Automotive EMC 車載 EMC Made by Richtec

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 R1095/54/EEC 國際標準 ISO/CI SPR 美國 SAE 標準台灣 CNS 標準 EM 電磁干擾 輻射 (RE) ◎◎ CISPR 12 CISPR 25 SAE J SAE J551-4 SAE J551-5 SAE J CNS CNS CNS 傳導 (CE) 無無無 SAE J551-5 無 EMS 電磁耐受 整車輻射 / 傳導耐受 ◎◎ ISO ~4 SAE J551-11~1 SAE J1812 無 零件輻射 / 傳導耐受 ◎◎ ISO ~7 SAE J1113-2~4, 21~26 無 電力暫態 廠商自行確 保 ISO ~3 SAE J ,12,42 CNS ~3 靜電放電 廠商自行確 保 ISO TR10605 SAE J SAE J CNS 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。