Testes de conformidade de EMC no setor automotivo

Seus desafios nos testes de EMC no setor automotivo

Existem três desafios fundamentais para a conformidade da EMC nesse setor:

• Garantir a conformidade com as normas pertinentes
• Utilização eficiente dos recursos de teste
• Manter o processo de teste dentro do prazo e do orçamento

Superação dos desafios de conformidade da EMC no setor automotivo

Direção autônoma requer sensores mais sensíveis. Por isso, os níveis mais elevados de ADAS e direção autônoma resultam em:

• Disseminação de sensores mais sensíveis, como os utilizados em radares de geração de imagens 4D
• Aumento do uso de sensores suscetíveis a interferências (por exemplo, as câmeras)
• Menor tolerância a falhas em sistemas críticos para a segurança
• Maiores taxas de transferência de dados e modulação de ordem superior em redes digitais intraveiculares

A robustez da EMC deve ser aumentada para garantir a confiabilidade do sistema em cenários reais.

A eletrificação implica o uso de semicondutores de alta tensão e com comutação rápida. Os trens de força elétricos (inversores de alta tensão, motores e carregadores integrados) utilizam dispositivos de Carbeto de Silício e Nitreto de Gálio (SiC/GaN) com comutação rápida que geram:

• Bordas acentuadas de dv/dt
• Emissões radiadas em harmônicos superiores
• Novas preocupações com a imunidade de outros componentes eletrônicos do veículo
• Aumento das emissões em função das condições operacionais do veículo (tensão, potência, torque, temperatura, modulação de comutação)

A Rohde & Schwarz orienta os OEMs e fornecedores de componentes sobre como essas mudanças afetam os testes e o design para EMC.

Conectividade significa novos recursos e serviços possibilitados graças ao uso crescente de tecnologias sem fio. As alta expectativas em relação à disponibilidade e à qualidade dos serviços de conveniência, segurança e infoentretenimento geram:

• Alta densidade de tecnologias sem fio, muitas vezes com bandas de frequência que se sobrepõem
• Faixa de frequência aumentada (Wi-Fi, UWB, 5G, NTN)
• Aumento do volume de testes para verificar a qualidade dos serviços em todas as condições operacionais relevantes
• Telas de alta resolução maiores e mais sensíveis

A Rohde & Schwarz utiliza seus instrumentos de teste e seu vasto conhecimento em tecnologias sem fio para otimizar os processos de teste e atender a exigentes requisitos de imunidade.

Técnicas avançadas para testes de EMC no setor automotivo

Testes de EMC em condições dinâmicas de direção

As emissões variam de acordo com a velocidade, a aceleração e a carga, especialmente no caso dos veículos elétricos. Portanto, é necessária uma nova metodologia para levar em conta os seguintes fatores:

• Comutação rápida de correntes com altos gradientes em altas frequências de clock
• Sensores ADAS sensíveis localizados nas proximidades de componentes de alta tensão
• Normas ISO, CISPR, UN ECE R10 e específicas dos OEMs em constante evolução

Em colaboração com seus parceiros de sistema, a Rohde & Schwarz possibilita cenários dinâmicos para testes de EMC com o software de automação de testes R&S®ELEKTRA e uma plataforma de testes completa.

Testes em câmaras reverberantes

As câmaras reverberantes estão se tornando cada vez mais importantes nos testes de imunidade no setor automotivo devido a:

• Alta uniformidade de campo que proporciona um teste de estresse mais realista em todos os aspectos
• Capacidade eficiente de geração de alta intensidade de campo
• Adaptação para teste de dispositivos de grandes dimensões (conjuntos de baterias, inversores, componentes de alta tensão) sem uma plataforma giratória

A Rohde & Schwarz oferece orientação antecipada, antes mesmo da adoção formal da norma. Em colaboração com parceiros selecionados, ajudamos você a aproveitar ao máximo as vantagens das câmaras reverberantes para as suas medições de EMC.

Navegue pelo panorama das normas de EMC do setor automotivo

A Rohde & Schwarz participa de importantes organismos de normalização de EMC do setor automotivo e integra os requisitos futuros nas soluções de teste. Assim, nossos instrumentos, softwares e sistemas estão sempre em conformidade com os requisitos atuais e futuros, permitindo que você se concentre em obter a conformidade com a EMC da forma mais eficiente possível.

Normas para emissões de interferência eletromagnética (EMI) do setor automotivo

CISPR 12: proteção de receivers externos (off-board)

• Emissão irradiada de 30 MHz a 1000 MHz, distância de proteção de 10m
• Utilizado para fins regulamentares (referenciado na norma juridicamente vinculante UN ECE R10) e para a marcação CE em dispositivos
• Será publicada na Europa como EN 55012:202x

CISPR 25: proteção de receivers integrados (on-board)

• Será publicada na Europa apenas a nível nacional, por exemplo, BS EN 55025 (Reino Unido) e DIN EN 55025 (Alemanha)
• A EN 55025 não está listada no jornal oficial da UE e não tem status legal. Portanto, o fabricante de componentes automotivos deve aplicar as normas específicas do OEM.

CISPR 36: proteção de receivers externos (off-board)

• Veículos híbridos e elétricos
• Limites de quase-pico para emissão radiada (campo magnético) de 150 kHz a 30 MHz, semelhantes aos da CISPR 11 Classe B Grupo 2
• Medição com antena loop de 60 cm nas direções radial (x) e transversal (y) em quatro posições, com o centro do círculo a uma altura fixa de 1,30 m e distância de medição de 3 m
• Medições realizadas apenas com o motor elétrico em funcionamento, a uma velocidade constante de 40 km/h ± 20 %

ISO 11451: testes de imunidade a perturbações elétricas causadas por energia eletromagnética radiada de banda estreita

• Testes a nível de veículos completos
• Faixa de frequência de imunidade à radiação, de 10 kHz a 18 GHz

ISO 11452: testes de imunidade de componentes elétricos automotivos à energia eletromagnética radiada de banda estreita

• Testes a nível de componente
• Faixa de imunidade à radiação de 200 MHz a 18 GHz

UN ECE R10: homologação de veículos e seus componentes

• Define o controle de emissões eletromagnéticas indesejadas e garante a imunidade a perturbações internas ou externas
• Obrigatório para o acesso ao mercado no Espaço Econômico Europeu (EEE) e reconhecido por mais de 50 países em todo o mundo

Requisitos específicos dos fabricantes de equipamentos originais (VW, BMW, MB, Stellantis, Geely, etc.)

• Frequentemente baseadas nas normas CISPR e ISO existentes, com limites mais rigorosos