การแก้ไขปัญหาความผิดปกติของระบบไฟฟ้าในรถยนต์ที่ซับซ้อน: การประยุกต์ใช้เครื่องจำลองแรงดันไฟตกและไฟดับในรถยนต์ในทางปฏิบัติ

นามธรรม
ในระหว่างการใช้งานรถยนต์ ขั้วต่อสายไฟที่หลวม ขั้วต่อที่เป็นสนิม การเสียบและถอดปลั๊ก การเปลี่ยนแปลงโหลดอย่างกะทันหัน และสภาวะการทำงานอื่นๆ จะทำให้เกิดความผิดปกติของแหล่งจ่ายไฟอย่างต่อเนื่อง เช่น แรงดันตก แรงดันไฟขาดช่วงสั้นๆ และไฟดับเป็นระยะสั้น ซึ่งอาจทำให้เกิดความเสียหายได้ง่าย รวมถึงการสูญเสียสัญญาณของ ECU และเซ็นเซอร์ในรถยนต์ การทำงานผิดพลาดของตัวควบคุม และการทำงานของแอคชูเอเตอร์ที่ไม่ถูกต้อง เพื่อจำลองความผิดพลาดในรถยนต์จริงในห้องปฏิบัติการและตรวจสอบความน่าเชื่อถือของชิ้นส่วนให้สมบูรณ์ เครื่องจำลองแรงดันตกและไฟขาดช่วงสำหรับยานยนต์จึงเป็นเครื่องมือทดสอบมาตรฐานที่ขาดไม่ได้ เครื่องจำลองแรงดันตกและไฟขาดช่วงสำหรับยานยนต์ PFS-80V50A เปิดตัวโดย LISUN เป็นเครื่องจำลองแรงดันไฟตกและไฟดับชั่วคราวสำหรับยานยนต์ระดับมืออาชีพ ออกแบบด้วยสถาปัตยกรรมสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ความเร็วสูงและปฏิบัติตามข้อกำหนดการทดสอบในข้อ 4.9 ของ ISO 16750-2:2023 อย่างเคร่งครัด อุปกรณ์นี้สามารถจำลองความผิดพลาดแบบเปิด-ปิดชั่วขณะต่างๆ ของสายไฟและสายสัญญาณได้อย่างแม่นยำ มีการใช้งานอย่างกว้างขวางในการตรวจสอบการวิจัยและพัฒนา การตรวจสอบการส่งมอบจากโรงงาน และการรับรองการปฏิบัติตามข้อกำหนดจากบุคคลที่สามของชิ้นส่วนควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์ที่ติดตั้งในรถยนต์นั่งส่วนบุคคล รถยนต์เพื่อการพาณิชย์ เครื่องจักรกลก่อสร้าง และอุปกรณ์การเกษตร บทความนี้จะอธิบายถึงสาเหตุหลักของแรงดันไฟตกและความผิดพลาดแบบไฟดับชั่วขณะในยานยนต์ คุณสมบัติทางเทคนิคหลักของอุปกรณ์ การเปรียบเทียบพารามิเตอร์ระหว่างรุ่นต่างๆ และสถานการณ์การใช้งานในอุตสาหกรรม และวิเคราะห์คุณค่าเชิงปฏิบัติของเครื่องจำลองแรงดันไฟตกและไฟดับชั่วคราวสำหรับยานยนต์อย่างครบถ้วน 

ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับปัญหาแรงดันไฟฟ้าตกและไฟดับชั่วขณะในรถยนต์ และความจำเป็นในการทดสอบ

ชุดสายไฟรถยนต์ทั้งหมดประกอบด้วยปลั๊ก ขั้วต่อ และสายทองแดงหลายร้อยกลุ่มที่ต่อกันเป็นอนุกรม การสั่นสะเทือนในระยะยาว การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ และการกัดกร่อนจากไอน้ำจะเพิ่มความต้านทานการสัมผัส ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าตกในระดับมิลลิวินาทีหรือแม้แต่ไมโครวินาที และไฟดับชั่วคราวระหว่างการขับขี่ สำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแม่นยำสูง เช่น ตัวควบคุมตัวถัง เรดาร์คลื่นมิลลิเมตร และระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) สำหรับพลังงานใหม่ แม้แต่การหยุดชะงักของแหล่งจ่ายไฟเพียงไม่กี่ไมโครวินาทีก็อาจนำไปสู่การสูญเสียข้อมูลในหน่วยความจำ การตัดการเชื่อมต่อของระบบสื่อสาร และความล้มเหลวในการรีเซ็ตฟังก์ชัน เมื่อพบข้อผิดพลาดระหว่างการทดสอบบนท้องถนน ผู้ผลิตรถยนต์จำเป็นต้องลงทุนกำลังคนจำนวนมากเพื่อแก้ไขปัญหาชุดสายไฟ ชิป และวงจรไฟฟ้า ซึ่งทำให้ต้นทุนการแก้ไขสูงมาก

สวิตช์แบบธรรมดาและอุปกรณ์เสียบปลั๊กแบบแมนนวลทั่วไปไม่สามารถควบคุมระยะเวลาการหยุดชะงักและอัตราการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าได้อย่างแม่นยำ และรูปคลื่นก็ไม่สามารถทำซ้ำได้ ทำให้ผลการทดสอบไม่ตรงตามข้อกำหนดการตรวจสอบการวัดของห้องปฏิบัติการของ Volkswagen, BMW, Tesla และผู้ผลิตรถยนต์รายอื่นๆ ในทางตรงกันข้าม เครื่องจำลองการลดลงและการหยุดชะงักของแรงดันไฟฟ้าในรถยนต์ใช้สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ความเร็วสูงที่ตั้งโปรแกรมได้เพื่อควบคุมแอมพลิจูดของการลดลง ระยะเวลาการหยุดชะงัก และรอบการเปิด-ปิดในเชิงปริมาณ และสภาวะการทำงานของเอาต์พุตมีความสอดคล้องกับข้อบกพร่องของรถยนต์จริงเป็นอย่างมาก สามารถเปิดเผยจุดอ่อนด้านการต้านทานการรบกวนของส่วนประกอบในขั้นตอนการวิจัยและพัฒนาเบื้องต้น และทำหน้าที่เป็นฮาร์ดแวร์หลักสำหรับการทดสอบความน่าเชื่อถือทางไฟฟ้าของรถยนต์ในปัจจุบัน ในฐานะเครื่องจำลองการลดลงและการหยุดชะงักของแรงดันไฟฟ้าในรถยนต์ที่เป็นที่นิยม PFS-80V50A ได้รับการซื้อเป็นจำนวนมากจากห้องปฏิบัติการควบคุมอิเล็กทรอนิกส์หลายร้อยแห่งทั้งในและต่างประเทศ

จำลองการดับไฟรถยนต์

คุณสมบัติทางเทคนิคหลักของเครื่องจำลองแรงดันไฟตกและไฟดับในรถยนต์ PFS-80V50A

การขอ PFS-80V50A ชุดสายไฟรถยนต์ เครื่องจำลองการขัดจังหวะขนาดเล็ก ได้รับการพัฒนาโดยอิสระโดย LISUN และทำหน้าที่เป็นเครื่องจำลองแรงดันตกและไฟดับมาตรฐานสำหรับยานยนต์ ฮาร์ดแวร์แบ่งออกเป็นสองโมดูลหลัก ได้แก่ หน่วยจำลองวงจรไฟฟ้าและหน่วยจำลองวงจรสัญญาณหลายช่องสัญญาณ ทั้งสองหน่วยสามารถทำงานแยกกันหรือทำงานพร้อมกันเพื่อจำลองข้อผิดพลาดไฟดับแบบผสม ครอบคลุมข้อกำหนดการทดสอบการตัดสายไฟทั้งหมดของมาตรฐานภายในประเทศและสากล รวมถึง ISO 16750-2:2023, VW 80000 และ LV 124 อย่างครบถ้วน

ในแง่ของความสามารถในการจำลองสายไฟ อุปกรณ์นี้รองรับโหลดสูงสุด ±80V / 50A สำหรับวงจรจ่ายไฟของ DUT โดยประกอบด้วยสวิตช์ควบคุมได้สามตัว S1, S- และ S2 พร้อมตัวต้านทานคายประจุเสริมหลายตัว สามารถจำลองสภาวะการทำงานที่แรงดันตกเนื่องจากวงจรเปิดของสายไฟ วงจรลัดชั่วขณะ ไฟดับระหว่างการเสียบปลั๊ก และการเปลี่ยนแปลงโหลดอย่างกะทันหัน เวลาขอบขาขึ้นและขาลงของสวิตช์ถูกควบคุมภายใน 200 นาโนวินาที โดยมีอัตราการเปลี่ยนแปลงแรงดันสูงสุด 100V ต่อไมโครวินาที ช่วงเวลาการขัดจังหวะที่ปรับได้ครอบคลุม 1μs ถึง 16s ทำให้สามารถแก้ไขทั้งการปิดเครื่องเล็กน้อยและสภาวะการทำงานแรงดันต่ำเป็นเวลานานได้อย่างอิสระ เพื่อจำลองรูปคลื่นแรงดันตกของรถยนต์จริงได้อย่างแม่นยำ ตัวต้านทานสอบเทียบมาตรฐาน 1Ω และ 100Ω ถูกติดตั้งไว้สำหรับการตรวจสอบความแม่นยำก่อนและหลังการทดสอบแต่ละครั้ง เพื่อให้มั่นใจว่าข้อมูลการทดสอบเป็นไปตามข้อกำหนดการตรวจสอบย้อนกลับของห้องปฏิบัติการ CNAS

ในด้านความสามารถในการจำลองสายสัญญาณ อุปกรณ์นี้รวมช่องสัญญาณอิสระ 16 ช่อง แต่ละช่องรองรับโหลด ±50V / 3A เหมาะสำหรับการทดสอบชุดสายไฟสื่อสารในรถยนต์ เช่น CAN, LIN และ Ethernet มีโหมดทดสอบสองโหมดให้เลือกใช้ ได้แก่ การขัดจังหวะแบบอิสระช่องสัญญาณเดียว และการตัดการเชื่อมต่อแบบทันทีพร้อมกันหลายช่องสัญญาณ สามารถปรับแต่งและตั้งโปรแกรมเวลาการสลับและช่วงเวลาการขัดจังหวะผ่านซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์เพื่อจำลองการสูญเสียสัญญาณพร้อมกันหลายช่องสัญญาณที่เกิดจากการหลวมของขั้วต่อสายไฟหลายตัว ตรวจสอบความทนทานต่อความผิดพลาดในการสื่อสารของอุปกรณ์ เรดาร์ และโมดูลตัวถัง

เครื่องจำลองแรงดันตกและแรงดันขัดข้องสำหรับยานยนต์แบบครบวงจรนี้ มาพร้อมกับซอฟต์แวร์ที่ตั้งโปรแกรมได้ด้วยภาพ ผู้ปฏิบัติงานสามารถเรียกใช้เทมเพลตการทดสอบในตัวสำหรับผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่ได้ด้วยการคลิกเพียงครั้งเดียว โดยไม่ต้องแก้ไขเส้นโค้งเวลาที่ซับซ้อนด้วยตนเอง รูปคลื่นแรงดัน เวลาการขัดข้อง และข้อมูลการเปลี่ยนแปลงกระแสจะถูกบันทึกโดยอัตโนมัติระหว่างการทดสอบ และสามารถส่งออกรายงาน PDF ที่พร้อมสำหรับการตรวจสอบรับรองได้โดยตรงหลังการทดสอบ ซึ่งช่วยลดเวลาในการทดสอบสำหรับตัวอย่างแต่ละชุดได้อย่างมาก ตัวเครื่องมีขนาดตู้มาตรฐาน และสามารถประกอบเข้ากับเครื่องจำลองแรงดันสี่ควอดแรนต์ เครื่องกำเนิดโหลดดัมพ์ และเครื่องจำลองการชดเชยกราวด์ เพื่อสร้างระบบทดสอบประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของยานยนต์แบบครบวงจรตามมาตรฐาน LS-ISO16750 ซึ่งทำให้สามารถทำการทดสอบความเครียดทางไฟฟ้าทั้งหมดที่กำหนดโดยมาตรฐาน ISO 16750 ได้ในที่เดียว

ตารางเปรียบเทียบพารามิเตอร์ของ LISUN เครื่องจำลองแรงดันไฟตกและไฟดับในรถยนต์แบบครบชุด

การประยุกต์ใช้งานจริงในสถานการณ์จำลองเต็มรูปแบบของเครื่องจำลองแรงดันไฟตกและไฟดับในรถยนต์

เครื่องจำลองแรงดันตกและไฟดับในรถยนต์ PFS-80V50A ครอบคลุมทุกขั้นตอนการทดสอบในห่วงโซ่อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ โดยมีคุณค่าการใช้งานที่แตกต่างกันในสถานการณ์ต่างๆ สถานการณ์แรกคือห้องปฏิบัติการวิจัยและพัฒนาชิ้นส่วน วิศวกรวิจัยและพัฒนาสามารถจำลองแรงดันตกและไฟดับขนาดเล็กที่มีระยะเวลาและความรุนแรงต่างกันได้โดยใช้อุปกรณ์นี้ เปรียบเทียบความต้านทานการปิดเครื่องของชิปจ่ายไฟ วงจรกรอง และวงจรตัวเก็บประจุเก็บพลังงานต่างๆ ปรับปรุงโซลูชันการป้องกันวงจรในขั้นตอนการออกแบบต้นแบบ และหลีกเลี่ยงปัญหาความล้มเหลวจำนวนมากในระหว่างการทดสอบรถยนต์บนท้องถนนอย่างเต็มรูปแบบ

สถานการณ์ที่สองคือการตรวจสอบคุณภาพการส่งมอบจากโรงงาน มีแม่แบบการทดสอบมาตรฐานในตัวสำหรับ Volkswagen, Toyota และ General Motors ผู้ปฏิบัติงานในสายการผลิตไม่จำเป็นต้องคุ้นเคยกับข้อกำหนดมาตรฐานที่ซับซ้อน หลังจากเชื่อมต่อ ECU และเซ็นเซอร์ของ DUT เข้ากับวงจรแล้ว สามารถเริ่มการทดสอบอัตโนมัติได้ด้วยการคลิกเพียงครั้งเดียว เพื่อคัดกรองผลิตภัณฑ์ที่ไม่ได้มาตรฐานที่มีข้อบกพร่อง เช่น เครื่องดับหลังจากไฟดับและการสูญเสียสัญญาณได้อย่างรวดเร็ว รับประกันความสม่ำเสมอของความน่าเชื่อถือทางไฟฟ้าของผลิตภัณฑ์ที่ส่งมอบ และลดความเสี่ยงในการเรียกร้องค่าเสียหายหลังการขาย

สถานการณ์ที่สามคือห้องปฏิบัติการทดสอบยานยนต์ของบุคคลที่สาม อุปกรณ์ดังกล่าวมีส่วนประกอบสนับสนุนการสอบเทียบที่ครบถ้วน และข้อมูลรูปคลื่นเอาต์พุตของการลดลงของแรงดันไฟฟ้าและการหยุดชะงักเล็กน้อยสามารถสร้างรายงานการทดสอบที่ได้รับการรับรองจาก CNAS เพื่อตอบสนองความต้องการการรับรองการเข้าถึงห่วงโซ่อุปทานของผู้ผลิตยานยนต์ (OEM) สนับสนุนธุรกิจการทดสอบการปฏิบัติตามข้อกำหนดของการหยุดชะงักของสายไฟสำหรับชิ้นส่วนรถยนต์นั่งส่วนบุคคลและเครื่องจักรกลก่อสร้างต่างๆ ทั้งในและต่างประเทศ

สถานการณ์ที่สี่คือห้องปฏิบัติการจำลองความผิดพลาดของรถยนต์แบบครบวงจร เมื่อเกิดความผิดพลาดที่รุนแรงเป็นระยะๆ เช่น หน้าจอเครื่องมือดำ ไฟดับ และสัญญาณเรดาร์หายไปในรถยนต์จริง วิศวกรสามารถรวบรวมรูปคลื่นความผิดพลาดของรถยนต์จริงและนำเข้าสู่โปรแกรมจำลองการลดลงของแรงดันไฟฟ้าและการหยุดชะงักของยานยนต์เพื่อจำลองแบบ 1:1 ได้อย่างรวดเร็ว ทำให้สามารถระบุได้ว่าสาเหตุหลักของความผิดพลาดอยู่ที่ตัวควบคุม ชุดสายไฟ หรือวงจรจ่ายไฟ และช่วยลดระยะเวลาในการแก้ไขปัญหาได้อย่างมาก

สถานการณ์ที่ห้าคือการทดสอบวิจัยความน่าเชื่อถือในมหาวิทยาลัยและสถาบันวิจัย OEM ด้านยานยนต์ คุณสมบัติการตั้งเวลาแบบโปรแกรมได้ของอุปกรณ์รองรับการเปลี่ยนแปลงอย่างสุดขั้วที่กำหนดเองและสภาวะการทำงานแบบผสมผสานของการหยุดชะงักชั่วคราวหลายครั้งติดต่อกัน ซึ่งสามารถนำมาใช้ศึกษาถึงกลไกการเสื่อมสภาพของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์ภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีการปิดเครื่องบ่อยครั้งในระยะยาว และให้ข้อมูลการทดสอบเพื่อสนับสนุนการออกแบบผลิตภัณฑ์ควบคุมอิเล็กทรอนิกส์รุ่นใหม่

หากห้องปฏิบัติการต้องการสร้างแพลตฟอร์มการทดสอบ ISO 16750 แบบครบวงจร สามารถนำเครื่องจำลองการตกและขัดจังหวะแรงดันไฟฟ้าสำหรับยานยนต์ PFS-80V50A มาประกอบเข้าด้วยกันได้ LISUN ประกอบด้วยเครื่องจำลองแรงดันไฟฟ้าสี่ควอดแรนต์ เครื่องกำเนิดโหลดดัมพ์ เครื่องจำลองการลัดวงจรของสายไฟ และเครื่องจำลองการชดเชยกราวด์ เพื่อประกอบเป็นตู้ทดสอบแบบครบวงจร LS-ISO16750 ซึ่งครอบคลุมมาตรฐานการทดสอบระดับสากลและ OEM ทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับโหลดไฟฟ้าของยานยนต์ได้ในที่เดียว

สรุป

การลดลงของแรงดันไฟฟ้าและการหยุดชะงักชั่วขณะเล็กๆ ที่เกิดจากการสั่นสะเทือนของรถยนต์โดยรวมและการเสื่อมสภาพของสายไฟ เป็นความผิดปกติของระบบจ่ายไฟที่พบบ่อยที่สุดในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของรถยนต์ อุปกรณ์ทดสอบแบบแมนนวลทั่วไปไม่สามารถทำการทดสอบเชิงปริมาณและได้มาตรฐานที่สามารถทำซ้ำได้ ทำให้เครื่องจำลองการลดลงของแรงดันไฟฟ้าและการหยุดชะงักของยานยนต์เป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับมืออาชีพในการแก้ปัญหาการทดสอบดังกล่าว ในฐานะเครื่องจำลองการลดลงของแรงดันไฟฟ้าและการหยุดชะงักของยานยนต์ที่พัฒนามาอย่างสมบูรณ์แล้ว... LISUN PFS-80V50A ชุดสายไฟรถยนต์จำลองการขัดจังหวะขนาดเล็กr เป็นไปตามข้อกำหนดการทดสอบทางไฟฟ้าของยานยนต์ระดับโลกอย่างครบถ้วน รวมถึง ISO 16750-2, VW 80000 และ LV 124 โดยอาศัยข้อได้เปรียบหลักสามประการ ได้แก่ การสลับความเร็วสูงระดับนาโนวินาที การจำลองอิสระของช่องสัญญาณคู่ของกำลังไฟฟ้าและสัญญาณ และแม่แบบการทดสอบในตัวสำหรับผู้ผลิตรถยนต์หลายราย

ในแง่ของการเลือกอุปกรณ์ รุ่น PFS-80V50A เหมาะสำหรับการวิจัยและพัฒนาและการทดสอบสายการผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กแรงดันต่ำ เช่น เซ็นเซอร์ขนาดเล็กและ ECU ตัวถังรถยนต์ ส่วนอุปกรณ์ควบคุมอิเล็กทรอนิกส์พลังงานใหม่และชิ้นส่วนรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ขนาดใหญ่ที่มีกำลังสูง สามารถอัพเกรดเป็นรุ่น 100A, 150A หรือ 300A ได้ตามความต้องการในปัจจุบัน เครื่องจำลองแรงดันตกและแรงดันขัดข้องสำหรับยานยนต์ซีรีส์นี้ สามารถใช้งานได้ในสถานการณ์ทางธุรกิจต่างๆ รวมถึงการตรวจสอบการวิจัยและพัฒนา การตรวจสอบการส่งมอบจากโรงงาน การรับรองจากบุคคลที่สาม และการจำลองข้อผิดพลาด สามารถตรวจพบข้อบกพร่องในการทำงานของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์ภายใต้สภาวะแรงดันตกและแรงดันขัดข้องชั่วคราวได้ล่วงหน้า ช่วยลดต้นทุนการแก้ไขการวิจัยและพัฒนาและการบำรุงรักษาหลังการขายสำหรับผู้ผลิตรถยนต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และเป็นอุปกรณ์ทดสอบมาตรฐานที่ขาดไม่ได้สำหรับห้องปฏิบัติการความน่าเชื่อถือทางไฟฟ้าของยานยนต์