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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 2014/8/21 1

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 2

1. 国際規格 ISO7637-2.2011 規格 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 3

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 Pulse2a Pulse2b Pulse3a/3b Pulse4 Pulse5a/5b 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 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 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 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 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 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 4

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 1 Pulse1[ 電源系ノイズ ] 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 5

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 2 Pulse2a[ 電源系ノイズ ] 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 6

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 3 Pulse2b[ 電源電圧変動 ] 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 7

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 4 Pulse3a/3b[ 電源系ノイズ / 誘導ノイズ ] 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 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 5 Pulse4[ 電源電圧変動 ] 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 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 6 Pulse5a/5b[ 電源系ノイズ ] 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 10

付録 1 ロードダンプ Pulse5bの対応 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 11

付録 1 ロードダンプ Pulse5bの対応 Pulse5b 規格の確認 td( パルス幅 ) はPulse5aと同じ値を要求 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 2014/8/21 12

付録 1 ロードダンプ Pulse5b の対応 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 ANNEX D 要求事項 2Ω 負荷抵抗接続時に電圧 (Us) とパルス幅 (td) が 1/2 となる事 アンプ方式は 電圧 (Us) とパルス幅 (td) は 1/2 になります 2014/8/21 13

付録 1 ロードダンプ Pulse5b の対応 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 14

付録 1 ロードダンプ Pulse5b の対応 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 ANNEX D 要求事項 2Ω 負荷抵抗接続時に電圧 (Us) とパルス幅 (td) が 1/2 となる事 アンプ方式は 電圧 (Us) とパルス幅 (td) は 1/2 になります 2014/8/21 15

付録 1 ロードダンプ Pulse5b の対応 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 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 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 2014/8/21 16

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 17

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 18

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) - Fast(Pulse3a/3b) - 19

2. 国際規格 ISO7637-3.2007 規格 ISO7637-2 規格の流れ 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 20

2. 国際規格 ISO7637-3.2007 規格 ISO7637-3.2007 試験方法 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) - - 21

2. 国際規格 ISO7637-3.2007 規格 ISO7637-3.2007 CCC 法 CCC method : Capacitive coupling clamp(pulse3a/3b) 22

2. 国際規格 ISO7637-3.2007 規格 ISO7637-3.2007 DCC 法 DCC method : Direct capacitive coupling:i/o ライン Test Pulse Slow(Pulse2a) Fast(Pulse3a/3b) Capacitive 0.1μF 100pF 23

2. 国際規格 ISO7637-3.2007 規格 ISO7637-3.2007 DCC 法 DCC method : Direct capacitive coupling:can BUS ライン Test Pulse Slow(Pulse2a) Fast(Pulse3a/3b) Capacitive 470pF 100pF 24

2. 国際規格 ISO7637-3.2007 規格 ISO7637-3.2007 ICC 法 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 ) 25

2. 国際規格 ISO7637-3.2007 規格 ISO7637-3.2007 ICC 法 インジェクションプローブの構造 26

2. 国際規格 ISO7637-3.2007 規格 ISO7637-3.2007 ICC 法 ICC 法の波形確認方法 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 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% 27

2. 国際規格 ISO7637-3.2007 規格 ISO7637-3.2007 ICC 法 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 6dB 10dB 15dB 20dB 25dB Watts 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 + 0.632 0.665 0.617 <1.2-0.620 0.669 0.600 td in μs + 6.599 9.152 4.528 4.9~9.1-6.489 8.828 4.484 Us in V + 8.352 8.497 7.238 +10%,-0% - 8.324 8.417 7.057 28

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 29

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 30

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