EMI / EMS / 자동차 RFI Testing Chamber
Automotive EMC Testing Standard
- CISPR25 EMI(Ford, GM, HMC, SS etc)
- ISO 11452-4 BCI
- ISO 10605, SAE J 113-13 ESD
Commercial EMS Testing Standard
- IEC 61000-4-2 (ESD)
- IEC 61000-4-4 (EFT/Burst)
- IEC 61000-4-5 (Surge)
- IEC 61000-4-11 (Voltage Dip)
- Etc.
Automotive EMC Testing Standard
- CISPR25 EMI(Ford, GM, HMC, SS etc)
- ISO 11452-4 BCI
- ISO 10605, SAE J 1113-13 ESD
- ISO 7637-2 Transient on power Line
- ISO 7637-3 Transient on signal Line
- IEC 61000-4-3 RS Test
필요성
- 전자파 규격에서 요구되는 방사와 내성에 대한 평가 목적
- 자동차용 전장 부품에 대한 EMI/EMS 평가
시험 가능 사양 (전원 사양)
- DC : ~ 800 V / 40 A
- AC(1Φ) : 220 V / 60 Hz / 40 A
- AC(3Φ) : 380 V / 60 Hz / 40 A
챔버 및 구성 장비 사양 (SE : 100 dB)
- CISPR 25 AN: 100 kHz ~ 108 MHz - 동시 5개 적용 가능
- CISPR 25 ed 4.0 LISN Shielding BOX 보유
- CISPR 11 LISN: 3 Φ 200 A
- Test Table : 2.5 m X 1.2 m (Wall Bonding Type)
- CISPR 25 ALSE Validation : 적합
CISPR 25 ALSE Validation : 93.14% 만족 (90% 이상 적합)
측정 가능한 규격시험
| IEEE Std299 : 2006 | IEEEE Standard Method for Measuring the Effectiveness of Electromagnetic Shielding Elclosures | 9 kHz ~ 18 GHz |
|---|---|---|
| MIL-STD-188-125-1 | HIGH-ALTITUDE ELECTROMAGNETIC PULSE (HEMP) PROTECTION FOR GROUND-BASED C41 FACILITIES PERFORMING CRITICAL, TIME-URGENTMISSIONS PART 1 FIXED FACILITIES. APPENDIX A SHIELDING EFFECTIVENESS (SE) TEST PROCEDURES |
APPENDIX A 10 kHz ~ 1,000 MHz |
| KS C IEC 62236-2 : 2006 | 철도용 전기 자기 적합성－제2부：전체 철도 시스템에서 외부로 나가는 방출 | 9 kHz ~ 1,000 MHz |
| BS EN 50121-2 : 2017 | Railway applications. Electromagnetic compatibility. Part2 - Emissions of the whole railway system to the outside world |
150 kHz ~ 1,000 MHz |
| IEC 62333-2 : 2006 | Noise suppression sheet for digital devices and equipment - Part 2: Measuring methods | (100 ~ 6,000) MHz |
| IEC 61000-4-2 : 2008 | Electromagnetic compatibility(EMC)-Part4-2 : Testing and measurement techniques-Electrostatic discharge immunity test | Max. ± 8 kV |
| IEC 61967-4::2002+ A1:2006 | Integrated circuits - Measurement of electromagnetic emissions, 150 kHz to 1 GHz - Part 4: Measurement of conducted emissions - 1 Ω/150 Ω direct coupling method 4.3 RF voltage measurement at IC pins |
Max. ± 8 kV |
| IEC 62132-4 : 2006 | Integrated circuits - Measurement of electromagnetic immunity 150 kHz to 1 GHz - Part 4: Direct RF power injection method |
150 kHz ~ 1,000 MHz |
| CISPR 25 Ed. 4.0 : 2016 |
Vehicles, boats and internal combustion engines – Radio disturbance characteristics – Limits and methods of measurement for the protection of on-board receivers. 6.3 Conducted emissions from components/modules – Voltage Method 6.4 Conducted emissions from components/modules – Current method 6.5 Radiated emissions from components/modules – ALSE method Annex I Test methods for shielded power supply systems for high voltages in electrical and hybrid vehicle Annex J ALSE performance validation |
6.3(CE-VM): (0.15 ~ 108) MHz 6.4(CE-CM) : (0.15 ~ 245) MHz 6.5(RE-ALSE) : (0.15 ~ 2 500) MHz CE & RE (high voltage & hybrid) : 0.15 MHz ~ 2 500 MHz ALSE validation : 0.15 MHz ~ 1,000 MHz |
| ES 96200-00(O) : 2016 |
HYUNDAI-KIA MOTOR COMPANY – ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY STANDARD 4.1 Bulk Current Injection : Immunity 5.1 Radiated Emission 5.2 Conducted Emission - Voltage Method 5.3 Conducted Emission - Current Method 6.1 Magnetic Field Immunity - Radiating Loop Method 8. Electrostatic Discharge(ESD) |
4.1 BCI : 1 MHz ~ 400 MHz 5.1 RE : 0.1 MHz ~ 2,500 MHz 5.2 5.3 CE : 0.1 MHz ~ 108 MHz 6.1 MFI : DC, 15 Hz ~ 150 kHz 8. ESD : 150 pF + 330 Ω : ± 25 kV 150 pF + 330 Ω : ± 18 kV |
| ES 96200-00(L) : 2014 |
HYUNDAI-KIA MOTOR COMPANY – ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY STANDARD 4.4.3 Bulk Current Injection : Immunity 4.4.5 Magnetic Field Immunity - Radiating Loop Method 5. Radiated Emission 6. Conducted Emission (Voltage Method, Current Method) 9. Electrostatic Discharge(ESD) |
4.4.3 BCI : 1 MHz ~ 400 MHz 4.4.5 MFI : DC, 15 Hz ~ 150 kHz 5. RE : 0.1 MHz ~ 2,500 MHz 6. CE : 0.1 MHz ~ 108 MHz 9. ESD : 150 pF + 330 Ω : ± 25 kV 150 pF + 330 Ω : ± 18 kV |
| ES96200-00(K) : 2012 |
HYUNDAI-KIA MOTOR COMPANY – ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY STANDARD 4.4.3 Bulk Current Injection 5. Radiated Emission 6. Conducted Emission |
4.4.3 BCI : (20 ~ 400) MHz 5. RE : 100 kHz ~ 2,500 MHz 6. CE : 100 kHz ~ 108 MHz |
| ES96200-00(I) : 2010 |
HYUNDAI-KIA MOTOR COMPANY – ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY STANDARD 4.3 Bulk Current Injection 5. Radiated Emission 6. Conducted Emission |
4.3 BCI : (20 ~ 400) MHz 5. RE : 150 kHz ~ 2,500 MHz 6. CE : 150 kHz ~ 108 MHz |
| ES96200-00(G) : 2008 |
HYUNDAI-KIA MOTOR COMPANY – ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY STANDARD 4.3 Bulk Current Injection 5. Radiated Emission 6. Conducted Emission |
4.3 BCI : (20 ~ 400) MHz 5. RE : 150 kHz ~ 2,500 MHz 6. CE : 150 kHz ~ 108 MHz |
| SES E 922 : 2017 |
SSANGYONG MOTOR COMPANY – 전장품 전자파적합성 시험방법 6.1 Radiated Emission Test 6.2 Conducted Emission Test 6.3.5.2 BCI(Bulk Current Injection) Test 6.4 Magnetic Field Immunity Test - Radiating Loop Method |
6.1 RE : 100 kHz ~ 2.5 GHz 6.2 CE : 100 kHz ~ 108 MHz 6.3.5.2 BCI : 1 MHz ~ 400 MHz 6.4 MFI : DC, 15 Hz ~ 150 kHz |
| SES E 922 : 2008 |
SSANGYONG MOTOR COMPANY – COMPONENT TEST METHOD OF ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY 6.2 Radiated Emission 6.3 Conducted Emission |
6.2 RE : (0.1 ~ 1,000) MHz 6.3 CE : (0.1 ~ 108) MHz |
| GMW 3097 : 2012 |
GM – General specification for Electrical/Electronic Component and Subsystems, Electromagnetic Compatibility 3.3.1 RE, Absorber Lined Shielded Enclosure (ALSE) 3.3.2 CE, Artificial Network (AN) 3.4.1 RI, Bulk Current Injection (BCI) |
3.3.1 RE : (0.53 ~ 1,583) MHz 3.3.2 CE : (0.53 ~ 1.71) MHz 3.4.1 BCI : (1 ~ 400) MHz |
| 36-00-808/L : 2010 |
RENAULT - RESISTANCE TO ELECTRICAL DISTURBANCES AND ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY INSTRUCTIONS CONCERNING ELECTRICAL, ELECTRONIC AND PYROTECHNIC EQUIPMENT 6.2.2. EQ/IC 08: Immunity to Bulk Current Injection(BCI) 6.6.3. EQ/MC 03: Measurement of radio frequency of conducted emission 6.7.1. EQ/MR 01 : Measurement of radio frequency of radiated emission |
6.2.2 BCI : (1 ~ 400) MHz 6.6.3 CE : (0.1 ~ 108) MHz 6.7.1 RE : (0.1 ~ 2,000) MHz |
| ISO 11452-4 : 2015 | Road vehicles-Component test methods for electrical disturbances from narrowband radiated electromagnetic energy - Part 8 : Immunity to magnetic fields | DC, 15 Hz ~ 150 kHz |
| ISO 11452-4 : 2011 |
Road vehicles - Component test methods for electrical disturbances from narrowband radiated electromagnetic energy - Part 4 : Harness excitation methods 6.1 BCI test method |
6.1 BCI test method:(1 ~ 400) MHz |
| ISO 10605:2008 / Amd.1:2014 | Road vehicles-Test methods for electrical disturbances from electrostatic discharge Amendment 1 |
150 pF + 330 Ω : Max. 25 kV 330 pF + 330 Ω : Max. 18 kV |
On-site Measurement
On-site Measurement Testing Standard
- CISPR11 (RE, CE)
- IEC 61000-4-2 (ESD)
- IEC 61000-4-3 (RS)
- IEC 61000-4-4 (EFT/Burst)
- IEC 61000-4-5 (Surge)
- IEC 61000-4-6 (CS)
- IEC 61000-4-11 (Voltage Dip)
- IEC 62236
- EN 50121
- IEC 62597
- Etc.
필요성
- 전자파 시험은 전자파 반 무향실(Semi Anechoic chamber) / 전자파 완전 무향실(Fully Anechoic Chamber) / 차폐룸(ShieldingRoom) 에서 시험되어지는 것이 원칙이나, 전자파 측정 시설물로 이동이 불가능 한 장비 또는 설비 (예를들어 철도, 공장 시설물, 정유 공장 , 변전소 등) 등은 전자파 측정 시설에 설치가 현실적으로 불가능.
- 이러한 대규모 장비 또는 설비 등에 대한 전자파 적합성 평가를 수행할 수 있도록 현장에서 전자파 적합성에 대한 평가를 수행.
- 또한 현장에 설치된 장비 또는 설비 등이 상호 간섭으로 인하여 오동작할 경우 현장에서 EMC 문제 확인 및 대책 수립이 가능.
방법 및 내용
- 외부의 전파 환경과 장비 내부에서 발생하는 전자파를 구분하여 평가
- 외부의 전파 환경이 해당 제품에서 제시된 규격의 제한치(Limit)에 대하여 6dB 이상의 마진(Margin)을 확보하지 못하는 주파수 성분 들은 제외하여 평가.
- 제품 군 별로 적용되는 규격이 상이하나 산업용 장비들의 경우 IEC 61000-6-2와 IEC 61000-6-4에 정의된 시험 방법으로 평가.
적용 분야
- 산업용 공장 설비(IEC 61000-6-2, IEC 61000-6-4)
- 철도 (IEC 62236-2, IEC62236-3-1, EN 50212-2, EN 50121-3-1)
- 정유공장
- 기타 전자파 환경 측정이 요구되는 분야
Electromagnetic compatibility – Railway system
EMC Management
- Description of EMC control
- Co-ordination management activities, extended to sub systems
- EMC requirement definition and main implementation rules for design/integration
- Preliminary site survey (Environment measurement and analysis)
- Preliminary hazard analysis
- EMI/EMC system analysis
- Human exposure analysis
- RFI measurement (Before and after energization, Train run
V-V 곡선
RFI Measurement flow chart
기능안전 수명주기의 개요 (source : IEC 61508-1:2010)
- Standard: IEC 62236-1, EN 50121-1 (Part 1: General)
- Purpose : This part gives a description of the electromagnetic of a railway; it specifies the performance criteria for the whole set. A management process to achieve EMC at the interface between the railway infrastructure and trains is referenced.
- Standard: IEC 62236-2, EN 50121-2 (Part 2: Emission of the whole railway system to the outside world)
- Purpose : This part sets emission limits from the railway to the outside world at radio frequencies. It defines the applied test methods and gives information on typical field strength values at traction and radio frequency (cartography).
- Standard: IEC 62236-3-1, EN 50121-3-1 (Part 3-1: Rolling stock – Train and complete vehicle)
- Purpose : This part specifies the emission and immunity requirements for all types of rolling stock. It covers traction stock and trainsets, as well as independent hauled stock.
- Standard: IEC 62236-3-2, EN 50121-3-2 (Part 3-2: Rolling stock – Apparatus )
- Purpose : This part applies to emission and immunity aspects of EMC for electrical and electronic apparatus intended for use on railway rolling stock. It is also used as a means of dealing with the impracticality of immunity testing a complete vehicle.
- Standard: IEC 62236-4, EN 50121-4 (Part 4: Emission and immunity of the signalling and telecommunications apparatus )
- Purpose : This part specifies limits for electromagnetic emission and immunity for signaling and telecommunications apparatus installed within a railway.
- Standard: IEC 62236-5, EN 50121-5 (Part 5: Emission and immunity of fixed power supply installations and apparatus )
- Purpose : This part applies to emission and immunity aspects of EMC for electrical and electronic apparatus and components intended for use in railway fixed installations associated with power supply.
SE
Shielding Effectiveness Testing Standard
- MIL Std. 188.125.1
- IEEE 299
필요성
- 전자파를 차단하는 시설물(Chamber & Shielding Room)들은 외부의 의도적/비의도적인 노이즈를 차폐하여 차폐 시설물 내의 장비를 보호하거나, 전자파 특성을 평가하기 위한 목적으로 설계 또는 제작되고 있음.
- 이러한 시설물들이 얼마나 외부의 전자파를 차단 할 수 있는지에 대한 정량적인 평가 필요.
- MIL Std 188.125.1에서는 EMP(Electromagnetic Pulse)에 대하여 차폐 시설물 내에 장비를 보호하기 위한 평가 방법이 제시되어 있으며, IEEE 299에서는 민간 차폐 시설물에 대한 시험 방법 및 절차가 제시되어 있음.
방법 및 내용
차폐 평가는 다음과 같은 수식으로 계산될 수 있음.
- SE(Shielding Effective)는 시설물의 차폐 성능을 나타내는 값으로 dB로 표기
- Ec : 차폐물이 없는 상태에서 측정한 전계 강도
- Em : 차폐물이 있는 상태에서 측정한 전계 강도
이는 차폐 시설물이 얼마나 외부의 노이즈를 막을 수 있는 정도를 나타냄.
시험 구성은 다음 그림과 같이 외부에서 원하는 주파수를 인가 하였을 때 차폐 시설물로 유기되는 전계 강도를 주파수 축에서 측정하도록 구성됨.
시험 주파수는 규격 별로 상이하나, 일반적으로 9 kHz ~ 30 MHz 까지 자기장 차폐 성능을 평가하고, 30 MHz ~ 18 GHz 공진 및 평면파 영역에 대한 차폐 성능을 평가함.
적용분야 및 활용의 예
- 높은 차폐 성능이 요구되는 시설물
- 군사용 차폐 시설물
- 전자파 측정용 챔버 및 차폐룸
- 기타 중요 시설물
IC
IC EMC Testing Service : ASIC, PMIC, CAN/LIN IC, etc.
- IEC 61967-4 Integrated circuits – Measurement of electromagnetic emissions
- IEC 62132-4 Integrated circuits – Measurement of electromagnetic immunity
- IEC 61000-4-2 ESD
- IC EMC Test Board Design, Impedance & transfer characteristic simulation Etc.
필요성
- 전자/자동차/항공 등은 부품/시스템 레벨에서 높은 신뢰성과 전자파 성능을 요구하고 있음.
- 부품/시스템 안정성과 신뢰도 향상을 위해 EMC 최적화된 IC를 선정할 필요.
- ASIC 등 특수 목적의 전용 반도체는 Chip 수준에서 전자파 신뢰성 검증 필요.
- Chip design에 전자파에 대한 고려가 이루어져야 부품/시스템 전자파 성능 확보 가능.
방법 및 내용
- IEC 61967-4 : IC에 대한 전도 노이즈 시험 방법
- 임피던스 매칭이 된 Test PCB의 Trace에서 IC pin에서 방출되는 전자파 전도 노이즈를 측정
- IEC 62132-4 : IC에 대한 전도 내성 시험 방법
- 임피던스 매칭이 된 Test PCB의 Trace를 통하여 RF 노이즈를 직접 인가하여 IC pin의 전자파 내성을 검증
- IEC 61000-4-2 : ESD(정전기) 시험 방법
- IC pin 또는 그라운드에 ESD를 인가하여 정전기에 대한 내성을 검증
- IEC 62228 : CAN IC에 대한 EMC 시험 방법
- LIN EMC test specification : LIN IC에 대한 EMC 시험 방법
적용분야 및 활용의 예
- IC 전자파 Emission/Immunity test : ASIC, Power Management IC, CAN/LIN IC 등
- 임피던스 매칭된 IC 전자파 Test board 설계/제작
- IC 적용된 부품/시스템 레벨의 전자파 규격 시험(CISPR/ISO based)
- IC/Application EMC correlation : IC 전자파 성능과 Automotive 등 산업 별 Application 레벨 전자파 요구사양과 상관성 분석
NSS (Noise Suppression Sheet)
NSS Measurement Testing Standard
- IEC 62333-2 Noise suppression sheet for digital devices and equipment – part 2 Measuring methods
필요성
- 노이즈 억제 시트의 성능 평가
방법 및 내용
- 노이즈 IEC 62333-2 규격에 따라 총 네가지 항목에 대한 성능 평가시트의 성능 평가
- Intra-decoupling ratio : NSS 부착으로 다른 트레이스로 커플링 감소율을 평가
- Inter-decoupling ratio : NSS 부착으로 트레이스의 방사 저감율을 평가
- Transmission attenuation power ratio : NSS 부착에 따른 트레이스 전송신호 변화율 측정
- Inter Decoupling ratio : NSS 부착에 따른 트레이스 방사 저감율 측정
적용분야 및 활용의 예
- 개발된 노이즈 억제 시트 성능 측정
PCB Scan
- PCB Scanner를 이용하여 Near Field 측정하여 PCB Noise Map 구축
- Time-domain 측정을 바탕으로 분석 및 대책과 SI / PI Simulation 수행 가능
필요성
- EMC 대책을 위해 Source 및 Noise 분포 파악 중요
- 전자계를 측정하여 시각화한 데이터를 활용하는 것은 EMC 대책을 진행하는 데 굉장히 효율적임
방법 및 내용
- PCB Scanner를 이용하여 Near Field를 측정하여 PCB Noise Map을 구축
적용분야 및 활용의 예
- PCB 개발 단계에서 EMC 대책이 필요한 개발부서
- EMC Countermeasure
- Time-domain 측정을 바탕으로 분석 및 대책과 SI / PI Simulation 가능
3D Scan
- 스테레오 적외선 카메라와 모션 검출 센서를 이용한 3차원 노이즈 분석 및 측정
- 복잡한 시스템 환경에서의 노이즈 소스원 파악으로 단품 시험 결과와 상관성 비교 가능
필요성
- EMC 대책을 위해 Source 및 Noise 분포 파악 중요
- 전자계를 측정하여 시각화한 데이터를 활용하는 것은 EMC 대책을 진행하는 데 굉장히 효율적임.
- 전자계 측정 및 전자파 시각화 측정에 대한 요구는 LSI 내부의 미세 영역의 측정에서 차량 등 대형 장비의 측정까지 이르는 실정
방법 및 내용
- 스테레오 적외선 카메라와 모션 검출 센서를 이용한 3차원 노이즈 분석 및 측정
- Hand-held 좌표 센서로 공간의 XYZ 위치를 감지하고 피측정물로부터 방사되는 노이즈를 3차원으로 측정
적용분야 및 활용의 예
- 복잡한 시스템 환경에서의 노이즈 소스원 파악으로 단품 시험 결과와 상관성 비교 가능
- 적외선으로 좌표를 인식함으로 측정 현장의 조도와 색상의 영향과 무관하게 측정가능 (예 : 자동차 엔진룸, 트렁크 등 어둡고 좁은 곳 등)
- 자동차 및 모터 등 대형 장비나 비정형화 된 구조물의 노이즈 분석 및 측정 (자동차 및 중공업 업체, 대학.연구원 등)