ノイズ対策技術 / 事例紹介（自動車）

ADASを見据えた車載Ethernet 1000Base-T1ノイズ対策-4

2020/04/27

INDEX

8. イミュニティ（DPI）試験対策

伝導エミッションと同様の1000Base-T1 EMC Test Boardを用いてDPI(Direct Power Injection)試験を行いました。

1000Base-T1EMC評価ボード上の信号ラインに対し外部からコモンモードノイズを注入し、制御PCにおいて通信エラーの有無を確認しました。

評価用CMCCとして伝導エミッションと同様に、1000Base-T1用CMCCであるDLW32MH101XT2、100Base-T1用DLW43MH201XK2、CAN用DLW32SH101XK2を用いました。

2MHz以下の低周波ではCMCCによってレベルに差が生じましたが、それ以外では実力に差がなく、全て限度値を満たしました。

2MHz以下でのCMCCによる違いは、Scc21によると考えられます。モード変換特性による違いはDPI試験に影響しませんでした。

1000Base-T1に続き、100Base-T1においてDPI試験を行った結果、100Base-T1用のCMCCでは限度値を満足しましたが、CAN用CMCCを用いると1MHz以下の低周波で100Base-T1用CMCCより実力が劣る他、8～60MHzで限度値を下回り、NGとなりました。

2MHz以下における違いはScc21によると考えられます。また8～60MHzにおける違いはモード変換特性によると考えられます。

100Base-T1においてCMCCのモード変換特性が試験結果に影響を与えた原因として、外部から注入されたコモンモードノイズがディファレンシャルモードノイズに変換され、信号波形を歪ませることで通信エラーを誘発したと考えられます。

伝導エミッションと同様にCMCC以外に、ボード上のアンバランスによるモード変換が影響することも考えられるため、ボード設計には注意が必要です。

車載Ethernet規格1000Base-T1では、ノイズ対策に用いるCMCCに高性能が求められ、特にモード変換特性が重要になります。
伝導エミッション評価においては、ノイズを抑制するために1000Base-T1の要求値を満たしたモード変換特性を持つCMCCが必要です。CAN用又は100Bas-T1用CMCCでは限度値を満たせません。
1000Base-T1用CMCCを用いてもボードの設計や実装する部品の偏差によりモード変換特性が悪化し、ノイズが増加することがありますので、設計には注意が必要です。
イミュニティ試験であるDPI試験では伝導エミッションよりCMCCの要求性能は低いのですが、PHYによってノイズ耐性は異なるため、モード変換特性は低い方が望ましいです。