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隨著高壓電氣電子器件在汽車上的使用日益廣泛，連接車內(nèi)各種高壓電氣電子器件的線纜及連接器也越來越多。高電壓平臺具有很多好處，但也帶來很多挑戰(zhàn)，其中穩(wěn)定的電磁兼容(EMC)技術(shù)是至關(guān)重要的一環(huán)。
羅森博格測試系統(tǒng)對應的測試標準
不斷增多的高壓電氣電子器件和高壓屏蔽線束造成車內(nèi)的電磁環(huán)境日趨復雜，而如何有效地測試與評估高壓屏蔽線束的屏蔽性能是當前業(yè)界面臨的一大難題。為了準確評估高壓屏蔽線束和高壓連接器的屏蔽性能，北測集團引入了德國羅森博格的表面轉(zhuǎn)移阻抗和屏蔽衰減測試系統(tǒng)、夾具和軟件，用于對高壓屏蔽線束和高壓連接器進行評價和測試。
關(guān)于高壓屏蔽線束和高壓連接器的屏蔽性能
轉(zhuǎn)移阻抗
屏蔽層外表面干擾電流I1在屏蔽層內(nèi)表面與芯線間感應的分布電壓U2，兩者之間的比值定義為表面轉(zhuǎn)移阻抗，在物理本質(zhì)上該參數(shù)只是反映的磁耦合部分，所以這個指標有一定的局限性。越低的轉(zhuǎn)移阻抗意味越好的屏蔽性能。
屏蔽效能
屏蔽是解決電磁兼容問題的關(guān)鍵技術(shù)。電磁屏蔽的方法就是利用屏蔽材料將電磁干擾信號的能流進行反射、吸收和引導，將所包覆承載高壓的主芯件及電纜，在大電流和高電壓通載時產(chǎn)生的電磁信號隔離在屏蔽件區(qū)域內(nèi)，防止干擾其他信號模塊的正常工作。通常表征電磁屏蔽效果的主要參數(shù)是屏蔽效能，其表示電磁通過屏蔽件之后衰減的程度。
屏蔽衰減
屏蔽衰減是一種用于減少外部電磁干擾的技術(shù)。在電子設(shè)備中，外部的電磁輻射或干擾源可能會對內(nèi)部電路產(chǎn)生不希望的影響。屏蔽衰減通過使用屏蔽材料或屏蔽結(jié)構(gòu)來阻擋或吸收外部電磁干擾，以保護內(nèi)部電路的正常工作。屏蔽衰減的主要目的是阻止電磁輻射進入電路或使其衰減到可接受的水平。屏蔽材料通常是導電材料，如金屬，可以有效地屏蔽外部電磁場，以保護電路免受干擾。
耦合衰減
耦合衰減是一種用于減少信號耦合的技術(shù)。在電路中，不同部分之間的電磁場或電磁信號可能會相互耦合，導致信號的干擾或誤差。耦合衰減的目的是降低這種耦合的強度，以減少信號的干擾。耦合衰減可以通過使用特定的耦合器件、設(shè)計電路的物理結(jié)構(gòu)或使用屏蔽材料等方式實現(xiàn)。其目標是在不影響主要信號傳輸?shù)那闆r下，減少或阻止與其他電路部分之間的耦合。
測試系統(tǒng)由CoMet測試套管及相應的網(wǎng)絡(luò)分析儀組成，適用于高壓線纜、高壓線纜+連接器、通訊線纜。通過該系統(tǒng)的封閉測試裝置，可以測試出大于 125dB 的屏蔽衰減和精確到μohm 的轉(zhuǎn)移阻抗。三同軸法又可細分為三種測試方法，每種測試方法各有不同的特點，需要根據(jù)測試樣品的不同選擇使用不同的測試方法。
三同軸法的測試連接圖
用于高壓連接器的轉(zhuǎn)移阻抗測試。這個測試把高壓線束穿進一條屏蔽管中，用于隔離高壓線束的線號干擾，所以可以精確的測試出高壓連接器的屏蔽性能數(shù)據(jù)。這種方法的測試布置相對復雜，針對不同連接器需要制作不同的屏蔽盒，屏蔽盒的加工費用較高。
管中管法的測試連接圖
適用于高壓線纜、高壓線纜+連接器、通訊線纜。這種方法測試成本低、測試布置簡單易實現(xiàn)、低頻段測試結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。但由于測試樣品外部沒有屏蔽，對測試環(huán)境的要求較高。由于容易引入外部環(huán)境的干擾，測試數(shù)據(jù)不夠準確。
以上的幾種測試方法均是由國外專家提出并發(fā)展起來的，下面介紹的電流探頭法是由我國專家提出的一種方法，依據(jù)是《GB/T 37133-2018電動汽車用高壓大電流線束和連接器技術(shù)要求》，這種方法適用于兩端均為連接器的樣品。測試的成本低、測試布置簡單易實現(xiàn)、通用性高。但測試相對于其他方法要復雜一些，測試中需將樣品的屏蔽層完全剝?nèi)ィ医Y(jié)果需要計算生成，對測試人員的要求較高。
以上方法均是通過測試得到實驗測試數(shù)據(jù)，還可以依據(jù)《T/CSAE189-2021 電動汽車高壓屏蔽線纜及連接器表面轉(zhuǎn)移阻抗測試方法》中，“三同軸法”及其延伸方法“管中管法”的測試布置，通過軟件對高壓屏蔽線束連接器進行仿真測試。
先建立與實測模型一致的仿真環(huán)境，再通過多個產(chǎn)品的實測數(shù)據(jù)對仿真模型進行修正，就可以設(shè)計出對高壓線束、高壓連接器屏蔽性能進行測試的仿真模型來。經(jīng)過實際比對，仿真出的數(shù)據(jù)與實測數(shù)據(jù)吻合良好。
仿真模型
仿真數(shù)據(jù)與實測數(shù)據(jù)對比
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