Sõidukite keerukate võimsusanomaaliate ületamine: autotööstuse pingelangude ja -katkestuste simulaatori praktilised rakendused

Abstraktne
Sõiduki töötamise ajal põhjustavad lahtised juhtmestiku pistikud, oksüdeerunud klemmid, pistikute sisestamine ja eemaldamine, järsud koormuse muutused ja muud töötingimused pidevalt toiteallika kõrvalekaldeid, nagu pingelangused, mööduvad mikrokatkestused ja lühiajalised voolukatkestused, mis põhjustavad kergesti rikkeid, sealhulgas sõiduki juhtplokkide ja andurite signaali kadu, kontrolleri krahhe ja ajamite valesid toiminguid. Selliste reaalsete sõidukivigade taasesitamiseks laborites ja komponentide töökindluse täielikuks kontrollimiseks on autotööstuse pingelanguste ja katkestuste simulaator hädavajalik standardiseeritud testimisvahend. PFS-80V50A autotööstuse juhtmestiku mikrokatkestuste simulaatori turule tõi... LISUN on professionaalne autotööstuse pingelanguste ja katkestuste simulaator. See seade on konstrueeritud kiire elektroonilise lüliti arhitektuuriga ja vastab rangelt standardi ISO 16750-2:2023 punktis 4.9 esitatud testispetsifikatsioonidele ning suudab täpselt taasesitada mitmesuguseid elektri- ja signaaliliinide mööduvaid sisse- ja väljalülitusvigu. Seda kasutatakse laialdaselt sõiduautode, tarbesõidukite, ehitusmasinate ja põllumajandusseadmete elektrooniliste juhtseadmete teadus- ja arendustegevuse kontrollimiseks, tehase tarnekontrolliks ja kolmandate osapoolte vastavussertifitseerimiseks. See artikkel käsitleb sõidukite pingelanguste ja mööduvate katkestuste algpõhjuseid, seadme peamisi tehnilisi omadusi, parameetrite võrdlust erinevate mudelite ja kogu tööstusharu hõlmavate rakendusstsenaariumide vahel ning analüüsib täielikult autotööstuse pingelanguste ja katkestuste simulaatori praktilist väärtust. 

Sõidukite pingelangude ja mööduvate katkestuste taust ning testimise vajadus

Sõiduki täielik juhtmestik koosneb sadadest järjestikku ühendatud pistikute, klemmide ja vaskjuhtmete rühmadest. Pikaajaline vibratsioon, temperatuuri tsüklid ja veeauru korrosioon suurendavad kontakttakistust, mille tulemuseks on millisekundilised või isegi mikrosekundilised pingelangused ja ajutised voolukatkestused sõidu ajal. Täppiselektroonikakomponentide, näiteks kerekontrollerite, millimeeterlaine radarite ja uue energiaga autojuhtimissüsteemide puhul võib isegi vaid mõne mikrosekundiline toitekatkestus põhjustada mäluandmete kadu, sidebusside katkemise ja funktsioonide lähtestamise rikke. Kui teekatsete käigus leitakse vigu, peavad sõidukitootjad investeerima tohutul hulgal tööjõudu juhtmestiku, kiipide ja toiteahelate tõrkeotsingusse, mis toob kaasa äärmiselt suured alaldikulud.

Tavapärased lihtsad lülitid ja käsitsi ühendatavad pistikühendused ei suuda katkestuste kestust ja pinge muutumise kiirust täpselt reguleerida ning lainekujud ei ole reprodutseeritavad, mistõttu testitulemused ei vasta Volkswageni, BMW, Tesla ja teiste autotootjate laborite mõõtmisauditi nõuetele. Seevastu autotööstuse pingelangude ja katkestuste simulaator kasutab programmeeritavaid kiireid elektroonilisi lüliteid, et kvantitatiivselt juhtida pingelanguste amplituudi, katkestuste kestust ja sisse-väljalülitustsükleid, ning selle väljundi töötingimused vastavad väga hästi tegelike sõidukite riketele. See suudab paljastada komponentide häiretevastased nõrkused varases teadus- ja arendustegevuse etapis, toimides praeguste sõidukite elektrilise töökindluse testimise põhiriistvarana. Peavoolu autotööstuse pingelangude ja katkestuste simulaatorina on PFS-80V50A-d partiidena ostnud sajad elektroonikakontrolli laborid nii kodu- kui ka välismaal.

Autode toitekatkestuse simulaator

PFS-80V50A autotööstuse pingelanguse ja katkestuse simulaatori põhilised tehnilised omadused

. PFS-80V50A auto juhtmestiku mikrokatkestuste simulaator on iseseisvalt välja töötatud LISUN ja see toimib standardiseeritud autotööstuse pingelanguse ja katkestuse simulaatorina. Selle riistvara on jagatud kaheks põhimooduliks: toiteahela simulatsiooniüksus ja mitmekanalilise signaaliahela simulatsiooniüksus. Need kaks üksust saavad töötada iseseisvalt või sünkroonselt, et simuleerida kombineeritud toite väljalülitusvigu, hõlmates täielikult kõiki siseriiklike ja rahvusvaheliste standardite, sealhulgas ISO 16750-2:2023, VW 80000 ja LV 124 juhtmestiku katkestuse testimisklausleid.

Toiteliini simulatsioonivõimekuse osas toetab seade DUT toiteahela maksimaalset koormust ±80V / 50A, mis on ehitatud kolme juhitava lülitiga S1, S- ja S2 ning mitme valikulise tühjendustakistiga. See suudab simuleerida pingelanguse töötingimusi, mis on põhjustatud juhtmestiku avatud vooluringist, hetkelisest lühisest, voolukatkestusest ühendamise ajal ja järskudest koormuse muutustest. Lülitite tõusva ja langeva serva aega kontrollitakse 200 nanosekundi piires, maksimaalse pinge muutuse kiirusega 100V mikrosekundis. Reguleeritav katkestusvahemik hõlmab 1 μs kuni 16 sekundit, mis võimaldab nii väiksemate väljalülituste kui ka pikaajaliste alapinge töötingimuste vaba redigeerimist, et täpselt taasesitada erinevaid reaalseid sõidukite languse lainekujusid. Standardsed kalibreerimistakistid 1Ω ja 100Ω on varustatud täpsuse kontrollimiseks enne ja pärast iga testi, et tagada testiandmete vastavus CNAS-i laborite jälgitavusnõuetele.

Signaaliliini simulatsioonivõimekuse osas integreerib seade 16 vastastikku sõltumatut signaalikanalit, millest igaüks toetab ±50 V / 3 A koormust, mis sobib sõidukite sidejuhtmestiku (nt CAN, LIN ja Ethernet) testimiseks. Saadaval on kaks testimisrežiimi: ühekanaliline sõltumatu katkestus ja mitmekanaliline sünkroonne hetkeline katkestus. Lülituse ajastust ja katkestusintervalle saab kohandada ja programmeerida arvuti põhitarkvara abil, et simuleerida mitmekanalilist samaaegset signaali kadu, mis on põhjustatud mitme juhtmestiku pistiku lahtiühendamisest, kontrollides instrumentide, radarite ja keremoodulite side rikketaluvust.

Täielik autotööstuse pingelangude ja katkestuste simulaator on varustatud visuaalselt programmeeritava tarkvaraga. Operaatorid saavad ühe klõpsuga käivitada suuremate autotootjate sisseehitatud testimalle ilma keerulisi ajastuskõveraid käsitsi muutmata. Pinge lainekujud, katkestuste ajatemplid ja voolumuutuse andmed salvestatakse testimise ajal automaatselt ning sertifitseerimisauditiks saadaolevaid PDF-aruandeid saab otse pärast testi eksportida, mis vähendab oluliselt iga proovipartii testimisaega. Šassii võtab vastu standardsed kapi mõõtmed ja seda saab kombineerida nelja kvadrandi pingesimulaatorite, koormusgeneraatorite ja maapinna nihke simulaatoritega, et moodustada täielik LS-ISO16750 sõiduki elektrilise jõudluse terviklik testimissüsteem, mis võimaldab kõiki ISO 16750 standarditega määratletud elektrilisi koormusteste ühe peatuse kauguselt läbi viia.

Parameetrite võrdlustabel LISUN Täisseeria autotööstuse pingelangude ja katkestuste simulaator

Autotööstuse pingelanguse ja katkestuse simulaatori täisstsenaariumi praktilised rakendused

PFS-80V50A autotööstuse pingelangude ja katkestuste simulaator hõlmab kõiki autoelektroonika tööstusahela testimislülisid, millel on erinevates stsenaariumides erinevad rakendusväärtused. Esimene stsenaarium on komponentide teadus- ja arenduslaborid. Teadus- ja arendusinsenerid saavad seadmete abil reprodutseerida erineva kestuse ja amplituudiga pingelanguseid ja mikrokatkestusi, võrrelda erinevate toitekiipide, filtriahelate ja energia salvestamise kondensaatoriskeemide väljalülitustakistust, optimeerida vooluahela kaitselahendusi prototüübi projekteerimisetapis ning vältida massilisi rikkeid täielike sõidukite teekatsete ajal.

Teine stsenaarium on tehase tarnekvaliteedi kontroll. Saadaval on sisseehitatud standardiseeritud testimismallid Volkswageni, Toyota ja General Motorsi jaoks. Tootmisliini operaatorid ei pea olema tuttavad keeruliste standardsätetega. Pärast testitavate juhtplokkide ja andurite ühendamist vooluringiga saab ühe klõpsuga käivitada automaatse testimise, et kiiresti välja sõeluda kvalifitseerimata tooteid, millel on defektid, näiteks krahh pärast voolukatkestust ja signaali kadu, tagada tarnitud toodete elektrilise töökindluse järjepidevus ja vähendada müügijärgsete rikete nõuete riski.

Kolmas stsenaarium on kolmanda osapoole autotööstuse testimislaborid. Seadmed on varustatud täielike kalibreerimist toetavate komponentidega ning pingelangude ja mikrokatkestuste väljundlainekuju andmed võimaldavad genereerida CNAS-i akrediteeritud testiaruandeid, et täita sõidukite originaalvaruosade tootjate tarneahela juurdepääsu sertifitseerimise nõudeid, toetades vastavustestimisettevõtteid juhtmestiku katkestuste testimisel erinevate sõiduautode ja ehitusmasinate komponentide jaoks nii kodu- kui ka välismaal.

Neljas stsenaarium on täielikud sõidukite rikete taasesitamise laborid. Kui reaalsetel sõidukitel esineb vahelduvaid keerulisi rikkeid, näiteks näidikute must ekraan, voolukatkestus ja radarisignaali kadu, saavad insenerid koguda reaalsete sõidukite rikete lainekujusid ja importida need auto pinge languse ja katkestuse simulaatorisse 1:1 replikatsiooniks, tuvastades kiiresti, kas rikete algpõhjus peitub kontrollerites, juhtmestikus või toiteahelates, ja lühendades oluliselt tõrkeotsingu tsüklit.

Viies stsenaarium on töökindluse uuringud ülikoolides ja autotööstuse originaalvaruosade uurimisinstituutides. Seadme programmeeritav ajastusfunktsioon toetab kohandatud äärmuslikke langusi ja mitme järjestikuse mööduva katkestuse kombineeritud töötingimusi, mida saab kasutada autotööstuse elektroonikakomponentide vananemis- ja rikkemehhanismi uurimiseks pikaajaliste sagedaste väljalülituskeskkondade korral ning katseandmete toetamiseks uue põlvkonna elektrooniliste juhtimistoodete disainimisel.

Kui laborid peavad ehitama tervikliku ISO 16750 standardile vastava testimisplatvormi, saab PFS-80V50A autotööstuse pingelangude ja katkestuste simulaatori kombineerida järgmisega: LISUN neljakvadrandilised pingesimulaatorid, koormuse avariigeneraatorid, juhtmestiku lühise simulaatorid ja maanduse nihke simulaatorid, et moodustada integreeritud LS-ISO16750 terviklik testkapp, mis hõlmab kõiki rahvusvahelisi ja OEM-testimisstandardeid, mis on seotud sõidukite elektriliste koormustega.

Järeldus

Sõiduki täieliku vibratsiooni ja juhtmestiku vananemise põhjustatud pingelangused ja mööduvad mikrokatkestused on autoelektroonika kõige levinumad toiteallika kõrvalekalded. Tavapärased käsitsi juhitavad seadmed ei võimalda kvantitatiivset ja reprodutseeritavat standardiseeritud testimist, mistõttu on autotööstuse pingelanguste ja katkestuste simulaator peamine professionaalne vahend selliste testimisprobleemide lahendamiseks. Küpse autotööstuse pingelanguste ja katkestuste simulaatorina... LISUN PFS-80V50A autotööstuse juhtmestiku mikrokatkestuse simulaatorr vastab täielikult ülemaailmsetele peavoolu sõidukite elektrikatsete spetsifikatsioonidele, sealhulgas ISO 16750-2, VW 80000 ja LV 124, tuginedes kolmele põhieelisele: nanosekundilise taseme kiired lülitid, toite ja signaali kahekanaliline sõltumatu simulatsioon ning sisseehitatud testimallid mitmele autotootjale.

Seadmete valiku osas on PFS-80V50A mudel eelistatud madalpinge väikeste osade, näiteks miniatuursete andurite ja kere ECU-de teadus- ja arendustegevuseks ning tootmisliini testimiseks; suure võimsusega uute energiaelektroonika juhtimis- ja raskeveokite komponente saab vastavalt praegustele nõudmistele uuendada 100 A, 150 A või 300 A mudeliteni. See autotööstuse pingelanguste ja katkestuste simulaatorite seeria on rakendatav erinevates äristsenaariumides, sealhulgas teadus- ja arendustegevuse kontrollimine, tehase tarnekontroll, kolmanda osapoole sertifitseerimine ja rikete taasesitus. Need suudavad eelnevalt paljastada autoelektroonika funktsionaalseid defekte pingelanguste ja mööduvate katkestuste tingimustes, vähendada tõhusalt autotootjate teadus- ja arendustegevuse alaldus- ja müügijärgse hoolduse kulusid ning olla asendamatuks standardiseeritud katseseadmeks sõidukite elektrilise töökindluse laborites.