自動車電動化・自動運転技術の進展に向けたEMC対策の基礎と対策のポイント

現代の自動車においては、情報化の進展や制御の高度化によりシステムは複雑化しており、さらに、電動車両の増加や自動運転化の趨勢も考慮すると、そのEMC対応は困難になる一方であります。 　このような難しい状況に対処するためにも、まずは基本に立ち返る必要があると考えられ、ここでは流入出雑音電流を増大させ難い回路基板設計から筐体への搭載、パワーデバイスの実装、電磁シールド実施の際の弊害、シールド線を含むワイヤハーネスの取り扱いなどについて、よく勘違いされている設計例まで含めて考察を行い、対処法まで述べます。

1. 車載電子システムの現状と将来動向および取り巻くEMC環境
   1. 車載電子システムの現状
   2. 車載電子システムを取り巻くEMC環境
   3. 自動運転化に向けたEMCの課題と技術対応への構え
      • 低周波の大電流化と通信の高周波化への対応
2. 機器単体における課題と車載システムにおける課題
   1. 自動車の車体構造と配線における電気的な特徴
   2. 車載電子システムから発生するノイズとその流れ
   3. 電子機器単体と車載システム化におけるEMC課題の切り分け
3. 電子機器単体におけるEMC設計の課題と対策
   1. ノーマルモード雑音流入出の抑制
      • 伝導流入出雑音に繋がるクロストークの少ない基板構成とパターン設計
      • 配線の引廻しとガードトレースの考察
      • 低周波大電流回路と高周波回路の基板内配置
      • 半導体デバイスの流出雑音電流低減化
      • デカップリングの考察
   2. コモンモード雑音流入出の抑制
      • グラウンドパターンの筐体への接続方法
      • パワー半導体の筐体内での取扱い
   3. 金属筐体によるシールドとその弊害の考察
      • 金属板による電磁シールドと効果
      • 金属筐体による伝導流出雑音の増加と対策
4. 車載システム化におけるEMC設計の課題と対策
   1. タイプの異なるハイブリッド車のシステムにおける課題
      • ハイブリッド車におけるコモンモード雑音
      • ノイズ抑制部品とその効果
   2. 高周波コモンモードノイズ流入出の抑制事例と考察
      • EMI事例と考察
      • EMS事例と考察
   3. モータ制御におけるコモンモード雑音電流流出の抑制事例と考察
   4. 他システムからの干渉の低減事例と考察
      • 高周波信号による干渉不具合と対策事例
      • 電磁誘導による干渉不具合と対策事例
   5. シールド線の取り扱いの事例と実験および考察
      • 内部導体露出の伝送特性と放射への影響
      • インピーダンス不整合の伝送特性と放射への影響
      • 外部導体接地方法の違いによる放射への影響
5. EMC性能を確保するための設計手順とDR