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EMC我的音響會過關

2009 / 12 / 17

近年來汽車電子產品的發展相當熱門,國內業界憑藉著過去累積之消費性電子、資訊及多媒體產品開發技術,相繼跨足汽車電子產品開發,然而汽車電子屬高技術門檻產業,必須符合汽車極為嚴苛之品質、使用環境與可靠度要求,其中產品之電磁相容性(EMC, Electromagnetic compatibility,包含電磁干擾EMI與電磁耐受EMS)議題不僅非常重要,也是設計開發之初應掌握的關鍵之一。

有鑑於此,車輛中心除提供電磁相容之測試服務外,並積極與國內零組件廠商合作,協助廠商進行車輛EMC之產品設計分析與偵錯,並提供有關EMC產品改良的對策與建議。過去車輛中心成功協助產業進行多項產品改良,本文則針對影音多媒體產品EMC改良成果案例進行介紹。

由於影音多媒體產品在車輛上最容易被消費者直接觀察到功能異常現象,故影音多媒體產品開發者皆十分重視EMC性能。分析EMI電磁干擾於影音多媒體產品電路上之雜訊源,因單位時間之電壓及電流變動率dv/dt、di/dt,以及經過的迴路寄生電感與寄生電容,而造成雜訊電流、電壓源(I=Cdv/dt、V=Ldi/dt)問題。過去執行案例中,針對影音多媒體產品電路先進行近場量測,如圖1,確認電路上史密特觸發器(Schmitt trigger)為一雜訊源,其電路特性輸出為方波,帶有高度高頻諧波成份,須對此採取EMC對策,如圖2;除建議廠商進行PCB改版設計外,並進行接地面不足部分改善,可有效降低雜訊。

 

圖1   PCB近場量測結果

 

圖2   EMI偵錯改良案例-接地對策改良

而電磁耐受EMS方面,本文以手持無線電干擾訊號造成影音多媒體產品功能誤動作為例,過去案例發生由於外部能量耦合雜訊灌入產品,造成影音產品功能異常現象。對策上以增加濾波電容進行,如圖3提供高頻雜訊一旁路路徑,使電路元件不受擾而導致異常。修改前因周邊干擾影響而導致功能異常現象,以前述方式對策後即可獲得解決。

 

圖3   EMS對策-旁路電容改良對策

案例中EMC實驗室協助廠商改善產品異常現象,並建議產品設計前考慮EMC問題,如電路Layout/佈線及元件選用的考量,配合接地原則、濾波及屏蔽設計技術,或以等效電路模擬方式分析、評估方式,能提早且有效改善產品EMC問題。

車輛中心EMC實驗室自2003年底啟用,迄今已五年有成,不但獲得包含美國FCC、德國TÜV萊因、TÜV SUD、西班牙IDIADA、台灣TAF等認證,2006與2007更先後完成美國A2LA及三大車廠(通用、福特、克萊斯勒)認可,成為亞洲繼日本後第一家獲得此殊榮的實驗室。除檢測技術之精進,另提供專業人員能力,提供全方位的車輛電子解決方案,不僅接受測試,還具有各車廠廠規諮詢、產品偵錯改良、測試計畫撰寫、驗證測試等服務能力。除建立技術消彌廠商產品送測國外之不便利外,產品改良之服務亦可縮短開發時程及成本。

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