차량용 EMC 컴플라이언스 테스트

차량용 EMC 테스트 과제

차량용 EMC 컴플라이언스의 기본적인 과제는 세 가지가 있습니다.

• 관련 표준 준수 보장
• 테스트 리소스의 효율적 이용
• 테스트 프로세스의 기한 및 예산 준수

차량용 EMC 컴플라이언스 과제 해결

자율 주행에는 더 많은 고감도 센서가 필요합니다. 고도로 구현된 ADAS 및 자율주행에는 다음과 같은 현상이 수반됩니다.

• 4D 이미징 레이더와 같은 고감도 센서의 보급 확대
• 간섭에 취약한 센서(예: 카메라)의 사용 증가
• 안전 필수 시스템의 부적합 허용 오차 감소
• 디지털 차량 내 네트워크의 송신률 향상 및 고차 변조 방식 적용

실제 상황에서는 시스템 안정성을 보장하려면 EMC 견고성이 높아야 합니다.

전동화는 고전압 및 고속 스위칭 반도체 기술을 기반으로 합니다. 전동 파워트레인(HV 인버터, 온보드 충전기, 모터)은 고속 스위칭 SiC/GaN 소자를 사용하는데, 이 소자에서 다음과 같은 현상이 발생합니다.

• 급격한 전압 변화율(dv/dt) 기울기
• 고차 고조파에서 방사 방출
• 다른 차량 전자기기에서 새로운 면역성 관련 문제
• 차량의 작동 상태(전압, 전력, 토크, 온도, 스위칭 변조)에 따른 전자파 방출량 증가

로데슈바르즈는 차량 제조사 및 컴포넌트 공급사에 이러한 변화가 EMC 설계 및 테스트에 미치는 영향을 안내하고 있습니다.

커넥티비티는 더 많은 무선 기술을 사용하여 새로운 기능과 서비스를 구현하는 것을 의미합니다. 인포테인먼트, 안전, 편의 서비스의 가용성 및 품질에 대한 기대치가 높을수록 다음과 같은 현상이 나타납니다.

• 무선 기술의 고밀도화로 주파수 대역이 빈번히 중복되는 상황 발생
• 주파수 대역 증가(Wi-Fi, UWB, 5G, NTN)
• 관련된 일체의 작동 조건에서 서비스 품질 확인을 위한 테스트량 증가
• 더욱 대형화된 고감도 고분해능 디스플레이 화면

로데슈바르즈는 자체 테스트 기기와 무선 기술에 대한 폭넓은 지식을 바탕으로 테스트 프로세스를 최적화하고 면역에 관한 까다로운 요구사항을 충족합니다.

차량용 첨단 EMC 테스트 기술

동적 주행 조건에서 EMC 테스트

특히 전기차의 경우 속도, 가속, 부하에 따라 방출량이 달라집니다. 따라서, 다음을 고려한 새로운 방법론이 필요합니다.

• 높은 클럭 주파수에서 가파른 전류 변화를 동반하는 고속 전류 스위칭
• 고전압 부품에 인접 배치된 고감도 ADAS 센서
• 진화하는 ISO, CISPR, UN ECE R10 규격 및 OEM별 표준

로데슈바르즈는 시스템 파트너와 협력하여 R&S®ELEKTRA Test Automation Software 및 통합 테스트 플랫폼을 기반으로 동적 EMC 테스트 시나리오를 구현합니다.

잔향실 테스트

잔향실은 다음과 같은 이점으로 인해 자동차 면역성 테스트에서 더욱 부각되고 있습니다.

• 모든 방향에서 높은 전계 균일성을 형성하여 실제 주행에 가까운 스트레스 테스트 가능
• 효율적인 고전계 형성 기능
• 턴테이블 없이도 대형 DUT(배터리 팩, 인버터, HV 구성요소) 평가

로데슈바르즈는 공식 표준이 채택되기 전부터 미리 가이드를 제공합니다. 또한 선정된 파트너사와 협력하여 EMC 측정 시 잔향실을 최대한 활용할 수 있도록 지원합니다.

차량용 EMC 표준 환경 알아보기

로데슈바르즈는 주요 차량용 EMC 표준화 기구에 참여하고 최신 요구사항을 테스트 솔루션에 통합합니다. 이에 따라 당사의 계측기, 소프트웨어 및 시스템은 항상 현재와 미래의 요구 사항을 충족하며 귀사가 EMC 컴플라이언스를 최대한 효율적으로 준수하는 데 전념할 수 있도록 지원합니다.

차량용 EMI 방출 표준

CISPR 12 – 오프보드 수신기 보호

• 방사 방출 30 MHz ~ 1000 MHz, 보호 거리 10 m
• 디바이스에 대한 규제 목적(법적 구속력이 있는 UN ECE R10 규정에 명시됨) 및 CE 인증 용도
• 유럽에서 EN 55012:202x로 공표될 예정

CISPR 25 – 온보드 수신기 보호

• 유럽 내 국가별 표준으로 공표될 예정. 예: BS EN 55025(영국), DIN EN 55025(독일)
• EN 55025는 EU 관보에 등재되어 있지 않으며 법적 구속력이 없습니다. 그러므로 자동차 부품 제조사는 OEM의 개별 표준을 적용해야 합니다.

CISPR 36 – 오프보드 수신기 보호

• 전기차 및 하이브리드 차
• CISPR 11 Class B Group 2 규격과 유사한 150 kHz ~ 30 MHz 대역의 방사 방출(자계 성분) Quasi-peak 한계값
• 4개 위치에서 방사형(x) 및 횡방향(y)으로 60 cm 루프 안테나를 이용하여 측정, 루프 센터는 1.30 m의 고정 높이, 측정 거리는 3 m
• 전기 엔진으로만 구동하여 측정, 40 km/h ± 20 % 정속 주행 조건

ISO 11451 – Narrowband 방사 전자기 에너지로 인한 전기적 교란에 대한 면역성 테스트

• 실차 기반 테스트
• 10 kHz ~ 18 GHz의 방사 면역성 주파수 범위

ISO 11452 – Narrowband 방사 전자기 에너지에 의한 전기적 교란에 대한 자동차 전기 구성부품의 면역성 테스트

• 컴포넌트 수준 테스트
• 200 MHz ~ 18 GHz의 방사 면역성 범위

UN ECE R10 – 차량 및 구성부품 형식 승인

• 불요 전자기 방출 제어 기준을 정의하고 외부 또는 내부 교란에 대한 면역성 보장
• EEA(유럽 경제 지역) 내 시장 진입을 위한 필수 조건이며 전 세계 50개국 이상에서 인정하는 표준

차량 제조사 별 요구사항(VW, BMW, MB, Stellantis, Geely 등)

• 기존 CISPR 및 ISO 표준을 기반으로 하며 더 엄격한 제한이 적용되는 경우가 많음