车载DC开发设计规范

1、XXXXXXXX有限公司企业标准XXXX代替XXXXDC-DC专换器开发设计规范编 制:校 对:审 核:标准化:批 准:2019-12-302019-11-30 妗布2019-12-30XXXX有限公司发布XXXX、人 刖 百为了保证XXXXt限公司的DC-DC转换器产品设计的合理性和适用性，为 DC-DC转换器 开发工作提供设计依据，特编制本标准。本标准代替XXXXDC-DC转换器设计规范，与XXXX相比，除编辑性修改外主要技 术变化如下：增加了性能指标、软件版本要求、设计开发流程（见 4.3、4.13、5）;修改了工作环境温度（见4.2.1, 2017年版的4.2.1）。本标准由XXXXt

2、限公司技术研究院提出。本标准由XXXXt限公司技术研究院起草并负责解释。本标准主要起草人：本标准所代替标准的历次版本发布情况为：XXXX-JG-087-2017。XXXXDC-DC转换器设计规范1范围本规范规定了 XXXX有限公司开发的DC-DC转换器的术语和定义、技术指标、设计开 发、设计验证和包装标示。本规范适用于XXXXt限公司开发的DC-DC转换器。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其 随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标 准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的

3、引用文件，其最新 版本适用于本规范。GB/T 2423.1-2008电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验A :低温GB/T 2423.2-2008电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验B:高温GB/T 2423.17-2008电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Ka：盐雾试验方 法GB/T 4208-2017外壳防护等级（IP代码）GB/T 14711-2013中小型旋转电机通用安全要求GB/T 17619-1998机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限制和测量方法GB/T 18384.1-2015电动汽车 安全要求 第1部分：车载可充电储能系统（REESS）GB/T

4、 18488.1-2015电动汽车用驱动电机系统 第1部分：技术条件GB/T 18655-2010车辆、船和内燃机 无线电骚扰特性 用于保护车载接收机的限值和测 量方法GB/T 24347-2009电动汽车DC/DC变换器QC/T 238-1997汽车零部件的储存和保管QC/T 413-2002汽车电气设备基本技术条件3术语和定义下列术语与定义适用于本规范。DC-DC 转换器 DC-DC converte r表示直流电路中将一个电压值的电能转换为另一个电压值的电能的装置。转换效率 conversion efficiencyDC-DC转换器的输出功率与其输入功率及附属设备（风扇、控制器等）消耗的

5、功率之和 的比值。DC-DC转换器的输入功率用其输入端的电压和电流的测量值的乘积来计算，输入端电压应在其输入接线端子处（或接线电缆头部）量取。附属设备（风扇、控制器等）消耗的功率另行计算。额定输出电压 output rated voltage第1页共8页XXXX在规定的环境条件、负载状态和温升限度下，DC-DC转换器规定的输出工作电压值。标称输入电压 input nominal voltage在规定的环境条件、负载状态和温升限度下，DC-DC转换器输入电压的标称值。额定功率 rated power在规定的环境条件、额定电压和连续工作情况下，DC-DC转换器达到稳定温度后可输出 的最大功率。峰值

6、功率 peak power在规定的环境条件下和规定时间内，DC-DC转换器可连续工作的最大功率。4技术指标一般要求经济性DC-DC转换器的开发设计应在满足性能要求的前提下，合理设计DC-DC转换器余量。轻量化DC-DC转换器的开发设计应在满足整车低压供电要求的前提下，应减小安装尺寸及重 量。人性化安装尺寸、接引线、接线柱的设计，应安装便利、防止误操作。通用性DC-DC转换器的固定尺寸、出线方式应统一。环境适应性温度（关键特性）DC-DC转换器的工作环境温度为-30C-60C,贮存温度为-40C-80Co湿度DC-DC转换器的工作环境相对湿度为 5%95% （不结露）。盐雾产品应进行盐雾实验。实

7、验后，产品的电气性能参数应符合产品标准的规定。产品的安 装细节、实验后的恢复条件和其他判定要求应在产品标准中规定。耐震性DC-DC转换器的耐震性应满足 QC/T 413-2002中3.12的要求。壳体机械强度DC-DC转换器按照本规范6.3所述的方法试验后，不发生明显的塑性变形。防护等级（关键特性）DC-DC转换器的产品防护等级应符合 GB 4208中IP66要求。性能要求转换效率DC-DC转换器在额定负载条件下运行时，转换效率不低于85%。电压控制精度XXXX在额定输出电压下的相对误差不大于 1%静态电流DC-DC转换器在休眠状态下，输出端静态电流不大于13V3mA,输入端静态电流不大于 5

8、0mA。放电特性DC-DC转换器在停止输出后，输出端电压在 1S内应降至低于3V; DC-DC转换器在停 止输入后，输入端在1S内应降至低于3V。输出功率及持续时间（关键特性）DC-DC转换器的过载输出功率不小于额定功率的1.2倍。按照本规范6.11所述的方法测量出的峰值持续运行时间，应不小于 6min。DC-DC转换器在额定负载运行过程中，输出功 率不低于额定功率80% o 4.3.6上电特性上电时间T需满足1S&T&2S,未上电期间静态电流满足 4.3.3要求。噪声DC-DC转换器及其冷却系统的工作噪声应不大于60dB。额定功率在规定的环境条件、额定电压和连续工作情况下，DC-DC转换器达

9、到稳定温度后可输出 的最大功率应大于或等于铭牌中标出的额定功率值。电磁兼容DC-DC转换器在运行过程中产生的传导干扰和辐射干扰不应超过GB 18655-2010中第12章和第14章规定的限值。DC-DC转换器在运行过程中抗干扰应满足 GB/T 17619-1998中第4章的规定。可靠性在额定负载或按照设定的循环工况运行条件下，DC-DC转换器无故障工作时间应不小于 3000h。安全性能绝缘性能（关键特性）DC-DC转换器中带电电路与地（外壳）之间的绝缘电阻，在环境温度为23Cj2C和相对湿度为80%90%时，不小于20M /500V。耐电压性能（关键特性）接线端子对地（外壳）和彼此无电连接的电

10、路之间的介电强度，应能耐受2000V （DC）（额定电压1500V）的实验电压1min。输入和输出引线应满足 GB 14711-2013中5.7的要求。接地按照本规范5.8所述的方法试验后,电阻应不大于 0.1 Q 接地点应有明显的接地标志。电气间隙和爬电距离第3页共8页XXXX电气间隙和爬电距离应满足 GB/T 18488.1-2015表3中的相关要求。外观质量DC-DC转换器外表面应平整，无明显的划伤、变形等缺陷；表面涂镀层应均匀。铭牌、标志安装端正牢固，字迹清晰。零部件紧固可靠，无锈蚀、毛刺、裂纹等缺陷和划伤。软件版本要求软件版本号由四部分组成：第一部分第1位代表程序版本代码，用版本的英

11、文Version的第一个字母V表示；第二位代表供应商，用阿拉伯数字1、2、3表示；第二部分为主版本号代码，用两位阿拉伯数字表示（初版为00,第一次换版为01,依次为02/03），当功能模块有较大变化时，如增加模块或者整体框架发生变化或者功能有大的变化等，更改主版本 号；第三部分为次版本号代码，也用两位阿拉伯数字（初版为00,第一次换版为01,依次为02/03）；相对于主版本号而言，次版本号升级只是局部变动，带来功能的微小变化或者功 能的扩充或者其它微小变化等；第四部分为日期版本号代码，用于记录修改软件版本的日期。 例如，某供应商提供的零件程序初始版本为：V1.00.00.201603065设计

12、开发流程 5.1设计功率计算根据表1、表2、表3统计整车低压用电器功率， 总功率12 P = PW1 + PW2 + PW3 DC-DC 转换器设计功率为总功率EP的1.1倍。表1长期接通电器部件序号用电器名称个数额定功率W总功率W权值系数最终值W1娱乐系统（MP5）0.52鼓风机0.53冷凝风机0.44近光灯0.45远光灯0.256位置灯0.67背光灯0.68前网刮器0.49前雾灯0.210后雾灯0.211鲨鱼鳍天线1PW1表2连续接通电器部件序号用电器名称个数额定功率W总功率W权值系数最终值W1转向助力0.22组合仪表1.03GPS1.0第4页共8页XXXX表2 (续)序号用电器名称个数额

13、定功率W总功率W权值系数最终值W4BCM1.0PW2表3短期接通电器部件序号用电器名称个数额定功率W总功率W权值系数最终值W1转向灯0.42侧转向灯0.43制动灯0.44高位制动灯0.45倒车灯0.26顶灯0.27点烟器0.28备用电源0.29电喇叭0.110玻璃升降器电机0.311四门中控门锁0.112倒车雷达0.213倒车影像0.213风窗洗涤器0.114刹车助力0.415行李厢灯0.2PW3外观设计根据设计功率值及外观边界范围确定外壳设计尺寸，产品外形在边界数据内增大散热面 积，散热肋设计应沿顺风向；风扇结构为吸风向，周边肋片增大气流接触面积。PCB板设计根据设计功率值及输入电压参数选定

14、主变压器原边和副边圈数及规格，通过调整占空比 来实现调压、限流功能；根据占空比及输出电流选定MOS管规格及数量；线路板支撑块、电感支撑台、线路板固定支撑块距离外壳内腔底部平面的高度H1,铝基板厚度H2,铜柱高度 H3 , HKH2+H3;纹波电压为 Vripple=Vo*(1-Vo/Vi)*ESR+1/(8*Fsw*C)/Fsw*L ,据此 计算出滤波电感和输出滤波电容电容；PCB设计时，线路板与外壳接触面，向外 3mm范围内禁止布线。6设计验证环境适应性温度低温实验XXXXDC-DC转换器的低温试验按 GB/T 2423.1-2008相关要求进行，试验温度选取为-30C, 持续时间不小于2H

15、。试验过程中，DC-DC转换器在正常工作状态。高温试验DC-DC转换器的低温试验按 GB/T 2423.2-2008相关要求进行，试验温度选取为 70C , 持续时间不小于2H。试验过程中，DC-DC转换器在正常工作状态。湿度DC-DC转换器的湿度试验按 QC/T 413-2002中3.11的规定进行，可进行2个循环；试验 过程中，在0c45C时，DC-DC转换器应处于工作状态。盐雾盐雾试验应按GB/T 2423.17-2008中的有关规定进行。DC-DC转换器应处于正常安装状 态。推荐试验持续时间为16h、24h、48h0试验结束，DC-DC转换器恢复1h2h后，检查其 通电能否正常工作。振

16、动试验DC-DC转换器的振动试验按 QC/T 413-2002中3.12的规定进行。壳体机械强度在DC-DC转换器壳体表面任意30cmx 30cm的面积上均匀地施加相当于100kg质量重物 的力，观测表面的塑性变形情况。防护等级按GB/T 4208-2008中IP66中方法试验。噪声DC-DC转换器工作噪声试验按 QC/T 413-2002中4.4的规定进行。绝缘性能在DC-DC转换器未工作情况下，在环境温度为 23C 2c和相对湿度为80%90%时， 用1000V兆欧表（或其他具有相同功能和精度等级的仪器）对 DC-DC转换器中带电电路与 地（外壳）之间的绝缘电阻进行测量。耐电压性能在DC-

17、DC转换器未工作情况下，在环境温度为 23C 2c和相对湿度为80%90%时， 用量程2000V （DC）（或额定电压1500V）的耐电压测试仪对接线端子对地（外壳）和彼此 无电连接的电路的漏电流进行测量。接地检查用精度为1/1000 Q的万用表（或其他具有相同功能和精度等级的仪器）测量DC-DC转换 器中能触及的金属部件与外壳接地点处的电阻。电气间隙和爬电距离电气间隙使用千分尺或塞规，测量两相邻导体或一个导体与相邻壳表面的最短距离。爬电距离按照GB/T 18384.1-2015中6.2的方法进行。第6页共8页XXXX额定功率使DC-DC转换器的输出电压值等于铭牌上的额定电压值，调整负载输出电

18、流，使其与额定电压的乘积等于额定功率，在温度达到平衡后，可长时间持续工作，持续工作时间应不小 于2h。峰值功率及持续时间使DC-DC转换器的输出电压值等于铭牌上的额定电压值，调整负载输出电流，使其与额定电压的乘积等于额定功率的1.2倍，在规定的时间内可正常工作。电磁兼容电磁干扰试验按GB/T 18655-2010中第3章的测量方法进行测试。电磁抗干扰试验按GB/T 17619-1998的测量方法和规定的抗扰性电平要求测试。动态响应时间参考本规范5.14、图1中标明的工况试验曲线，测量负荷率从30%阶跃到80%,或从80% 阶跃到30%的响应时间。可靠性推荐的可靠性试验循环工况试验曲线示例见图 1,表示输出功率（P）与额定功率（月）的比值，试骐循环数据见表1。8012080120时间f/min图1试验循环工况曲线表4试验循环数据XXXX工况序号7%工况时间T/min累计时间T/min12030302506090表4 （续）3203