BCI (RI-1)
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15.11.2008

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Störfestigkeitsmessungen mit Bulk Current Injection (BCI) Methode

Grund der Prüfung

Der Sinn dieser Prüfung ist es, die Störfestigkeit einer elektronischen Baugruppe gegen ein elektromagnetisches Feld zu bestimmen.

Diese Prüfung kann nach zwei verschiedenen Methoden durchgeführt werden: Substitutionsmethode Closed-Loop-Methode. Beide Methoden werden zur Prüfung von Baugruppen im Kfz angewendet. Welche der beiden Methoden angewendet werden darf, hängt in der Regel vom Kfz-Hersteller ab. Welcher Test der Härtere ist, hängt dabei in erster Linie von der Impedanz des Prüfaufbaus im Unterschied zum Kalibrieraufbau ab. Deshalb ist eine Beurteilung einer BCI Messung ohne ein Darstellung der Impedanz des Prüfaufbaus im Prinzip zwar möglich, besitzt aber nur eingeschränkte Aussagekraft.

Referenzdokumente

Diese Seite referenziert auf die ISO 11452-1 und ISO 11452-4.

Closed Loop Methode

Bei dieser Methode wird mit Hilfe eines Kalibrieraufbaus eine Leistung zu einem Strom ermittelt. Da sich der Kalibrieraufbau von dem Verhalten des Prüflings und seinem Kabelbaum unterscheidet, wird bei dieser Methode durch eine Regelung der Leistung versucht, den geforderten Strom in den Kabelbaum einzuprägen. Ist die Impedanz des Kabelbaums niedriger als die Impedanz bei der Kalibrierung, wird die Leistung zurückgeregelt. Ist die Impedanz des Kabelbaums höher als bei der Kalibrierung, wird die Leistung erhöht, bis der erforderliche Strom erreicht wird. Dabei wird allerdings nicht über die 4fache Kalibrierleistung geregelt.

Aufbau der Prüfung

BCI closed loop methode

Durchführung einer Messung

  • Störfestigkeitsmessungen mit der BCI Methode werden in der Regel ab 0,15MHz durchgeführt.
  • Die Messungen müssen getrennt nach Steckverbindern durchgeführt werden. Dies bedeutet, das ein Prüfling mit drei verschiedenen Zuleitungen, dreimal die Prüfung zu durchlaufen hat.
  • Bei der Verweilzeit (dwell time) ist auf die Zykluszeit des Prüflings zu achten. Die unten angegebenen Werte sind lediglich Mindestzeiten.
  • Bei den Messungen werden unterschiedliche Modulationsarten verwendet. In der Regel CW (Continuous Wave) und AM (Amplitude Modulation).
  • Die Leistung des Verstärkers ist auf die vierfache Kalibrierleistung zu begrenzen.
  • Die Kalibrierung darf nur mit CW erfolgen.
  • Das Kalibrier JIG ist auf beiden Seiten mit 50Ohm abzuschließen.

Achtung: Es gibt für den BCI-Test fertig aufgebaute Prüfsysteme. Bei diesen kann die Neigung entstehen, die Prüfung nicht in einer geschirmten Kammer durchzuführen. Die Prüfungen sollten in keinem Fall ohne Kabine durchgeführt werden. Die entstehenden Feldstärken sind weit über dem Grenzwert der Berufsgenossenschaft. Bei den eingesetzten Spannungen und den entstehenden Ströme können sogar Verbrennungen am Körper entstehen, wenn der Kontakt zum Prüfling bzw. Kabelbaum zu nah ist.

Beispielhafte Einstellungen

Frequency range[MHz]

Dwell time [s]

Step size [%]

Modulation

Remarks

0,15 - 100

2

5

CW; AM: 1kHz, m=80%;

 

100 - 400

2

2

CW; AM: 1kHz, m=80%;

 

Berechnung der Testfrequenzen (ab 100kHz und bei 5%):

Berechnung der Testfrequenzen (ab 100MHz und bei 2%):

Berechnung Schrittweite 100kHz
Berechnung Schrittweite 100MHz

Anforderungen an den Prüfling

Frequency range [MHz]

Field strenght
[mA]

Functional class

0,15-3

100 * f/3MHz

A

3-400

100

A

0,15-3

200*f/3MHz

B

3-400

200

B

3-400

300

C

Für f sind dabei die Frequenzpunkte in MHz einzusetzen.

Vorgaben für die Messungen nach der EU Gesetzgebung

Frequency range[MHz]

current strenght [mA]

Dwell time [s]

Step size [%]

Modulation

Functional class

20 – 100

60

2

5

AM: 1kHz, m=80%

A

100 - 400

60

2

2

AM: 1kHz, m=80%

A

Substitutions Methode

Bei dieser Methode wird mit Hilfe eines Kalibrieraufbaus eine Leistung zu einem Strom ermittelt. Im Gegensatz zur closed-loop Methode wird diese Kalibrierleistung einfach über den Kabelbaum dem Prüfling zugeführt. Es wird nicht versucht, den Strom den Impedanzverhältnissen anzupassen. Bei dieser Methode wird zwischen der DBCI (Differenzieller BCI Test) und dem CBCI (Common BCI Test) unterschieden. Bei der DBCI Prüfung wird die Masseleitung nicht in der Stromeinspeisezange geführt.

Aufbau der Prüfung

BCI substitutions methode

Durchführung einer Messung

  • Störfestigkeitsmessungen mit der BCI Methode werden in der Regel ab 0,15MHz durchgeführt.
  • Für die Messungen müssen die Zuleitungen zum Kabelbaum komplett in die Stromeinspeisezange. Die Prüfung ist an drei verschiedenen Positionen im Kabelbaum zu wiederholen.
  • An der Position 150mm und 450mm müssen die Messungen unterhalb von 30MHz nach der DBCI Methode durchgeführt werden.
  • An der Position 450mm und 750mm müssen die Messungen nach der CBCI Methode durchgeführt werden.
  • Bei der Verweilzeit (dwell time) ist auf die Zykluszeit des Prüflings zu achten. Die unten angegebenen Werte sind lediglich Mindestzeiten.
  • Bei den Messungen werden unterschiedliche Modulationsarten verwendet. In der Regel CW (Continuous Wave) und AM (Amplitude Modulation).
  • Die Kalibrierung darf nur mit CW erfolgen.
  • Das Kalibrier JIG ist auf beiden Seiten mit 50Ohm abzuschließen.

Achtung: Es gibt für den BCI-Test fertig aufgebaute Prüfsysteme. Bei diesen kann die Neigung entstehen, die Prüfung nicht in einer geschirmten Kammer durchzuführen. Die Prüfungen sollten in keinem Fall ohne Kabine durchgeführt werden. Die entstehenden Feldstärken sind weit über dem Grenzwert der Berufsgenossenschaft. Bei den eingesetzten Spannungen und den entstehenden Ströme können sogar Verbrennungen am Körper entstehen, wenn der Kontakt zum Prüfling bzw. Kabelbaum zu nah ist.

Beispielhafte Einstellungen

Frequency range[MHz]

Dwell time [s]

Step size [%]

Modulation

Remarks

0,15 - 100

2

5

CW; AM: 1kHz, m=80%;

 

100 - 400

2

2

CW; AM: 1kHz, m=80%;

 

Berechnung der Testfrequenzen (ab 100kHz und bei 5%):

Berechnung der Testfrequenzen (ab 100MHz und bei 2%):

Berechnung Schrittweite 100kHz
Berechnung Schrittweite 100MHz

Anforderungen an den Prüfling

Frequency range [MHz]

Field strenght
[mA]

Functional class

0,15-3

100 * f/3MHz

A

3-400

100

A

0,15-3

200*f/3MHz

B

3-400

200

B

3-400

300

C

Für f sind dabei die Frequenzpunkte in MHz einzusetzen.

Vorgaben für die Messungen nach der EU Gesetzgebung

Frequency range[MHz]

current strenght [mA]

Dwell time [s]

Step size [%]

Modulation

Functional class

20 – 100

60

2

5

AM: 1kHz, m=80%

A

100 - 400

60

2

2

AM: 1kHz, m=80%

A

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