进行试验时，首先根据实车采集的波形特征，进行仿真分析，利用可编程功能对电子产品进行定量的模拟干扰。可够编辑产生-15V～+60V、频带DC～150kHz范围内的任意波形；可产生24V系统，电压波动范围-150V～-200V/+150V～+200V，电压上升下降时5ns±1.5ns，脉冲宽度100μs内的各种波形。

Claims (1)

1.一种车载直流电源模拟干扰实验方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）测量获得车辆各种工况的电源特性参数：设定实车的工况，通过示波器在蓄电池端或发电机端测量产生的瞬态干扰信号，记录波形并提取波形的峰值幅度、脉冲宽度、脉冲上升、下降时间参数；
（2）利用宽带实时采集测量技术采集高频瞬态信号的特征：设定车辆上能产生瞬态信号的工况，通过宽带实时采集设备测量在蓄电池端产生的高频瞬态信号，并通过调整分辨率抓取该信号特征；
（3）分别对步骤（2）所得信号波形进行连续统计分析特征：将各种工况的瞬态信号波形汇总，对比波形进行归纳相关的联系及规律性；
（4）分析并编辑各种波形参数的特征；通过对瞬态波形的分析，总结各类波形产生的条件及车辆状态；归纳各类波形适用的情况；定义波形的各类参数；
（5）通过参数的设置，进而驱动模拟干扰系统产生各种干扰载荷特征：制定模拟波形输出的循环时间及次数形成瞬态信号测试模块，形成数据库；进行测试时将数据库里设置的测试模块输入至集成试验验证装置，该装置输出的瞬态信号波形模拟整车各类工况下所产生的瞬态现象，波形参数符合步骤（4）的定义；
（6）通过实验模拟系统精确模拟各种工况下电源特性变化，考核车载电子系统的电源适应性：通过GPIB控制任意信号发生器控制集成试验验证装置的各种模拟功率模块，产生浪涌、瞬态、尖峰干扰信号，实现对车载电子设备在各种状态下的电源适应性考核。
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