介绍
这似乎与本出版物的电磁兼容性(EMC)主题无关,但涉及电能质量和资格测试的问题与EMC有直接联系。EMC工程师和技术人员经常负责处理电源质量问题,因此我认为对这些标准进行审查是合适的。
MIL-STD-1275涉及军用车辆中28伏直流输入电源的特性,修订“E”是2013年3月发布的当前版本。单独的标准处理船舶和飞机,将在以后的文章中讨论。beplay官方免费下载
MIL-STD-461被引用为MIL-STD-1275的适用部分,以及汽车工程师协会(SAE) J1113-42进行瞬态排放测试程序(注:ISO 7637-2在2010年取代J1113-42)。如果参考文档中的信息与MIL-STD-1275冲突,则MIL-STD-1275优先。
MIL-STD-1275要求车辆设计机构向符合要求的利用设备电源端子输送28v直流电源。这与之前的修订有所不同,以前的修订规定了发电要求和利用设备要求。
虽然该标准声明电磁干扰(EMI)和静电放电(ESD)不包括在标准中,但大多数要求都围绕EMI和ESD事件。
背景
标准目标是提供车辆电源系统和使用设备之间的兼容性,而不会因使用设备无法容忍车辆电源电气事件而对电源造成不适当的限制。
MIL-STD-1275A于1976年9月发布,建立了处理电源稳态条件、峰值、浪涌和纹波的几个要求,补充了电力系统和利用设备的MIL-STD-461要求。关于设备在干扰期间和干扰后如何操作的规定将由采购当局决定。
1997年11月发布的MIL-STD-1275B更新了要求,并包括了要评估的故障条件的限制。14 Vdc组件的要求与28 V组件的限制相同。
MIL-STD-1275C于2006年6月发布,更新了要求,并包括了合规所需温度范围的显著差异。新的评估温度范围为-45°C至+82°C,而之前的范围为-32°C至+52°C。添加了一些SAE标准处理EMC的参考,以补充MIL-STD-461要求,包括MIL-STD-461中不存在的ESD测试。车辆动力系统的排放符合MIL-STD-461标准。
MIL-STD-1275D,发布于2006年8月,在要求和定义上做了一些更改,特别是恢复了-32°C到+52°C的评估温度范围。此外,电力系统实施排放合规的豁免更新为仅豁免CE102合规。
MIL-STD-1275E于2013年3月发布,是当前的修订版,本文将使用该修订版的要求进行讨论。评估温度被确定为环境温度(+23°C±5°C),但由批准机构酌情提供极端温度评估。
数据项说明(DIDs)
MIL-STD-1275没有指定用于记录测试和评估程序的DID,但是与MIL-STD-461相关的DID为测试程序和报告提供了很好的概要。遵循这些did是被普遍接受的,我在MIL-STD-461文档中包含了一节来处理MIL-STD-1275特定信息。文档布局应该清楚哪些部分与MIL-STD-1275相关,以防审批人与MIL-STD-461审批人不同。
需求
这些要求规定了使用电源输入端的工作电压限制和瞬态电压特性。除非另有说明,电压测量公差为1%。
电压兼容性要求:
- 稳态操作需要在20到33伏直流电之间进行操作,并在两个极限极值进行测试。偏离正常的EUT操作被认为是故障。稳态最小电压和最大电压包括应用电压达到稳定的短时间。稳定期持续时间允许电压在18到100 Vdc之间,最长可达50 msec,在施加初始功率后通过600 msec达到正常电压(请参阅MIL-STD-1275E中的定时/电压包络图8)。测试持续时间没有规定,但通常允许EUT在每个极端达到热稳定性。热稳定性定义为每隔15分钟连续测量三次温度变化小于1°C。
在测试时,要注意设备环境温度,环境条件的变化会使跟踪稳定性变得困难。
- 直流电压上的电压纹波被认为是极端幅值的一部分。纹波测试使用MIL-STD-461 CS101方法来验证EUT对被分类为纹波的电压变化的容差。MIL-STD-1275将测试频率范围扩展到250 kHz (MIL-STD-461最高频率为150 kHz),并将极限保持在与CS101极限150khz相同的振幅。测试将在23和30 VDC电源设置下完成。EUT偏离正常运行被认为是故障。
如果您的认证计划假设MIL-STD-461 CS101测试在扩大频率范围后可以满足MIL-STD-1275,那么您可能需要做的不仅仅是提高频率。由于MIL-STD-461是在标称28 VDC电源输入下测试的,您将需要在23和30 VDC输入电压设置下重新测试。
30vdc测试是否意味着使用MIL-STD-461的>28 V曲线?不是真的,因为在MIL-STD-461中,曲线是基于标称28 VDC,曲线应该适用于两种电压设置。
我们不要忘记MIL-STD-1275要求使用5µH的lisn(线路阻抗稳定网络),因此MIL-STD-461 CS101测试与50µH的lisn可能不兼容。考虑测试电路特性阻抗将根据所选的LISN而有所不同,或考虑在您的测试计划/程序中使用5µH LISN进行MIL-STD-461测试解析。
- 启动操作可能适用于需要在车辆启动操作期间保持正常或有限功能的选定eut。MIL-STD-1275E的图6提供了启动操作期间的电压极值包络。如果适用,则资格测试应包括在定义操作要求的批准机构中。
瞬态扰动要求:
- 注入电压峰值测试在标称28 VDC功率设置下完成,需要5µH lisn来隔离电源。峰值波形定义为初始过渡时间小于50 nsec,振荡频率在100到500 kHz之间的阻尼余弦(参见图1)。该波形模拟了EUT共享的汽车总线上的感性负载的瞬态。每隔1秒施加50个峰值为每个极性250v的峰值。
该标准规定最大能量为2焦耳(J),而没有定义与瞬态发电机相关的阻抗或电流限制。该标准读起来好像能量限制适用于测试期间,但如果不了解被测电路,验证能量限制是不可行的。来自MIL-STD-1275修订版“D”的尖峰发生器测试电路可能是一个很好的后退方法。
- 发射尖峰测试在标称28 VDC功率设置下完成,电源通过5µH LISN(s)供电。使用连接到EUT的电源端子的存储示波器对检测到的瞬态进行测量,以最小化到测量点的线长(见图2)。请注意,其中一个lisn可能不包括在测试配置中。如果EUT机箱为负极电源端子,则LISN不在该线中,并且测量是参考地平面进行的。在测试期间,EUT开关函数能够为每个函数产生至少32次瞬态,以产生检测最大峰值振幅/持续时间的合理概率。
MIL-STD-1275E的图7提供了描述峰值持续时间内最大电压的电压包络。检测到的峰值将与包络线定义的极限进行比较。极限还包括125 mJ的能量极限,但没有阻抗或电流数据,能量含量的计算是不可行的。
- 注入电压浪涌测试是在30 VDC的电压输入下完成的图3),电压冲击试验参数中规定的公差为-0/+1 VDC(波形图为V标称,指定为28 V±1%)。所述能量限制为60 J,并将波形校准为匹配的500 mΩ电阻。根据波形电压和时序,能量远远超过1 kJ。不知道如何维持60 J的极限。在测试期间,EUT瞬态保护的阻抗需要很高,以将能量限制在60 J。
瞬态发电机草图在MIL-STD-1275D中提供,图11,但大多数使用市上可用的发电机支持ISO 7637-2浪涌测试(回想一下,ISO 7637-2取代了SAE J1113-42在标准中调用)。
- 发射浪涌测试在28 VDC标称输入功率设置下完成,方法与发射浪涌测试相同。发射浪涌电压包线显示在MIL-STD-1275D,图8中,瞬态的振幅和时间造成浪涌和峰值定义之间的差异。
与尖峰测试一样,可以产生浪涌的EUT功能至少要进行32次练习,以提供捕获最大浪涌电压的概率。
反向极性要求
反向极性测试将输入电源与正负极引线反向连接。该测试的电源输入设置为33 VDC,测试允许至少5分钟的反向极性被应用。
在测试过程中,监测电流,以验证反向电流不超过正常工作电流。测试结束后,请正确配置电源输入,并确认EUT运行正常。
电磁兼容要求
MIL-STD-1275不包括EMC测试,但要求EUT符合适用的EMC要求-请参考MIL-STD-461。
防静电要求
MIL-STD-1275不包括ESD测试,但要求EUT符合适用的ESD要求。MIL-STD-461的当前修订版“G”包括ESD遵从要求。
总结
MIL-STD-1275应被视为MIL-ST-461的补充,而不是冲突或替代。这些要求处理与动力相关的问题,并为车辆系统设置具体的测试级别。这种补充方法有助于避免将EMC相关事件包含到与车辆问题的独特特征无关的设备中。
暂态尖峰和浪涌的能量限制似乎没有得到充分的定义,因此测试程序应该解决这个主题,包括设备设计如何限制能量和测试期间的期望。
希望这些信息对您有用,欢迎提问。