Microsoft PowerPoint - 車載EMC規格概略2014.pptx

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車載電子機器の

EMC規格

ISO7637-2,ISO7637-3,ISO16750-2

菊水電子工業株式会社 販売促進課

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1.国際規格 ISO7637-2.2011規格

過渡サージ試験＆電源電圧変動試験要求

[適用範囲]

12V,24Vの電気系統を装備した乗用車及び軽商用車上に搭載された機器の伝導性電気的過渡現象の 両立性を確保するための試験。

ISO7637-2規格の流れ

【現行規格】

1990年 ISO7637-1.1990 Ed1.0,ISO7637-2.1990 Ed1.0 2004年 ISO7637-2.2004 Ed2.0

2011年 ISO7637-2.2011 Ed3.0

※ Pulse4,Pulse5a/5bがISO16750-2.2010に移行 【国内規格】

1994年 JASO D001.1994 ≠ ISO7637-1&2.1990 Ed1.0 1997年 JASO D007.1997 = ISO7637-1&2.1990 Ed1.0

2007年 JASO D007.2007 = ISO7637-2.2004 Ed2.0

※ISO7637-2は1999年より2003年までDIS(ドラフト)を繰り返し、そ の都度、パルスの校正値、校正方法、出力インピーダンス等を変更。

1.国際規格 ISO7637-2.2011規格

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1.国際規格 ISO7637-2.2011規格

過渡サージ試験＆電源電圧変動試験要求

[試験の目的]

自動車配線網の電源線や信号線で観測されるパルス、例えばモータからの誘導性雑音、エンジン始動や負荷投入に際し て電源のドロップアウト、オルタネータの回転中にバッテリーが切り離された時に発生するパルスなどを想定した車載電 子機器の耐性を評価する。

[規格概要]

Pulse1

電源を誘導負荷から切り離すことで生じる過渡電圧に対する機器の耐性を試験する。誘導負荷に並列に接続さ_{れている状況で自動車に実際に搭載される供試品が適用される。}

Pulse2a

ワイヤリングハーネスのインダクタンスに流れる電流の突然の遮断によって生じる過渡電圧に対する機器の耐_{性を試験する。}

Pulse2b

電源がオフされた状態で、直流モータが発生器として動作する時の過渡現象をシミュレートしています。

Pulse3a/3b

スイッチングのプロセスによって生じる過渡電圧に対する機器の耐性を試験する。ワイヤリングハーネスのイン_{ダクタンスやキャパシタンスにより影響する。}

Pulse4

エンジンのスタータモータ回路の起動によって発生する電源電圧の低減をシミュレートする。

Pulse5a/5b

バッテリ切断時にオルタネータから発生するロードダンプサージに対する機器の耐性を試験する。5aはオルタネータに内部保護機能(ツェナーダイオード)がついていない時に印加、5bはオルタネータに内部保護機能がつ いている時に印加する。 ※Pulse4とPulse5a/5bはISO16750-2.2010に移行しました。

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1.国際規格 ISO7637-2.2011規格

過渡サージ試験＆電源電圧変動試験要求

Pulse1は誘導性負荷が接続された回路で、スイッチをON(閉)から OFF(開)する時に発生する過渡現象を シミュレートしています。

①

Pulse1[電源系ノイズ]

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1.国際規格 ISO7637-2.2011規格

過渡サージ試験＆電源電圧変動試験要求

Pulse2aは被試験体と並列に接続された装置の電流が突発的に遮断することによってワイヤーハーネス のインダクタンスによって発生する過渡現象をシミュレートしています。

②

Pulse2a[電源系ノイズ]

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1.国際規格 ISO7637-2.2011規格

過渡サージ試験＆電源電圧変動試験要求

Pulse2bは点火スイッチが切られた後に発動機として動作する直流モータから発生する過渡現象をシミュ レートしています。

③

Pulse2b[電源電圧変動]

8

1.国際規格 ISO7637-2.2011規格

過渡サージ試験＆電源電圧変動試験要求

Pulse3a/3bはスイッチの開閉過程で発生する過渡現象をシミュレートしています。

9

1.国際規格 ISO7637-2.2011規格

過渡サージ試験＆電源電圧変動試験要求

Pulse4はエンジンのスタータモータ回路の起動によって発生する電源電圧の低減をシミュレートしています。

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1.国際規格 ISO7637-2.2011規格

過渡サージ試験＆電源電圧変動試験要求

Pulse5a/5bは動作中のオルタネータからバッテリが遮断された時に発生する過渡電圧をシミュレートします。 過渡電圧の抑制器を持つオルタネータはPulse5b、持たないものはPulse5aが発生されます。

⑥

Pulse5a/5b[電源系ノイズ]

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① ロードダンプ

Pulse5bの対応

付録

• Pulse5a 規格の確認

ISO7637規格ではAnnex Dで図のような波形確認が求められています。Pulse5aの確認方法はオフセッ ト電圧が0V時のオープン波形と2Ωロード波形の規定となっています。この場合、発生器側の出力イン ピーダンスを2Ωに設定して各々の波形確認を行います。

2014/8/21 12

① ロードダンプ

Pulse5bの対応

付録

• Pulse5b 規格の確認

td：Same as unsuppressed value

Pulse5aで設定したパルス幅を出力

しなければなりません。

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① ロードダンプ

Pulse5bの対応

付録

• AMP方式のPulse5a発生器では

Pulse5a：ANNEX Dに対して規格を満たします。

２

_{Ω負荷抵抗接続時に電圧(Us)とパルス幅(td)が}

1/2となる事

◎ANNEX D 要求事項

アンプ方式は、電圧

(Us)とパルス幅(td)は1/2になります。

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① ロードダンプ

Pulse5bの対応

付録

• AMP方式のPulse5a発生器では

Pulse5b：Us(電圧)が分圧されず、td(パルス幅)も短くなりません。

Pulse5a波形生成信号を基準として波形をクリップさせているため、Usは分圧さ

れず、またアンプ方式なので、

tdをPulse5a設定値に保てます。

2014/8/21 15

① ロードダンプ

Pulse5bの対応

付録

• LCR方式のPulse5a発生器では

Pulse5a：ANNEX Dに対して規格を満たします。

２

_{Ω負荷抵抗接続時に電圧(Us)とパルス幅(td)が}

1/2となる事

◎ANNEX D 要求事項

アンプ方式は、電圧

(Us)とパルス幅(td)は1/2になります。

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① ロードダンプ

Pulse5bの対応

付録

• LCR方式のPulse5a発生器では

Pulse5b：td(パルス幅)が短くなり規格に合致しません。

Pulse5a

を発生

Pulse5aで設定したパルス幅

(400ms)が100ms近辺になり、極

端に短くなってしまう。

ツェナーダイオード相当のクリップ回路

クリップ電圧は保たれるが・・・

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付録

過渡サージ試験＆電源電圧変動試験要求

ISO7637-2.2004規格 Pulse5bについて

TC22/SC3/WG3 議事録にて

N1170：2004年3月～N1184,1190,1193,1238,1263….

※アンプ方式と

_{LCR方式での相違について議論された。}

<見解>

・

_{ANNEX D,Eを満たす電子回路であれば問題なし。(LCR方式を限定するものではない。)}

<問題点>

・

_{LCR方式では、負荷条件によって波形のリンギングが起きてしまう。またPulse5b生成時、}

様々な電圧抑制素子が使用されるため規格通りにクラ ンプすることは難しい。

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1.国際規格 ISO7637-2.2011規格

ISO7637-2.2004とISO7637-2.2011主な変更点



Pulse4,Pulse5a/5b削除、ISO16750-2規格へ移行

 付属書F（情報）にスイッチングトランジェント試験追加

※

_{Ford CS2009規格 CI220 A1,A2,B1,B2,C同様}

 その他

項目 2004 2011 コネクタの位置 50mm +10,-0 50mm ±5 試験配置 （図１等の指示寸法が異なる） 3aのUs(12Vsys) -112V to -150V -150V to -220V 3aのUs(24Vsys) -150V to -200V -150V to -300V 3aのUs(12Vsys) + 75V to +100V + 75V to -150V 3aのUs(24Vsys) +150V to +200V +150V to +300V 2a,2bのUS(Verification No Load) + 50V to ± 5V + 75V to ±7.5V 2a,2bのUS(Verification 50Ω Load) + 25V to ± 5V +37.5V to ±7.5V

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2.国際規格 ISO7637-3.2007規格

過渡サージ試験要求

[適用範囲]

12V,24Vの電気系統を装備した乗用車及び軽商用車上に搭載された機器の電源線以外の線を経由す る容量性及び誘導結合による過度電気伝送。

［試験の目的］

スイッチの開閉操作(誘導性負荷の開閉、リレーの接点のはね返り等)によって引き起こされる過渡現象 をシミュレートし、その容量性及び誘導性結合に対する車載電子機器の耐性を評価する。

［試験方法と試験パルス］

CCC法：capacitive coupling clamp DCC法：direct capacitive coupling ICC法 ：inductive coupling clamp

Slow transient pulse = Pulse2a positive & negative Fast transient pulse a/b = Pulse3a/3b

Transient type CCC method DCC method ICC method

Slow(Pulse2a) － ○ ○

【現行規格】

1995年 ISO7637-3.1995 Ed1.0

↓

2007年 ISO7637-3.2007 Ed2.0

【国内規格】

1994年 JASO D001.1994 ≠ ISO7637-1&2.1990 Ed1.0

1997年 JASO D007.1997 = ISO7637-1&2.1990 Ed1.0

※ JASO規格は現在、改訂作業中。2009年末までには、ISO7637-2.2004と整合化したものを発行予定。

ISO7637-2規格の流れ

2.国際規格 ISO7637-3.2007規格

ISO7637-3.2007試験方法

2.国際規格 ISO7637-3.2007規格



CCC method : Capacitive coupling clamp



DCC method : Direct capacitive coupling



ICC method : Inductive coupling clamp

Transient type

CCC method

DCC method

ICC method

Slow

(Pulse2a)

－

○

○

Fast

(Pulse3a/3b)

○

○

－

ISO7637-3.2007 CCC法

2.国際規格 ISO7637-3.2007規格



CCC method : Capacitive coupling clamp(Pulse3a/3b)

ISO7637-3.2007 DCC法

2.国際規格 ISO7637-3.2007規格



DCC method : Direct capacitive coupling：I/Oライン

Test Pulse

Capacitive

Slow(Pulse2a)

0.1μF

Fast(Pulse3a/3b)

100pF

ISO7637-3.2007 DCC法

2.国際規格 ISO7637-3.2007規格



DCC method : Direct capacitive coupling：CAN BUSライン

Test Pulse

Capacitive

Slow(Pulse2a)

470pF

Fast(Pulse3a/3b)

100pF

ISO7637-3.2007 ICC法

2.国際規格 ISO7637-3.2007規格



ICC method : Inductive coupling clamp

ISO11452-4で規定されるインジェクションプローブを

使用。

(FCC社 F-120-8など)

ISO7637-3.2007 ICC法

2.国際規格 ISO7637-3.2007規格



インジェクションプローブの構造

発生器等を下図のように配置し、Slow Pulse をISO11452-4で規定されたインジェクションプローブとイン ジェクションプローブ構成治具、ショート端子を使用して確認する。 ここで注意する点として、ISO7637-3.2007規格の中では使用するインジェクションプローブについ ての詳細仕様は明記されていない。そこで当社では、一般的にISO11452-4規格で使用されるイン ジェクションプローブ(FCC社製3種類：写真はF-120-8と校正治具の組み合わせ)を用いて出力波形の 違いの確認を行った。その結果を次ページに記す。

ISO7637-3.2007 ICC法

2.国際規格 ISO7637-3.2007規格



ICC法の波形確認方法

Parameters 12V system 24V system 42V system

tr in μs <1.2 <1.2 <1.2

td in μs 7±30% 7±30% 7±30%

ISO7637-3.2007 ICC法

2.国際規格 ISO7637-3.2007規格



ICC法の波形確認方法 実証実験

発生器等を右図のように配置し、Slow Pulse をISO11452-4で 規定されたインジェクションプローブとインジェクションプローブ校正 治具、ショート端子を使用して確認する。

MODEL Insertion Loss Watts

≦6dB ≦10dB ≦15dB ≦20dB ≦25dB F-120-8 700kHz-100MHz 300kHz-275MHz 150kHz-375MHz 75kHz-400MHz 40kHz-425MHz 200 F-120-6A － 300kHz-275MHz 70MHz-450MHz 30kHz-475MHz 13kHz-500MHz 100 F-140 2MHz-350MHz 900kHz-700MHz 450kHz-1GHz 200kHz-1.3GHz 150kHz-1.35GHz 100 項目 極性 規格範囲 F-120-8 F-120-6A F-140 tr in μs + <1.2 0.632 0.665 0.617 - 0.620 0.669 0.600 td in μs + 4.9~9.1 6.599 9.152 4.528 - 6.489 8.828 4.484 Us in V + +10%,-0% 8.352 8.497 7.238 - 8.324 8.417 7.057 28

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3.当社製品のご紹介

● 車載電子機器用

EMC試験システム：KES7000システム

MODEL 仕様 MODEL 仕様

KES7702/7703 メインフレーム SPEC80677/80678 Load Dump Suppressor

KES7711A Pulse1-12V KES7400A(KES7410A) BPPS 60V,12.5A (SW付MODEL) KES7713B/7714 Pulse1-24V KES7401A(KES7411A) BPPS 60V,25A (SW付MODEL) KES7721 Pulse2a KES7402A(KES7412A) BPPS 60V,37.5A (SW付MODEL) KES7731 Pulse3a/3b KES7403A(KES7413A) BPPS 60V,50A (SW付MODEL) KES7750/7751 Pulse5a/5b KES7100 アプリケーションソフトウェア

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クルマの進化とともに起こる様々な

イノベーションを支え続けます。

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弊社営業までお願いします。

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