浪涌测试总结报告15修改版.docx
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浪涌测试总结报告15修改版
汽车干扰脉冲及浪涌测试报告
1.汽车干扰脉冲测试(Prima)
汽车干扰脉冲波形测试模型如下:
1.1.不同的干扰脉冲波形
测试方法:
12V电源输入经过DC/DC电路给模块提供4V电源,在DC/DC电路输入端加载汽车干扰脉冲波形,在模块开机的情况下,测试模块是否损坏。
DC/DC电路:
DC_DC:
XL2596S_ADJ;Cin=100uF;Lout=47uH;Cout=470uF;Vout=4.15V~4.19V
被测模块:
测试模块
保护方式
平台
备注
M35
ZD
MTK
M35
TVS
MTK
M12
ZD+TVS
MTK
M12
ZD+TVS
MTK
XXX800X
MTK
其他公司模块
XXX660X
MTK
其他公司模块
XXX600X
Infineon
其他公司模块
测试脉冲:
P1a,P2a,P2b,P3a,P3b,P4,P5a汽车干扰脉冲
1.1.1.P1a脉冲波形测试结果
脉冲波形:
模拟电源与感性负载断开连接时所产生的瞬态现象,使用于各种DUT在车辆上使用时与感性负载保持并联的情况。
测试条件:
是以极限条件测试
P1a波形:
可调参数
Td(ms)
T1(s)
Us(V)
次数
测试条件:
2ms
0.5s
-100
5000次
测试结果:
所有被测模块测试后都还是正常可以开机工作。
1.1.2.P2a脉冲波形测试结果
脉冲波形:
模拟由于线束电感使与DUT并联的装置内电流突然中断引起的瞬态现象
测试条件:
Us=50V已经是极限条件,Us=100v尝试测试
P2a波形:
可调参数
Td(ms)
T1(s)
Us(V)
次数
测试条件:
2ms
0.2s
50
5000次
2ms
0.2s
100
50次
测试结果:
所有被测模块测试后都还是正常可以开机工作。
1.1.3.P2b脉冲波形测试结果
脉冲波形:
模拟直流电机充当发电机,点火开关断开时的瞬态现象
测试条件:
是以极限条件测试
P2b波形:
可调参数
Td(ms)
Us(V)
次数
测试条件:
0.2
10
10次
测试结果:
所有被测模块测试后都还是正常可以开机工作。
1.1.4.P3a和P3b脉冲波形测试条件结果
P3a脉冲波形:
模拟由开关过程引起的瞬态现象。
这些瞬态现象的特性受线束的分布电容和分布电感的影响。
P3a脉冲波形:
同上
测试条件:
未记录,但曾测试过20分钟。
测试结果:
所有被测模块测试后都还是正常可以开机工作。
1.1.4.P4脉冲波形测试结果
脉冲波形:
模拟内燃机的起动机电路通电时产生的电源电压的降低,不包括启动时的尖峰电压
测试条件:
P4波形:
可调参数
T9(s)
T7(ms)
Us(V)
Ua(V)
次数
测试条件:
20s
20ms
-7
-2.5
1次
测试结果:
所有被测模块测试后都还是正常可以开机工作。
1.1.5.P5a脉冲波形测试结果
脉冲波形:
模拟抛负载瞬态现象,即模拟在断开电池(亏电状态)的同时,交流发电机正在产生充电电流,而发电机电路上仍有其他负载时产生的瞬态,抛负载的幅度取决于断开电池连接时,发电机的转速和励磁场强的大小。
抛负载脉冲宽度主要取决于励磁电路的时间常数和脉冲宽度。
测试条件:
正常测试只测试一次即可。
连续五次是一种很苛刻的测试环境
Us=87v是极限值,Us=100v是尝试测试
Test
测试模块:
M12:
ZD+TVS
测试结果
备注
1
P5a参数
Td=400ms
Ri=0.5Ω
Us=87V
模块正常
见图1
2
Td=400ms
Ri=0.5Ω
Us=100V
模块正常
电压超过标准范围
Test
测试模块:
M35:
TVS
测试结果
备注
3
P5a参数
Td=400ms
Ri=0.5Ω
Us=87V
模块正常
4
Td=400ms
Ri=0.5Ω
Us=100V
模块正常
见图2
5
Td=400ms
Ri=0.5Ω
Us=87V
模块损坏
(NO.1EVB)连续5次测试中的第一次损坏,EVB上的XL2596损坏,模块也VBAT对地短路。
DC_DC器件与模块同时损坏,见图3
Test
测试模块:
M35:
ZD
测试结果
备注
6
P5a参数
Td=400ms
Ri=0.5Ω
Us=100V
模块正常
7
Td=400ms
Ri=0.5Ω
Us=100V
模块损坏
(NO.2EVB)连续测试5次,每次间隔1min。
在第3次损坏:
EVB上的XL2596损坏,模块也VBAT对地短路。
DC_DC器件与模块同时损坏
Test
测试模块:
M35:
ZD
测试结果
备注
8
P5a参数
Td=400ms
Ri=0.5Ω
Us=87V
模块正常
(NO.3EVB)连续5次,每次间隔1min
Test
测试模块:
XXX800X
测试结果
备注
1
P5a参数
Td=400ms
Ri=0.5Ω
Us=87V
模块正常
2
P5a参数
Td=400ms
Ri=0.5Ω
Us=87V
模块正常
(NO.4EVB)连续5次,每次间隔1min
3
P5a参数
Td=400ms
Ri=0.5Ω
Us=100V
模块正常
Test
测试模块:
XXX660X
测试结果
备注
1
P5a参数
Td=400ms
Ri=0.5Ω
Us=87V
模块正常
2
P5a参数
Td=400ms
Ri=0.5Ω
Us=87V
模块正常
(NO.3EVB)连续5次,每次间隔1min
3
P5a参数
Td=400ms
Ri=0.5Ω
Us=100V
模块正常
图1
图2
图3
测试结论:
✓其中DC_DC烧坏的EVB是被P5a多次测试过的,电解电容有损坏的现象,且测试多次后器件发热比较严重,导致DC_DC芯片损坏,致使模块损坏
✓由以上波形可以看出,干扰波电压加大,影响到模块VBAT端的干扰波幅值也增大。
✓在DC_DC端加载极限干扰电压测试一次的情况下,M12,M35模块都不受影响,其他家模块也没有影响,重点就是VBAT受到的干扰比较小。
因此不排除更差的DC_DC器件或者电路性能容易造成模块的损坏
1.2.测试结论总结
✓P1a,P2a,P2b,P3a,P3b,P4汽车干扰波形加载在DC/DC电路输入端,只会对模块造成瞬间地关机,不会对模块造成损坏。
✓对于能量较强P5a干扰波,不同DC-DC器件的电源电路表现出来的效果不同,但造成的都是DC_DC器件的损坏,才使模块的损坏。
2.浪涌测试情况
测试模型:
使用TVS8/20us测试设备。
电压波:
1.2/50us,电流波:
8/20us,Ri=2Ω直接加载在模块的VBAT端。
2.1.被测模块
模块
平台
保护方式
备注
M35
MTK
ZD+TVS
M35+PTC
MTK
ZD+TVS+PTC
PTC:
瑞隆SMD0805P075TF
M35+TVS2
MTK
ZD+TVS+TVS2
TVS2:
瑞隆SMBJ3.3A(SMB)
XXX600X
Infineon
其他公司模块
XXX900X
STE
其他公司模块
注意:
PTC串接在电源VBAT线路上的,TVS2器件是反向并联在VBAT端的。
2.2.测试结果
通过设备测得不同的模块的抗浪涌电压如下:
M35(ZD+TVS)
浪涌电压(V)
是否损坏
M35(ZD+TVS)
浪涌电压(V)
是否损坏
①
50
否,见图4
②
50
否
55
模块短路
55
否
60
模块短路,见图5
M35+PTC
浪涌电压(V)
是否损坏
M35+PTC
浪涌电压(V)
是否损坏
①
35
否
②
40
否
45
否
50
模块短路。
再次上电后被PTC器件保护,断开了模块VBAT的供电
50
否
55
阻抗330R,能开机
60
模块短路。
再次上电后被PTC器件保护,断开了模块VBAT的供电
XXX600X
浪涌电压(V)
是否损坏
XXX600X
浪涌电压(V)
是否损坏
①
40
否
②
40
否
50
短路,不能开机
55
短路,不能开机,PA发热很严重
XXX900X
浪涌电压(V)
是否损坏
①
40
否
45
阻抗1K左右,但模块无法开机
M35+TVS2
浪涌电压(V)
是否损坏
M35+TVS2
浪涌电压(V)
是否损坏
①
40
否(VBAT对GND阻抗正常)
②
45
否(VBAT对GND阻抗正常)
45
否(VBAT对GND阻抗正常)
55
否(VBAT对GND阻抗正常)
60
否(VBAT对GND阻抗正常)
65
否(VBAT对GND阻抗正常)
70
否(VBAT对GND阻抗正常)
75
否(VBAT对GND阻抗正常)
85
否(VBAT对GND阻抗正常)
95
否(VBAT对GND阻抗正常)
245
否(VBAT对GND阻抗正常)
200
否(VBAT对GND阻抗正常)
图4
图5
从以上的测试数据可以得出结论:
1)浪涌电压的增大,其输出浪涌电流增大,对模块的破坏影响也增大
1)外部PTC未能起到抗浪涌的能力,但在模块短路后,能有效地切断VBAT电源供电,保
护前端供电电路。
2)相对来说,XXX600X与XXX900X模块的抗浪涌能力弱于M35模块。
3)外部大功率TVS管,对于模块的抗浪涌保护还是起到比较大的作用的。
可以建议在模块外部VBAT电源供电上使用。
SMBJ3.3A单独测试时,其抗浪涌能力也是很强的。
其漏电流在4V下有30~40uA。
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