Automotive EMC 車載 EMC

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車載電子－車用電子產業有關 EMC 驗證標準及其相關法規

基於全球汽車產業對車載電子的依賴性愈來愈大使得車載電子不斷迅速成長連帶使得

電磁兼容性（Electromagnetic Compatibility :EMC）的課題日趨重要。電磁兼容性包含：電磁耐受性（Electromagnetic susceptibility: EMS）及

電磁干擾（Electromagnetic interference: EMI） EMC = EMI + EMS 執行EMC測試最主要的目的是讓車載電子裝備與其連接之系統能正常工作

不受電磁干擾影響。但現實中充斥著電磁干擾,因此要如何解決此棘手的問題，就有關車載電子設備電磁兼容性法規標準及針對目前國際車廠要求之相關驗證標準與其特殊試驗方式做一介紹。

各國國際 EMC 標準及其相關發展架構

目前國際車廠所依循之 EMC 標準主要還是以歐 ,美車廠規範為基礎為因應台灣在電機 /電子控制技術積極之發展 ,各大車廠已逐漸廣泛使用台灣廠商研製之電控 /感知 /通訊等系統 ,而所研製之產品如何能符合各國國際組織所訂定的 EMC驗證標準成為台灣廠商急於想知道與解決之課題。

依據市場上的研究資料顯示 ,各車廠所訂定的 EMC 驗證條件遠比國際標準嚴格 ,以環境條件及要求相似度而言 :歐 ,美的車廠大致上較為相近而日系車廠則較無明顯區分其負載類別。

屬性歸納 基於各國法規及車廠間之差異性 ,車載電機電子產品的 EMC/ 環境

測試等議題 ,國際標準委員會和車廠各別評估實際狀況後提出規格要求 ,並以其標準為主要制訂原則 ,各車廠分別制定其技術規範並按屬性歸納為機械 ,電力 ,氣候及化學負載等 4項問題來討論。　* 機械負載：包括正弦振動 ,隨機振動及機械衝擊等。

* 電力負載：包括穩態電力 ,操作電壓 ,過電壓 ,啟動電壓等及暫 態電（ EMC ） 2大類。

* 氣候負載：包括高 ,低溫 ,溫度變化 ,溼度 ,塵 ,水及鹽霧等。

* 化學負載：包括機油 ,煞車油 , 電頻液 ,去污劑等。

車廠驗證法規標準 及設計初期應注意事項

國際級汽車廠商在車研發設計初期及後端之生產製造過程都會將全球銷售需求納入考量 , 因此在電機電子裝置的設計過程中都會考慮到銷售至全球各地不同環境下可能會產生的條件效應做一對策。

汽車是屬於一項長距離移動的交通工具相較於一般資訊產品要來的嚴格許多 , 因此在產品初期的開發過程中 ,設計者首先要了解相關應用環境 ,事先先規劃產品可能面臨到的環境及可能之影響 ,在先期的規劃須以下列幾項原則為主要考量。

注意事項 * 環境周遭介質 , 包括水 ,空氣 ,粉塵可能會對特定使 用設備的影響。

* 事前必須先行擬定車內環境條件下 ,可能會發生的 問題及影響程度。

* 選擇環境條件及設計參數時 , 應先確認這些環境條 件是依序、重覆循環或獨立的方式產生。

* 若電子產品長時間暴露在上述環境之下 , 而且是以 重覆或依序的不同條件時 , 則在設計時 , 應選擇重覆 循環的環境條件。

車輛電磁相容性相關法規與標準

測試項目法規 標準

ECE R10 95/54/EEC國際標準 I

SO/CISPR

美國 SAE 標準 台灣 CNS 標準

EM 電磁干擾

輻射 (RE) ◎ ◎ CISPR 12 CISPR 25

SAE J5551-2 SAE J551-4 SAE J551-5

SAE J1113-41

CNS 14434 CNS 14386-10

CNS 14500

傳導 (CE) 無 無 無 SAE J551-5 無

EMS 電磁耐受

整車輻射/傳導耐受 ◎ ◎

ISO 11451-

1~4

SAE J551-11~1SAE J1812

無

零件輻射/傳導耐受 ◎ ◎

ISO 11452-

1~7

SAE J1113-2~4, 21~26

無

電力暫態 廠商自行確保

廠商自行確保

ISO 7637-

0~3

SAE J1113-11,12,42

CNS 14498-0~3

靜電放電 廠商自行確保

廠商自行確保

ISO

TR10605

SAE J551-15 SAE J1113-

13CNS 14499

驗證測試標準及模擬檢測方式

目前國際上所慣用的車輛 EMC 法規包含 : 聯合國歐洲經濟委員會（ Economic Commission for Europe, ECE ）公佈的 ECE R10，及歐盟公佈之 97 ／ 24／EC指令及 72 ／ 245 ／ EEC （原 95 ／ 54／ EC ）指令（如下表所示） ,其中的標準包括：整車與車用設備 ,零組件 EMC 法規檢測。以 ECE R10標準為例 ,汽車生產廠商針對全車系統進行認證時 ,整車可依照此法規第六條的規定直接進行認證 ,汽車廠商若選擇此項認證程序 , 則不需要再針對各別電機／電子系統或設備裝置進行重覆試驗過程

車廠自訂法規要求反之若車廠以各別電機／電子裝置進行試驗的車體認證時 , 車輛製造廠若能取得標準機構的認證 ,表示相關裝置設備已通過相關法規標準並依相關條件安裝後便能獲得該車輛的標準認證許可。

　不過這是以大部分車輛法規為主 ,但有某部分的車廠有不同的要求，廠商在送測產品時應特別注意車廠的特殊需求

國際車輛法規相關檢測項目

制定機構組織 法規編號 法規名稱

聯合國歐洲經濟委員會 ECE R10 車輛電磁相容性認證規定

歐盟

72/245/EEC 車輛無線電干擾 ( 電磁相容性 )

97/24/EC Chapter 8

機動車輛 ( 輪 或 輪 ) 及獨立電機電子技術元件電磁相容性

其他 ISO SAE 等標準組織也制定了 ISO11452 與 SAE 等車輛零組件 EMS 檢測方法

在測試過程中要如何達到與實車驗證的相同標準？

以 EMS 的檢測方式為例 : 其測試方式是模擬外來的擾動能量傳導至欲測試物件上再利用儀器來判定物件的耐受能力。一般來說 , 不同擾動能量必須有不同的測試方式，擇擇一個適當的耦合方式才能將能量順利的耦合至欲測試物件。基本上外加擾動能量的傳遞路徑主要分為輻射性與傳導性 2種。

輻射性干擾 (RS)： 所發射的擾動能量不需藉由任何介質作為傳輸媒介經由空中傳遞到 DUT（ Device Under Test ）本體或是 DUT的電源及訊號線路上；

傳導性干擾 (CS)： 則是以電源線或訊號線等線路，直接將擾動能量耦合或注入到 DUT的線路上。

擾動能量之形式與傳遞能量之方法擾動能量是以連續波與暫態波等 2 種形態存在再依輻射性與傳導性等 2 種可能的耦合方式，可將試驗方法往下細分為：

- 連續波傳導 - 連續波輻射 - 傳導暫態 - ESD（ Electro Static Discharge ） 4 大類其試驗方法如下表所示。

環境耐受程度測試方法測試方法 測試技術

連續波傳導試驗法BCI 試驗法。

射頻能量直接注入待測物之試驗法 (Direct radio frequency power injection)

連續波輻射試驗法自由場 (FREE FIELD) 試驗法、橫向電磁波室 (Transverse electromagnetic mode cell : TEM cell) 試驗法、導波線 (Strip Line) 試驗法、平行板天線 (Parallel plate antenna) 試驗法

傳導暫態 ( 叢訊 )試驗法

12V/24V 電力系統電源線電力傳導電暫態試驗法， 12V/24V 系統非電源線電力傳導電暫態試驗法

靜電放電試驗法 靜電放電 (ESD) 試驗法

第三者公信力驗證過程與國際標準主要發展趨勢

若車輛本體或車上零組件元件對於EMI或 EMS 的能力太差，一旦受到車體內部或車外的電磁擾動（ disturbance ）輕者可能只會影響到產品性能與耐久性重者則可能直接影響行車安全致使人員損傷。

　因此汽車廠對驗證的定義規定的相當嚴苛要求驗證必須對某一產品,過程或服務能符合規定要求經由具公信力的第三者出具書面保證之程序。由此定義可知驗證是第三者行為,由第三者出具書面保證（統稱為「產品證明書」）產品能符合規定要求,不同於由零件廠商所提的自我保證方式。

　因應國際車輛法規與發展趨勢加上全球汽車發展方向及目標,車輛驗證及檢測已在汽車產業發展扮演著重要的角色 ,檢測機構的品質系統,技術能力及設備是否能夠執行安全檢測,符合國際組織標準將是未來車輛測試產業中不可忽略的發展趨勢。