大電流注入（BCI：Bulk Current Injection）—— 汽車電子EMC測試中經(jīng)常碰到的測試項，由于在車輛實際應用場景中，不同車載零部件的連接線纜一般會捆扎在一起，這樣就會導致不同線纜之間會有不同頻段的電磁干擾信號進行相互耦合，受到干擾的零部件會發(fā)生失效，進而對車輛的行駛安全會產(chǎn)生一定風險。所以該項測試的目的在于模擬RF信號被注入到被測產(chǎn)品電源線或信號線上時，驗證產(chǎn)品功能是否下降或其性能指標是否在容差限值以內(nèi)。

測試標準從ISO 11452-4:2005版本到ISO 11452-4:2011版本再到現(xiàn)在最新的ISO 11452-4:2020版本。根據(jù)最新ISO 11452-4:2020版本要求，測試頻率范圍為0.1MHz ~ 400MHz。 

BCI測試理論知識 

工作原理是利用電流注入探頭這個互感器將干擾信號感應至線束。系統(tǒng)框圖如下圖所示。 

在這個試驗過程中，電流注入鉗相當于第一電流變換器，線束作為第二電流變換器，因此，射頻干擾信號通過電流注入探頭耦合后，轉(zhuǎn)換為射頻電流，在線束中以共模方式流過（即電流在EUT的所有線束中以相同的方向流動），通過參考地回流進入EUT的連接端口，也稱CBCI，一般應用在高頻測試（30MHz~400MHz）。 

或者以差模方式流過，通過被測線束以外的其它線束回流進入EUT連接端口，也稱DBCI，一般應用在低頻測試（0.1MHz~30MHz）。電流監(jiān)測鉗作為線纜電流的測量裝置，實時監(jiān)測線束實際感應電流值。 

測試方法BCI測試分為開環(huán)法（也俗稱替代法）和閉環(huán)法

開環(huán)法是在試驗之前以前向功率作為試驗的基準參數(shù)進行系統(tǒng)校準，產(chǎn)生所要測試的電流等級，記錄好功放輸出的前向功率。測試過程中按校準確定的基準參數(shù)對DUT施加干擾信號進行試驗。校準和試驗過程中前向功率、試驗電流等級都應被記錄下來。 

閉環(huán)法是指將預先校準好的RF干擾信號經(jīng)射頻功率放大器放大后，通過電流注入探頭注入至線束中，同時通過電流測量探頭測量線束中的實時電流值，比較實時電流值與目標值，決定是升高或降低信號電平輸出來達到預先設置的目標值。 

可以概括為如下3點： 

 1）特定試驗電平（電流）應在實測前標定，增加功放功率，若電流值滿足測試等級要求，則開始注入進行測試。 

 2）若功率計檢測到前向功率值 Pf = k*Pcal (k=4), 則停止增加功率，開始注入測試。 

 3）測試電流值或者4倍校準功率值，滿足其中一項都認為符合要求，以最先達到為準。 

目前，各大OEM車廠以及標準制定組織在制定BCI產(chǎn)品標準時，都將ISO 11452-4作為測試方法，但出于自身不同的考慮，一般只會選擇開環(huán)法和閉環(huán)法中的一種。對于ISO 11452-4，開環(huán)法與閉環(huán)法主要存在以下差異：

 1) 開環(huán)法的試驗線束長度為1700mm，閉環(huán)法的試驗線束長度為1000mm; 

 2) 開環(huán)法的電流注入位置為150mm, 450mm和750mm，而閉環(huán)法的電流注入位置為900mm；

 3）閉環(huán)法必須使用電流監(jiān)測鉗，監(jiān)測鉗位于50mm處，而開環(huán)法測試中電流監(jiān)測鉗只是作為一種選擇，一般不使用監(jiān)測鉗；

 4）開環(huán)法是一種基于給定注入前向功率的開環(huán)測試，而閉環(huán)法則是通過電流監(jiān)測鉗實時監(jiān)測的閉環(huán)測試。 

 測試環(huán)境：BCI測試的環(huán)境以及布置如下—— 

 試驗溫度：（23±5）℃ 

 試驗濕度：20% ~ 80% RH 

 試驗電壓：12V系統(tǒng)為（13.5±0.5）V；24V系統(tǒng)為（27±1）V 

 對于汽車電子系統(tǒng)測試來說，典型的信號頻率范圍如下： 

 BCI測試頻率范圍：1MHz~400MHz 或者 0.1MHz~400MHz 試驗需在屏蔽室中進行。 

布置要點—— 

 • DUT應布置在絕緣、厚度為(50±5)mm、低相對介電常數(shù)（ε< 1.4）的材料上。 

 • DUT表面應與接地平面邊緣距離≥100mm。 

 • DUT和屏蔽殼體的任何金屬部分之間距離應≥500mm，接地平面除外。 

 • 除非在測試計劃中另有說明，試驗應采用開環(huán)法，DUT和模擬負載之間的線束長度應為（1700 -0/+30）mm，從DUT側(cè)起線束與實驗桌前言平行部分應至少1500mm。 

 • 測試線束（或分支）應布置在絕緣、厚度為(50±5)mm、低相對介電常數(shù)（ε< 1.4）的材料上。 

 • 除非DUT外殼在實車中與金屬車架搭接，否則DUT外殼不得與接地平面接地。 

 • 負載模擬器最好直接放置在接地平面上，如果負載模擬器使用的式金屬外殼，則該外殼應連接到接地平面上，接地電阻應<2.5mΩ。 

 • 在測試過程中，若使用電流監(jiān)測探頭進行監(jiān)視，應布置在距離DUT連接器（50±10）mm位置處。 

 • LISN：對于遠端接地應用兩個LISN，對于近端接地可以只用一個LISN（接于正極）DUT負極則直接連接在接地平面。

除非有其他規(guī)定，連接 DUT 與負載模擬器的線束長度為：1700(+300/-0) mm，電流注入探頭與 DUT 的距離為：

 d = (150 ± 10) mm 

 d = (450 ± 10) mm 

 d = (750 ± 10) mm 

 可以選擇不加電流監(jiān)測探頭。

除非有其他規(guī)定，連接 DUT 與負載模擬器的線束長度為：1000(+200/-0) mm，電流注入探頭與DUT的距離為（900±10）mm，閉環(huán)法必須要放置電流監(jiān)控探頭且到被測設備連接器的距離為（50±10）mm。 

 BCI測試功能狀態(tài)分類—— 

 受功能狀態(tài)定義了 EUT 在試驗環(huán)境下功能特性的期望目標，適于 EUT 的每一個獨立功能， 描述了試驗中和試驗后預期功能的工作狀態(tài)。一般有如下五個功能狀態(tài)： 

 狀態(tài) A：施加干擾過程中及過程后，功能應滿足設計要求； 

 狀態(tài) B：施加干擾過程中功能應滿足設計要求，但允許超過限值或公差要求，移除干擾后，功能自動恢復到正常狀態(tài)，存儲記憶功能應滿足功能等級A的要求； 

 狀態(tài) C：施加干擾過程中，允許功能偏離設計要求，移除干擾后，功能自動恢復到正常狀態(tài)，存儲記憶功能應滿足功能等級A的要求； 

 狀態(tài) D：施加干擾過程中，允許功能偏離設計要求，移除干擾后，可以進行簡單操作使功能恢復 到正常狀態(tài)，不允許對記憶功能造成長久的影響；簡單操作定義：操作設備電源鍵（如音響電源開關(guān)）； 

 狀態(tài) E：施加干擾過程中，功能偏離設計要求，移除干擾后，需要替換器件或維修方能恢復正常狀態(tài)。 

調(diào)制方式

根據(jù)ISO 11452-1標準的定義，調(diào)制信號的類型和頻率由DUT的特性決定，如無其它規(guī)定，應參照下列要求： 

 ——未調(diào)制正弦波（CW） 

 ——調(diào)制頻率為1kHz，調(diào)制深度為0.8的調(diào)幅正弦波 (AM) 

 ——脈沖寬度為577us，周期為4600us的脈沖調(diào)制正弦波（PM） 

 實際實驗時不能使用放大器的通斷所形成的脈沖或100% AM調(diào)制波（調(diào)制深度m=1）來代替PM調(diào)制波。 

調(diào)制信號的使用頻率范圍如下： 

 ——CW: 0.01MHz ~ 18GHz 

 ——AM: 0.01MHz ~ 800MHz 

 ——PM: 800MHz ~ 18GHz 

 其中BCI測試的調(diào)制方式為CW和AM 

 BCI測試頻率步長如下，每個頻點的駐留時間一般為2s： 

BCI嚴酷等級： 

BCI測試系統(tǒng) —— 來者何人？ 

大電流注入（BCI）測試系統(tǒng)，以CDG7000-75傳導抗擾測試系統(tǒng)為核心，配合低插入損耗的電流注入探頭CDN BCI-P1，利用HELIA 7 – BCI全自動測試軟件，實現(xiàn)相應的ISO 11452-4，TL 81000, BYD等絕大多數(shù)車企BCI測試。 

系統(tǒng)特點： 

 • 集成了4kHz~1.2GHz信號源、功放、功率計、功率探頭等關(guān)鍵設備； 

 • 全套配置都是自有品牌, 集成度高，緊湊小巧，方便攜帶進行外場測試； 

 • 覆蓋ISO 11452-4標準、大眾企標TL 81000中5.2.2章節(jié)BCI測試能力、BYD企業(yè)標準BCI測試能力； 

 • 0.1MHz~400MHz滿足200mA開環(huán)法； 

 • 1MHz~400MHz滿足200mA閉環(huán)法。 

BCI測試系統(tǒng)配置： 

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