油车和新能源车已同台竞技,那这次我们就来说一个无论哪种车,只要有12V/24V供电的设备都要做的测试——交流纹波测试。
我们先来看看车上的12V/24V供电包括哪些设备呢?
LED车灯算一个,还有车载娱乐系统、导航系统、仪表盘、音响,当然,还有很多,就不一一列举了。
那么什么是纹波呢?纹波又是怎么来的呢?纹波测试挑战是什么?在这一波三连问后,让我们开始今天的正题
AC-DC电源输出端输出直流电压,但是由于电路滤波性能不好,输出信号中有交流分量,从而导致输出纹波的产生,直观来看,可见电压上下轻微波动,像水纹一样,所以叫做纹波。纹波的成分较为复杂,它的形态一般为频率高于工频的类似正弦波的谐波,另一种则是宽度很窄的脉冲波。对于不同的场合,对纹波的要求各不一样。
测试挑战
想必大家都知道,汽车行业标准更新了,交流纹波信号需要达到200kHz,这就是为了新能源车而提升的。在燃油汽车,纹波测试的交流频率只需要30kHz就行了,为什么在新能源汽车,纹波测试的交流频率需要提升到200kHz呢?
这是因为燃油汽车,低压设备主要通过12V汽车发电机供电,相对稳定,但新能源汽车,改用DC/DC转换器供电。
DC/DC转换器会把电压转换成高频方波电压,然后通过电容电感的滤波处理,得到需要的直流低压。但这个过程中,如果滤波性能不好,会产生高频率的纹波。
我们希望DC-DC电源的输出为一个恒定的电压,但实际输出电压是不断变化的,电源纹波主要来源于DC-DC电源的开关器件,当开关器件以一定频率开通和闭合时,在输出电容上就产生了同频率的开关纹波,开关纹波的频率一般在百KHz到MHz之间。
那有同学不禁要问,纹波会带来什么影响呢?
高频率纹波容易在电子系统中产生谐波从而降低变换器的效率,干扰数字电路的逻辑关系,干扰电子设备的正常工作,比如车载音响,导航系统等,都会带来潜在隐患。如果涉及智能驾驶就更加危险。
因此有些客户会以更高的频率(比如500kHz), 以更高的要求去验证。
将视线聚焦到这套系统上,科电纹波测试系统。
纹波测试搞起来!
在各类测试方法和设备的猛烈夹击下,“新网红”科电纹波测试系统正逐彰显它的独特——
• 输出DC (12~24V)
• 叠加交流纹波的频率 200kHz (可扩展到>1MHz)
• 叠加交流纹波的电压 1~10Vpp
• 系统通过校准,确保交流纹波输出电压的准确性
系统对路径损耗进行补偿,确保到达被测品端的电压是准确,比如12V+/-5V (空载情况)。
此外,支持以下扫频方式:
• 扫频类型:三角形,对数
• 扫频持续时间:120~600秒
• 扫频次数:5
科电纹波测试系统的软件界面也一并展示一下。