IT6500系列大功率直流電源在汽車(chē)電子中的應(yīng)用

引言

由于汽車(chē)供電系統(tǒng)輸出復(fù)雜，大電流馬達(dá)，電磁閥等各種元件導(dǎo)致供電電壓輸出經(jīng)常發(fā)生波動(dòng)，大電壓脈沖或跌落現(xiàn)象頻繁發(fā)生，這對(duì)車(chē)內(nèi)電子產(chǎn)品能否穩(wěn)定工作造成挑戰(zhàn)。尤其是與安全相關(guān)的電子產(chǎn)品，如安全氣囊控制電路，ABS控制電路等，非正常電壓波動(dòng)將造成這些設(shè)備的CPU或其它芯片進(jìn)入重啟，鎖死或 者未知狀態(tài)，直接影響到安全問(wèn)題。如何在實(shí)驗(yàn)室里仿真出實(shí)際供電系統(tǒng)中出現(xiàn)的電壓瞬變現(xiàn)象，以便盡早發(fā)現(xiàn)車(chē)載電子產(chǎn)品在可靠性方面存在的隱患?這就要依賴(lài)于實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。

IT6500系列直流電源內(nèi)置國(guó)際測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)電壓曲線

為方便汽車(chē)電子行業(yè)相關(guān)產(chǎn)品的測(cè)試，提供統(tǒng)一測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織提供了一系列電壓瞬變波形測(cè)試模版，用以仿真各種情況下的電壓波形。對(duì)汽車(chē)在各種運(yùn)行環(huán)境下的電壓瞬變波形進(jìn)行預(yù)測(cè)，工程師可以在實(shí)驗(yàn)室里，按照模版所定義的電壓波形對(duì)待測(cè)件進(jìn)行測(cè)試，以判斷自己的產(chǎn)品能否達(dá)到要求。如德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的DIN40839標(biāo)準(zhǔn)汽 車(chē)功率網(wǎng)用電壓曲線和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的ISO-16750-2脈沖波形就是目前汽車(chē)電子行業(yè)最炙手可熱的兩個(gè)統(tǒng)一測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。因此，為了使車(chē)載電子乃至整個(gè)汽車(chē)電子行業(yè)的測(cè)試更加標(biāo)準(zhǔn)和精準(zhǔn)，從而為汽車(chē)排除安全隱患，艾德克斯ITECH也一直致力于汽車(chē)電子領(lǐng)域相關(guān)產(chǎn)品測(cè)試的測(cè)試儀器的研究，并開(kāi)發(fā)出了一款可仿真 德國(guó)DIN40839標(biāo)準(zhǔn)汽車(chē)功率網(wǎng)用電壓曲線和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的ISO-16750-2脈沖波形的大功率直流電源系列產(chǎn)品——IT6500直流電源系列。

德國(guó)DIN40839標(biāo)準(zhǔn)汽車(chē)功率網(wǎng)用電壓曲線

DIN40839是由世界汽車(chē)電子領(lǐng)先者——德國(guó)所頒布的用于汽車(chē)電子行業(yè)相關(guān)測(cè)試中的標(biāo)準(zhǔn)汽車(chē)功率網(wǎng)用電壓曲線，在德國(guó)頒布這一標(biāo)準(zhǔn)以后，全球汽車(chē)電子行業(yè)的廠商紛紛效仿，將這一標(biāo)準(zhǔn)汽車(chē)功率網(wǎng)用電壓曲線運(yùn)用到各項(xiàng)相關(guān)測(cè)試中。

例如在汽車(chē)引擎啟動(dòng)的測(cè)試中，汽車(chē)上的引擎提供的電壓瞬間跌落，在這種情況下，如果汽車(chē)上的電池不 能承受這種電壓跌落的沖擊的話，就會(huì)停止工作，又因?yàn)殡妷涸诘鋾r(shí)，速度也非?？?，真實(shí)的模擬出汽車(chē)引擎啟動(dòng)時(shí)的電壓波形就成為一個(gè)難題。當(dāng)工程師在做這 方面的測(cè)試時(shí)，如果使用艾德克斯IT6500系列直流電源，其內(nèi)置的德國(guó)DIN40839標(biāo)準(zhǔn)汽車(chē)功率網(wǎng)用電壓曲線，就能完全解決這一難題。工程師還可以 在IT6500直流電源內(nèi)設(shè)置該曲線，并根據(jù)自己的實(shí)際需求，利用IT6500系列直流電源所提供的list模式自行編輯和修改波形，從而達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。

IT6500系列直流電源模擬汽車(chē)引擎啟動(dòng)電性測(cè)試時(shí)的波形圖如下：

當(dāng)工程師在使用這個(gè)波形進(jìn)行相關(guān)測(cè)試時(shí)，可以對(duì)它的上升、下降斜率進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且它的電壓上升速度可以達(dá)到非常高，在2ms內(nèi)電壓可以從0V上升到20V。同時(shí)，為了更加方便的進(jìn)行測(cè)試，還可以充分利用IT6500系列直流電源的多種模擬量接口和主從串并聯(lián)模式。 ISO-16750-2國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)脈沖波形

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織提供了一系列適用于汽車(chē)電子行業(yè)中電壓瞬變波形測(cè)試的模版，用以仿真各種情況下的電壓波形，ISO-16750-2文檔就是其中之 一。在具體的測(cè)試中，它如何應(yīng)用?又有什么作用呢?總體來(lái)講，ISO-16750-2文檔所包含的波形可以用于汽車(chē)電氣電子設(shè)備的抗擾度實(shí)驗(yàn)，下面是具體應(yīng)用：

(一)瞬時(shí)電壓跌落對(duì)汽車(chē)電子設(shè)備造成的影響

在汽車(chē)電路中，當(dāng)其中某個(gè)電路出現(xiàn)故障時(shí)，熔斷器就會(huì)熔斷，因此會(huì)造成其他電路的供電設(shè)備的電壓在瞬間有一個(gè)跌落，而如果該電路中的電子設(shè)備不能夠承受這種電壓跌落所帶來(lái)的沖擊的話，就會(huì)導(dǎo)致其中的設(shè)備不恩能夠正常使用，從而影響汽車(chē)以及車(chē)載電子的正常運(yùn)行。

當(dāng)工程師在進(jìn)行相關(guān)的測(cè)試時(shí)，就完全可以利用IT6500系列直流電源中內(nèi)置的ISO-16750-2國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)脈沖波形來(lái)進(jìn)行測(cè)試。此脈沖波形可 模擬另一電路內(nèi)的常規(guī)熔斷器元件融化所造成的瞬時(shí)電壓跌落，利用這一完全仿真的情況對(duì)汽車(chē)上的電子設(shè)備進(jìn)行測(cè)試。如下是IT6500系列直流電源進(jìn)行該項(xiàng)測(cè)試時(shí)的波形圖：

在該波形圖中不難看出，從10s到10.1s的極短時(shí)間內(nèi)，電壓瞬時(shí)跌落又瞬時(shí)歸位，真實(shí)的模擬出實(shí)際情況，可完全滿足瞬時(shí)電壓跌落對(duì)汽車(chē)電子設(shè)備的影響的測(cè)試。

(二)不同的電壓驟降對(duì)帶有復(fù)位功能的汽車(chē)電子設(shè)備的影響

汽車(chē)中的各種設(shè)備錯(cuò)綜復(fù)雜，其中有一些設(shè)備是帶有復(fù)位功能的，比如說(shuō)汽車(chē)電子設(shè)備中常用的微控制器。試想一下，如果裝有一個(gè)或多個(gè)微控制器的汽車(chē) 電子設(shè)備，一旦其中的微控制器不能正常復(fù)位，那么該設(shè)備當(dāng)然就無(wú)法運(yùn)行，由此也會(huì)對(duì)安全造成威脅。所以設(shè)備的復(fù)位性能的檢測(cè)，也成為汽車(chē)電子行業(yè)的眾多測(cè) 試中一個(gè)格外重要的實(shí)驗(yàn)。

在該項(xiàng)測(cè)試中，工程師可利用IT6500系列直流電源，模擬不同的電壓驟降曲線，從而檢驗(yàn)對(duì)不同的電壓驟降時(shí)汽車(chē)電子設(shè)備的復(fù)位性能，波形圖如下所示：

在這里可以看出，在進(jìn)行這項(xiàng)測(cè)試時(shí)，IT6500系列直流電源模擬出的電壓波形是有規(guī)律的梯度曲線，其供電電壓以5%的速率下降，保持5s，再上升到起始值，至少保持10s進(jìn)行功能測(cè)試;然后電壓再下降，如此循環(huán)往復(fù)，能夠確保待測(cè)設(shè)備的復(fù)位功能得到充分檢驗(yàn)。 (三)電子設(shè)備在汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)和啟動(dòng)后的特性

汽車(chē)在啟動(dòng)時(shí)，其真實(shí)的電壓瞬變并不是以完全線性的波形來(lái)進(jìn)行的，在ISO-16750-2國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)脈沖波形中，就有利用含有疊加頻率的交流電壓波形曲線，來(lái)更加真實(shí)的模擬汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)直流供電下的帶有紋波的直流電壓，從而在這種高度仿真的情況下檢測(cè)汽車(chē)上的電子設(shè)備在汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)和啟動(dòng)后的特性。IT6500系列直流電源就可完全做到這一點(diǎn)。下圖為IT6500系列直流電源在進(jìn)行該項(xiàng)測(cè)試時(shí)的波形：

在圖中的t8時(shí)間段，其電壓曲線是含有疊加頻率為2Hz交流電壓波形的曲線，利用這一曲線，就能更加真實(shí)的模擬汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)直流供電下的帶有紋波的直流電壓對(duì)汽車(chē)電子設(shè)備的性能的影響。

總結(jié)

汽車(chē)集安全性、舒適性等為一體，因此車(chē)用電子設(shè)備的檢測(cè)非常關(guān)鍵，艾德克斯IT6500系列直流電源內(nèi)置德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的DIN40839標(biāo)準(zhǔn)汽車(chē)功率 網(wǎng)用電壓曲線和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的ISO-16750-2脈沖波形，是汽車(chē)電子行業(yè)首選的電源測(cè)試儀器。除此以外，艾德克斯IT6500系列直流電源具有高電壓和同類(lèi)產(chǎn)品最寬廣的電壓電流使用率，在汽車(chē)電子以及其他電子行業(yè)的電子設(shè)備測(cè)試中應(yīng)用非常寬廣。例如其內(nèi)置的多種標(biāo)準(zhǔn)通訊接口及模擬量接口，就能滿足多種通信及工業(yè)控制的需求，可見(jiàn)IT6500系列直流電源能夠游刃有余的完成多種測(cè)試，為工程師們的設(shè)備選型提供了一個(gè)很好的選擇。