EMI를 극복하기 위한 자동차 회로 설계를 위한 5가지 팁

전기 제품은 EMI(Electro-Magnetic Interference)와 함께 태어납니다. 전자 제품의 다기능은 사람들의 다양한 기대를 충족시키며, 이는 또한 사람들의 건강과 환경 보안을 직접적으로 위협하는 일련의 EMI 문제를 발생시킵니다. EMI가 자동차에 미치는 영향은 외부 무선 장치의 성능에 영향을 미치고 차량 내부의 전자 장치에 어느 정도 간섭을 일으킬 정도로 돌출되어 있습니다. 따라서 EMI를 이해하고 예방 조치로 자동차 회로 설계에 대한 몇 가지 팁에 집중하는 것이 매우 필요합니다.

자동차 회로의 EMI 분석

EMI 문제는 일반적으로 전자 제품에서 발생합니다. 전자 제품, 전자 장치, 구성 요소 및 시스템 사이의 모든 곳에서 볼 수 있습니다. EMI는 코어만 있는 많은 이유, 즉 ESD(정전기 방전) 간섭으로 인해 발생합니다. 정전기의 영향을 받는 전자회로를 유도하는 요소는 크게 두 가지 측면에서 나타난다. 하나는 전자회로에서 부당하게 설계된 분포 매개변수와 회로의 안정성을 저하시켜 결국에는 간섭을 유발하는 환경적 요소이다.

자동차의 EMI 내성은 주로 자동차의 전기 장치에서 파생됩니다. 전송 모드에는 전도 및 복사가 포함되며 간섭 소스에는 회로 네트워크 간섭, 정전기 방전 간섭 및 전자기 복사 간섭 등이 포함됩니다.

• 회로 네트워크 간섭은 주로 차량 내부의 전기 장치에서 발생합니다. 이러한 장치는 간섭 펄스 신호를 생성한 다음 네트워크 주변의 전자파 모드로 전송하여 주변 무선 수신 장비의 정상 작동을 중지합니다.
• 전자파 간섭은 갑작스런 변화(펄스)로 인한 간섭을 말합니다. 회로의 전원을 켜거나 끌 때 발생합니다. 특히 인덕티브 및 용량성 캐리어에 전원을 켜고 끄는 과도 순간에 갑자기 높은 전압이 발생하여 방사 주파수도 높아지는 경우에 발생합니다. 이러한 유형의 간섭은 온보드 방사선 수신 장치에 영향을 미칠 뿐만 아니라 다양한 정도의 자동차 전기 장치에도 영향을 미칩니다.

차량에 적용되는 각종 전자제어장치는 안정적인 전원이 공급되지 않으면 정상적으로 작동하지 않습니다. 전원 시스템에 전압 변동이 발생하자마자 전자 모듈은 정상 상태에서 작동하지 않습니다.

자동차 회로 설계의 팁

자동차 회로 설계 팁 EMI로 인한 차량의 이상 현상을 방지하려면 자동차 및 자동차 전자 장치가 원활하게 작동할 수 있도록 EMI를 금지하거나 줄이기 위한 몇 가지 예방 조치가 있어야 합니다.

팁 1:전자기 전도 간섭을 줄여야 합니다.

자동차 회로 설계의 세부 조치는 다음과 같이 요약할 수 있습니다.

• 각 회로 루프의 유효 면적을 최소화해야 합니다.
• 변압기의 누설 인덕턴스로 인한 EMI의 경우 변압기에 자기 차폐를 구현해야 합니다. 또한 각 루프의 유효 영역을 최소화해야 합니다.
• EMI가 심각한 회로의 경우 EMI를 줄이기 위해 신호 전송에 이중선을 적용할 수 있습니다.

팁 2:자동차 회로망 간섭을 금지해야 합니다.

• 자동차 전기 장치를 연결하는 리드는 짧아야 하며 서로 평행하거나 가깝지 않아야 합니다.
• 합리적인 리드 라우팅은 회로 네트워크 간섭을 방지하는 데 필수적인 역할을 합니다.
• 전력 필터링 커패시턴스는 다음과 같이 확장되어야 합니다. 회로 결합을 줄이기 위해 RC 디커플링 회로가 추가되었습니다.

팁 3:자동차 전자파 간섭은 금지되어야 합니다.

• R-C-D 네트워크 보호를 구현해야 합니다.
• 간섭 소스에서 효과적인 과도 금지 조치를 취해야 합니다. 이를 통해 용량성 부하의 전자기 복사를 줄일 뿐만 아니라 용량성 부하의 접점을 보호하고 제어합니다.
• 금속 쉴드를 적용해야 합니다.

차폐 방식에서 필드에 대한 모든 간섭을 금지할 수 있습니다.

• 이동 통신의 수신 주파수 내에서 일반적으로 알루미늄은 전자파 차폐용으로 선택됩니다. 고주파 스킨 효과로 인해 전자파 차폐가 너무 두꺼울 필요가 없습니다.
• 비접촉식 엔진 또는 무분배 점화 시스템을 적용하여 간섭원을 제거하고 전자파 방사를 줄일 수 있습니다.

팁 4:차폐를 수행해야 합니다.

차폐는 전자기 간섭을 차단하는 데 효과적인 역할을 합니다. 일반적으로 전도성이 높은 재료가 차폐로 선택됩니다. 고주파 필드 차폐의 우수한 성능은 강철이나 알루미늄과 같은 고전도성 재료에 의존하는 반면 저주파 필드 차폐의 성능은 자석강, 철, 베릴륨 합금과 같은 높은 자기전도성을 갖는 재료에 의존한다는 것이 입증되었습니다. 스파크 또는 전기 아크를 발생시키는 경향이 있는 기기는 전자파 적합성(EMC)의 부정적인 영향을 제거할 수 있도록 금속 차폐물로 차폐해야 합니다.

팁 5:필터링은 EMI를 제어하는 ​​효율적인 방법이기도 합니다.

필터는 EMI를 무력화하기 위해 가장 일반적으로 사용되는 방법으로 간주되며 회로 경로를 통해 직접 들어오는 EMI에 저항할 수 있습니다. 신호 진폭을 높이는 것이 EMI 방지의 중요한 방법이라고 요약됩니다. 센서 신호가 약한 경우 진폭이 증가하여 회로가 증폭되어 EMI가 크게 감소합니다.

자동차 회로의 EMI는 자동차 전자 부품에 많은 나쁜 영향을 미칩니다. 자동차의 수명을 단축시킬 뿐만 아니라 사람들의 운전 보안을 파괴합니다. 그 결과, 자동차 주행 보안과 신뢰성이 보장된 차량 전자 부품에 대한 EMI의 영향을 최소화하기 위한 다양한 예방 조치를 취할 수 있습니다.

이 기사는 PCBCart의 편집장인 Dora Yang이 작성했습니다. Elektronik Industrie Magazine, 2017년 11호, 74-76페이지에 원래 게시된 기사입니다.

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