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电容耦合钳

操作使用说明书

适用于如下LISUN型号: VFTC

1、设备基础认知

1.1 产品概述

1.1.1VFTC CCC电容耦合钳

VFTC CCC 电容耦合钳(Capacitive Coupling Clamp,CCC),依据ISO 76373:2016、GB/T 21437.32021标准开发,用于对车载电子设备的信号线、控制线、通讯线束(非电源线)施加快速电瞬态脉冲干扰,完成瞬态耦合抗扰度试验。
设备通过电容耦合方式将瞬态脉冲注入被测线束,无需直接对信号线进行电气搭接,适合多条线束同时开展测试,广泛用于 ECU、传感器、BMS、OBC、车载雷达等车载零部件 EMC 抗扰验证、研发测试、量产质检、第三方实验室认证测试。

注:CCC 电容耦合钳只用于快速瞬态脉冲 3a、3b,不可用于 2a 等慢速瞬态脉冲,慢速脉冲请选用 DCC 或 ICC 耦合方式。

1.1.2重要辅助设备说明

VFTC CCC 电容耦合钳需与LISUNEMS-ISO7637汽车电子瞬态干扰发生器一起使用,EMS-ISO7637用于产生快速瞬态脉冲3a、3b。

关于EMS-ISO7637的使用,请参考其操作使用说明书。

1.2 核心技术参数

项目 参数指标
耦合电容 100pF~200pF
最大承受脉冲电压 5000V(峰值)
标准耦合线束长度 1000mm(1m,标准强制要求)

1.3 适用标准与条款与被测对象

1.3.1 执行标准

GB/T 21437.3‑2021《道路车辆 电气电子部件对传导和耦合引起的电骚扰试验方法 第 3 部分:对耦合到非电源线电瞬态的抗扰性》,对应第 4.5 章节 容性耦合钳(CCC)方法

ISO 7637‑3:2016Road vehicles‑Electrical disturbances from conduction and coupling‑Part3,对应4.5 CCC method章节。

1.3.2 适用 DUT(被测设备)类型

乘用车、商用车车载 ECU、各类传感器、执行器;新能源汽车 BMS 电池管理系统、车载充电机 OBC、DC‑DC变换器;车载显示屏、雷达、网关、CAN/LIN 总线相关电子部件。

注:测试对象为非电源类线束(信号、控制、通讯线);DUT 主供电电源线不允许穿过 CCC 耦合钳。

2、使用注意事项

2.1 人员安全注意事项

CCC 耦合钳最大脉冲电压可达 5000V,测试进行中严禁触碰耦合钳金属腔体、同轴接头以及被测线束裸导体,防止高压电击;

设备连接、线束布置、调整接线必须在脉冲发生器停止输出、主机断电状态下完成;

操作人员必须经过汽车 EMC 试验基础培训,熟悉高压脉冲试验风险;测试台面不得随意摆放金属杂物,避免高压耦合及干扰试验结果。

2.2 设备使用安全

严禁超过最大 5000V 脉冲电压输入,超压会造成耦合钳内部电容击穿损坏;

输入接口只可连接 EMS‑ISO7637脉冲发生器BNC输出端口,禁止接入市电、直流电源;

耦合钳铰接式上盖必须完全闭合、放平、锁紧后再启动试验,上盖未闭合会改变耦合参数,造成测试结果失效,同时增大高压风险。

2.3 测试环境要求

环境温度:23℃±5℃;环境湿度:30%‑70% RH,无冷凝结露;潮湿环境禁止开机测试;

必须配备接地平板(铜 / 镀锌钢板,厚度≥0.5mm,面积≥1m×1m,可靠接保护地);CCC 耦合钳本体外壳可靠连接接地平板;

远离强振动、腐蚀性气体、粉尘严重环境;

DUT 供电条件:12V 系统为 13±1V;24V 系统为 26±2V,按照标准设置 DUT 工作电压。

3、设备介绍及接线

3.1 设备外观

见图3-1。

编号 说明
①② N型接口
铰接式上盖
④⑤ 固定螺丝
电容耦合钳-图1
图3-1

3.2 波形校验连接示意图

见图3-2(取自ISO 7637-3 Figure 1)。

电容耦合钳-图2
图3-2

3.3 CCC电容耦合钳测试连接图

3.3.1标准图

见图3-3(取自ISO 7637-3 Figure 2)。

电容耦合钳-图3
图3-3

3.3.2产品连接图

见图3-4。

编号 说明
EMS-ISO7637汽车电子瞬态干扰发生器
VFTC CCC 电容耦合钳
50Ω负载,见图3-5。若无需监测测试波形,可直接将图3-3中的第9项50Ω衰减器和第8项示波器,换成LISUN标配的50Ω负载
注:DUT的连接与布置请参考3.2.1。
电容耦合钳-图4
图3-4
电容耦合钳-图5
图3-5

4、CCC 电容耦合钳试验

波形校验

操作步骤 说明
参考3‑2,CCC耦合钳腔体内部保持空置;EMS-ISO7637经50Ω同轴电缆接CCC的N输入接口;CCC输出N端口接50Ω衰减器及50Ω输入阻抗示波器
EMS-ISO7637触摸屏界面选择 Pulse3a 脉冲,耦合方式选择CCC,并进行测试。读取示波器波形,确认脉冲参数正确:上升时间 5ns±1.5ns,脉冲宽度 150ns±45ns,输出电压误差 ±5%
EMS-ISO7637触摸屏界面切换至Pulse3b耦合方式选择CCC,重复测试并确认脉冲参数正确
参数确认合格之后,关闭EMS-ISO7637
波形校验完成后,参考3.3连接DUT,准备正式测试

DUT 预运行检查

DUT 上电,确保正常运行在试验计划规定工作模式,DUT 全部功能正常,无报错;若 DUT 上电即异常,排查接线,DUT恢复正常后才可进入干扰试验。

启动试验

4.3.1Pulse3a 正向快速瞬态试验

确认 CCC 上盖完全闭合,线束平铺,人员远离高压区域;

EMS-ISO7637触摸屏界面选择 Pulse3a 脉冲,耦合方式选择CCC,并进行测试,开始施加 Pulse3a 干扰;

测试全程不间断观察 DUT 状态,记录:功能变化、故障码、临时失效、死机等现象。

4.3.2Pulse3b 负向快速瞬态试验

确认硬件接线、线束布置不改动;

EMS-ISO7637触摸屏界面选择 Pulse3b 脉冲,耦合方式选择CCC,并进行测试,开始施加 Pulse3b干扰;

测试全程不间断观察 DUT 状态,记录:功能变化、故障码、临时失效、死机等现象。

4.3.3多组线束轮换测试

如果 DUT 信号线总数超过单组可放入耦合钳的数量,需要分组测试:

脉冲发生器停止输出,设备断电;更换另一组被测线束平铺放入 CCC 耦合钳,上盖扣合;重复4.3.1和4.3.2步骤完成该组线束的3a、3b 脉冲测试;所有线束分组全部完成测试。

4.4 DUT 被测件通过 / 失败判据(FPSC 功能性能状态分类)

等级 设备状态描述 判定结果
A 级 试验全程所有功能完全正常,无任何异常,无数据错误 通过(最优)
B 级 测试中出现性能临时降级、功能短暂失效,干扰撤销后,DUT 自动恢复正常,无存储故障码、无硬件损坏 可接受(多数车厂允许)
C 级 非硬件损坏,但需要整机断电重启后功能才能恢复;或产生不可清除故障码 不通过
D 级 硬件物理损坏,元器件烧毁 不通过

5、设备日常维护与保养

5.1 日常使用维护(每次试验完成后)

试验完成后,关闭EMS-ISO7637电源,断开同轴电缆;

使用干燥无尘软布擦拭耦合钳腔体、上盖,清除线束碎屑灰尘;禁止直接使用液体擦洗;

检查 N 型同轴接头,使用无尘毛刷清理接头灰尘,禁止硬物刮擦接头内芯;

将铰接上盖闭合,设备放置干燥防尘罩内保存;

线缆盘绕存放,禁止小角度弯折同轴射频电缆,避免电缆内部损坏。

5.2 周期维护

每月:检查接地线是否牢固,检查上盖铰链螺丝有无松动,拧紧松动螺丝;

每年计量校准:为确保设备测量精度与使用可靠性,建议定期送至具备相应资质的第三方计量机构进行校准。推荐校准周期为12个月。具体校准周期可由用户根据使用频次、环境条件及质量体系要求自行确定。

5.3 存放与运输要求

存放环境:温度‑10~+50℃,湿度 30‑70% RH,避免阳光直射,无腐蚀性气体;

运输时做好缓冲防护,禁止摔落撞击,保护 N 型接头。

6、常见故障排查与处理

故障现象 排查及处理
EMS-ISO7637脉冲发生器报输出过载报警 断电检查 N 接头,查看同轴电缆有无挤压破损,确保接头与同轴电缆无短路;
检查线束,确保线缆外皮完好,没有金属裸线触碰耦合钳金属壳;
测试重复性差 每次测试确认上盖完全放平扣紧;线束单层平铺,严格 1m 耦合长度;
缩短接地线缆,保证接地平板可靠保护接地;
检查 DUT 直流电源输出是否稳定。
CCC 耦合钳外壳有感应麻手(电击感) 立即停止测试;检查接地接线,保证接地柱与接地平板低阻抗可靠连接,接地平板接实验室保护地。