BS AU 243——道路车辆传导与耦合电骚扰试验方法

⚡ BS AU 243 是英国汽车系列标准中规范道路车辆传导与耦合电骚扰（Electrical Disturbance by Conduction and Coupling）试验方法的系列标准。车辆电气系统中，点火、继电器、电机、开关等负载的切换会在电源线路上产生瞬态骚扰，可能干扰电子控制单元、传感器与车载电子设备。该系列第 2 部分规定12 V 乘用车与轻型商用车辆电源线瞬态传导试验（对应 ISO 7637-1），第 3 部分规定24 V 商用车辆电源线瞬态传导试验（对应 ISO 7637-2）。本系列由 BSI 汽车标准政策委员会（AUE/1）授权制定，于 1991 年 11 月 29 日生效，1999 年重新确认继续有效。

一、标准范围与系列构成 📌

第 2 部分针对 12 V 供电系统，第 3 部分针对 24 V 供电系统。两者采用类似的原则与试验脉冲体系，但脉冲参数（幅值、内阻、持续时间、重复率）按供电电压不同而调整。试验对象为安装于道路车辆上、与车载电源线相连、工作电压为 12 V 或 24 V 的电子电气设备（DUT，被试设备），用于评价其在电源线瞬态骚扰下的抗扰性能。

二、瞬态骚扰的来源与传播 🔧

车辆电气系统的瞬态骚扰主要来源于感性负载与电源切换：

• 感性负载切换：起动机、雨刮电机、电磁阀、继电器线圈等断电时产生反向电动势，形成高幅值瞬态脉冲。
• 发电机负载突卸：发电机带负载运行时突然断开大电流负载，会引起供电电压的暂态跌落与过冲。
• 开关电弧：开关触点通断产生电弧与高频骚扰。
• 传导与耦合：骚扰沿供电线路传导，并通过线束耦合（容性/感性）传递到敏感电路。

从频谱角度看，瞬态脉冲含有从直流到数百兆赫兹的丰富频率成分，其中既包含经电源线直接传导的低频高能量成分，也包含通过线间耦合传播的高频成分。因此在试验设计上，需要分别建立传导试验布置（直接注入电源线）与耦合试验布置（通过耦合网络注入相邻导线），以覆盖两类传播路径。

三、试验脉冲体系 📐

BS AU 243 参照 ISO 7637 规定了一系列标准化试验脉冲，用于模拟车辆电源线上的典型瞬态骚扰。典型脉冲包括：

• 脉冲 1：模拟感性负载（如继电器线圈）断开时产生的负向瞬态，验证设备抗负向脉冲能力。
• 脉冲 2a/2b：模拟串接负载突然断/通时电源线的正向暂态。
• 脉冲 3a/3b：模拟开关电弧等产生的快速、低能量脉冲串（耦合骚扰）。
• 脉冲 4：模拟起动机启动时电源电压的暂态跌落。
• 脉冲 5：模拟发电机负载突卸时的高能量过冲（甩负载）。

各脉冲规定了幅值、内阻、持续时间、上升时间、重复率与试验次数，设备需在施加脉冲后满足规定的功能等级（如无功能退化、允许暂时失效但自恢复等）。脉冲波形随供电电压（12 V 或 24 V）与试验等级（严格等级）不同而调整。标准还给出了各试验脉冲的注入电路与测试台架布置图，例如传导电压瞬态测量布置、传导电流瞬态测量布置以及瞬态抗扰度试验布置。

四、试验布置与失效模式严重度分级 🔬

标准对试验布置、设备与判定方法作出规定：

• 试验电源：采用规定内阻与输出特性的可调电源，模拟车辆供电。
• 脉冲注入：通过耦合网络将试验脉冲注入被测设备的电源线。
• 监测：在施加脉冲期间监测被测设备功能状态与输出。
• 功能等级判定：按标准规定的性能判据（功能等级 A/B/C 等）评定设备抗扰度。

标准附录 A 给出了失效模式严重度分级（Failure Mode Severity Classification）方法：根据被测试设备在骚扰作用期间及之后的功能行为，将失效划分为若干严重度等级，例如”无失效””功能暂时退化且自动恢复””功能退化需人工复位””功能永久失效”等。这一分级为整车厂与零部件供应商之间约定抗扰性能要求提供了统一的语言，便于在项目早期确定可接受的功能降级范围。

五、提升设备电磁兼容性的通用技术 📡

标准中关于提升设备电磁兼容性（EMC）的通用技术包括：

• 电源输入防护：在供电输入端设置瞬态抑制器件（如 TVS）、浪涌保护与输入滤波，抑制进入设备的脉冲能量。
• PCB 布局与去耦：合理的电源与地平面布局、就近去耦电容，降低线路电感与耦合敏感度。
• 线束与接地：合理布线、屏蔽与接地设计，减少敏感线路与骚扰源的耦合。
• 软件抗扰：通过看门狗、冗余校验、状态恢复机制等软件手段提高系统鲁棒性。

需要强调的是，抗扰度试验的目的不是”把设备做结实”，而是验证设备在实际车辆电气环境中能够正常工作。设计阶段就应结合失效严重度分级确定防护目标，而不是等到试验失败后才被动整改。

六、工程实践与应用 🛠️

• 🚗 EMC 设计：在 ECU、传感器、执行器的供电输入端设计 TVS、RC 滤波、磁珠等防护，抑制瞬态脉冲。
• 🧪 抗扰度试验：按 ISO 7637/BS AU 243 对车载电子产品进行电源线瞬态抗扰度试验。
• 📊 等级评定：按功能等级判定产品是否满足整车或零部件 EMC 要求。
• 🔧 线束与接地：合理布线、屏蔽与接地，降低耦合路径的敏感性。

在实际整车项目中，BS AU 243 类的传导与耦合骚扰试验通常作为零部件级 EMC 型式试验的一部分，与辐射抗扰、辐射发射、传导发射等试验共同构成完整的 EMC 验证矩阵。试验应在被测设备处于其典型工作模式（包括最不利工作模式）下进行，并记录不同功能模式的响应情况。

七、常见问题解答 ❓