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Type B型IC-CPD中漏电流检测元件的EMC成就的考虑

2025China.cn   >2019年05月17日

  跟着电动汽车的普及,电动汽车充电的平安尺度也越来越严厉,众所周知,电动汽车充电一共有四种情势,情势一因为不能供给有用的掩护已经被明令禁止;情势二是在情势一基础上,在充电缆线上装备一个掩护盒(IC-CPD),发生故障电流时可以或许停止显示、掩护;情势三即以交换充电桩的办法充电;情势四即以直流充电桩的办法充电。

  以情势二为例,为了包管充电过程的平安,很多整车厂分外是外洋车厂和国内合股车厂,都请求可以或许对直流6mA的漏电停止掩护,根据模范IEC 62752-2016。传统的漏电检测技术无法实种绷6mA的检测,MAGTRON公司的RCMU系列漏电传感器可以或许称心这一请求,并能检测到其余各种可能发生的复杂波形漏电(Type B型漏电)。

  图1 电动汽车充电四种情势

  同时,电动汽车情势二充电的缆上节制掩护器(IC-CPD)属于交换慢充,可以或许利用低谷电价倍充电,IC-CPD重如果称心在不得当装配充电桩的车库和作为一种备用充电办法,原则上每辆电动汽车乘用车都必要装备一台,应用场景不像充电桩那样是固定的,可能是在车库里,也可能是有插座的任何地方,所以它面对的电磁环境会加倍复杂,必要包管它优越的电磁兼容性(EMC)。

  而漏电流传感器作为IC-CPD内最重要的实现漏电掩护功效的关键性元器件,对充电过程中人体平安防护起着至关重要的感化,它的EMC成就必要着重考量。

  根据IEC 62752-2016模范对付EMC的请求,EMC测试模范根据IEC 61543《Residual current-operated protective device(RCDs) for household and similar use-Electromagnetic compatibility》。即家用和类似用途剩余电流掩护装配的电磁兼容性模范。

  图2 IEC 62752-2016中对付EMC的测试请求

  IEC 61543规定的模范电磁环境是指与低压公共电网或类似线路衔接的设备中发生的环境条件,重要包含低频电磁现象、高频电磁现象和静电放电。低频电磁现象包含谐波、谐间波、信号电压、电压幅值变更、电压不均衡、电源频率变更和感应低频电压交换电网中的直流分量辐射磁场;高频电磁现象包含传到振荡电压或电流ns级的单向瞬变传导(脉冲群)、ms级和us级的单向瞬变传导和瞬变振荡电流高频辐射现象;静电放电针对低湿度时可能存在的静电放电资料。

  IEC 61543对剩余电流掩护器的的电磁兼容性试验重要包含两个方面,即电磁发射(EMI)和电磁抗扰度(EMS)试验。IC-CPD作为被动掩护部件,一样平常内部没有高频振荡器,不会对外发射辐射,所以一样平常不做EMI试验。所以必要着重考虑EMS的成就,咱咱咱们都知道,传感器是低电平电子设备,处理的是较微弱信号,漏电流传感器电源线穿过传感器,尽管有了充足的电气隔离,但是因为尺寸,PCB和电源线距离很近,干扰极易耦合到B型漏电流传感器中,在复杂电磁环境下,外界极小的电磁干扰都有可能对输入带来极大误差,甚至错误结果。

  IC-CPD EMC试验中的射频辐射电磁场抗扰度试验是产品认证测试过程中比较头疼的成就,工程师在赓续优化PCB设计的同时,也要选用抗扰度更优越的元器件,这就对漏电流传感器电磁场抗扰度提出了更高的请求。

  IEC 61543对应的国度模范IDT版本为GB 18499《家用和类似用途的剩余电流举动掩护器(RCD) 电磁兼容性》,等同采纳。下图是GB 18499中对付辐射电磁场的试验请求。

  图3 GB18499中对付辐射电磁场的试验请求

  图4 GB/T 17626.3-2003中5.1内容

  GB/T 17626.3-2003《电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验》中规定了3种试验品级,分离对应1V/m、3V/m、10V/m场强(GB/T 17626-2016新增第四个品级,对应场强30V/m),80MHz~1GHz的频率规模。剩余电流举动掩护器对应品级2,试验场强3V/m。

  图5 RCMU系列漏电流传感器电磁辐射试验

  颠末过程对MAGTRON公司的RCMU系列漏电电流传感器停止测试,其实际电磁辐射抗扰度在垂直10V/m场强,80M~1GHz辐射频率中输入依然可以或许对峙稳固,不会影响它的检测。

  IEC 62752 实际上是一个Type B型IC-CPD的基础模范,它把IC-CPD作为汽车外的部件来考虑,所以对付它的EMC请求相对来说还是比较低的。咱咱咱们一样平常认为3V/m场强是商用级产品的请求,10V/m是工业级产品请求,车规级请求达100V/m以上,分歧整车厂的请求也分歧,大致在100V/m到140V/m之间。实际上咱咱咱们在和整车厂的合作中发现,IC-CPD作为电动乘用车的必配部件,它的任务主体是整车厂,所以尽管IC-CPD不属于汽车的一部分,车厂依然会以车规级请求IC-CPD,而MAGTRON公司的RCMU漏电流传感器在某整车厂的IC-CPD零件试验中,颠末过程了140V/m的考验!

  Magtron基于iFluxgate技术的SoC芯片全体计划,为电动汽车充电B型漏电掩护供给平安靠得住的元器件。

(浙江巨磁 杨涛)

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