一、技術挑戰(zhàn)
隨著汽車智能化與電動化進程加速，車載控制器需在極-端溫度波動(如冬季低溫啟動與夏季高溫暴曬)與復雜電磁干擾(如電機噪聲、無線通信信號)的雙重考驗下穩(wěn)定運行。傳統(tǒng)單一環(huán)境測試已無法滿足需求，亟需整合溫度沖擊與電磁干擾的復合環(huán)境測試系統(tǒng)。
二、試驗目的
本方案旨在通過模擬 -55℃~150℃ 溫變環(huán)境與高強度電磁干擾的復合工況，驗證車載控制器的電磁兼容性(EMC)與環(huán)境適應性，精準定位低溫工況下的電磁干擾(EMI)超標問題，為優(yōu)化產(chǎn)品設計、提升可靠性提供數(shù)據(jù)支撐。
三、實驗 / 設備條件
屏蔽式高低溫箱(屏蔽效能≥80dB)：
采用全金屬屏蔽結構，可有效隔離外界電磁干擾，同時實現(xiàn) -55℃~150℃ 寬溫域精準控制，溫變速率達 5℃/min，確保測試環(huán)境的穩(wěn)定性與純凈性。
集成傳導發(fā)射測試接口：
內(nèi)置符合 CISPR 25 標準的傳導發(fā)射(CE)測試接口，支持對車載控制器電源線、信號線的傳導干擾進行實時監(jiān)測與分析。
振動臺聯(lián)合測試支架：
可與振動臺聯(lián)動，模擬車輛行駛過程中的機械振動環(huán)境，同步施加溫度沖擊與電磁干擾，全面復現(xiàn)車載控制器的實際工況。
四、試驗樣品
選取某 Tier1 供應商生產(chǎn)的 3 種型號車載控制器(包括車身控制模塊、動力總成控制器、ADAS 域控制器)作為試驗樣品，涵蓋不同功能與復雜度，確保測試結果的代表性。
五、試驗步驟
(一)試驗前準備
對屏蔽式高低溫箱進行校準，確保溫濕度控制精度與屏蔽效能符合要求。
將車載控制器樣品固定于振動臺聯(lián)合測試支架上，連接傳導發(fā)射測試接口與數(shù)據(jù)采集設備。
初始化測試系統(tǒng)，設置 CISPR 25 標準測試程序，包括頻率范圍(150kHz~1GHz)、干擾強度等參數(shù)。
(二)溫度沖擊測試
啟動屏蔽式高低溫箱，以 5℃/min 速率從 25℃ 降至 -55℃，保持 2 小時后，再以同樣速率升至 150℃，保持 2 小時，完成一次溫度沖擊循環(huán)。
在溫變過程中，通過 BMS 數(shù)據(jù)同步采集系統(tǒng)實時監(jiān)測控制器內(nèi)部溫度、電壓等參數(shù)，確保其處于正常工作范圍。
(三)電磁干擾測試
在低溫(-40℃)、常溫(25℃)、高溫(85℃)三種典型工況下，啟動傳導發(fā)射測試接口，模擬 CISPR 25 標準中的 9 類干擾波形(如尖峰、浪涌等)。
記錄控制器在不同溫度與干擾強度下的 EMI 發(fā)射數(shù)據(jù)，分析其抗擾度(EMS)與發(fā)射特性(EMI)。
(四)振動聯(lián)合測試
將振動臺頻率設置為 20Hz~2000Hz，振幅 0.5mm，與屏蔽式高低溫箱同步運行。
在溫變與振動復合環(huán)境下，重復步驟(三)的電磁干擾測試，評估控制器的機械 - 電磁耦合響應。
(五)數(shù)據(jù)處理與分析
利用云端電子批記錄系統(tǒng)對測試數(shù)據(jù)進行匯總，生成 EMI 發(fā)射頻譜圖、溫度 - 干擾響應曲線等可視化報告。
對比不同工況下的測試結果，定位低溫工況下的 EMI 超標頻段與失效模式。
六、試驗條件
溫濕度范圍：-55℃~150℃，濕度 10%~90% RH(可選配濕度控制模塊)。
電磁干擾參數(shù)：頻率 150kHz~1GHz，干擾強度 10V/m~100V/m(可自定義調(diào)節(jié))。
振動條件：正弦振動(20Hz~2000Hz)、隨機振動(功率譜密度 0.1g²/Hz~10g²/Hz)。
七、實驗結果 / 結論
通過本測試系統(tǒng)的實際應用，某 Tier1 供應商成功發(fā)現(xiàn)其 12% 的車載控制器產(chǎn)品在 -40℃ 低溫工況下存在 EMI 超標問題，主要表現(xiàn)為 400MHz~600MHz 頻段的輻射發(fā)射超出 CISPR 25 限值。進一步分析表明，低溫導致控制器內(nèi)部 PCB 板材介電常數(shù)變化，引發(fā)共模噪聲耦合增強。
基于測試結果，供應商優(yōu)化了 PCB 布局(增加接地層銅箔厚度)與連接器屏蔽設計，復測結果顯示 EMI 發(fā)射降低 8dB，滿足標準要求。本系統(tǒng)通過整合溫度、振動與電磁干擾多物理場耦合測試，將傳統(tǒng)單一環(huán)境測試周期從 4 周縮短至 72 小時，顯著提升了研發(fā)效率。其內(nèi)置的 CISPR 25 標準測試程序與自動報告生成功能，亦為產(chǎn)品認證提供了標準化支撐，助力企業(yè)在激烈的市場競爭中占據(jù)技術優(yōu)勢
以上方案僅供參考，在實際試驗過程中，可根據(jù)具體的試驗需求、資源條件以及產(chǎn)品的特性進行適當調(diào)整與優(yōu)化。
