【R课堂】EMC计算方法和EMC仿真（5）

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大家好！我是ROHM的稻垣。

第20篇也是关于电磁兼容性（EMC）的计算方法和仿真相关的内容。本文为该系列的第（5）篇，将介绍是传导抗扰度（CI： Conducted Immunity）的试行计算方法。这是涉及到汽车电子产品的电磁兼容性（EMC）特性的方法，即“ISO 11452-4标准HE法（Harness Excitation Method，线束激励方法）”。

在ISO 11452-4标准中，HE法包括BCI（Bulk Current Injection，大电流注入）法和TWC（Tubular Wave Coupler，管波耦合）法两种。这两种方法都是通过将电磁噪声施加于线束（模拟车辆中的电线走线），来判定DUT（测试对象）的误动作程度。BCI法是通过电流注入探头施加0.1MHz～400MHz电流噪声的一种测试方法，而TWC法则是通过耦合器施加400MHz～3GHz功率噪声的测试方法。本文将介绍BCI法的预测计算相关内容。

ISO 11452-4标准的BCI法是一种与上一篇文章中介绍的IEC 62132-4标准的DPI法有很大不同的测试方法。DPI法是一边上下调整行波功率值，一边高精度地测量 DUT（测试对象）的抗扰度。而BCI法则是施加比如200mA的电流噪声，并在所有频段测试是否会发生误动作。因此，测试结果会按照每个频率来判定Pass/Fail。

我认为在进行预测计算时，DPI法更容易处理。如果通过BCI法获得Pass/Fail的测试结果，我认为如何在电路分析（SPICE仿真）中将结果体现出来是一个很困扰人的问题。在这里，我会对相应内容进行讲解。这种BCI法的预测计算是在不使用电磁场分析的情况下进行的。对于可以通过电路分析解决的现象而言，采用BCI法能在短时间内进行预测计算（此次的CPU时间约为2分钟）。

计算对象包括车载电池、线路阻抗稳定网络（LISN）、线束（三线制：电源线、接地线、输出线）、电流注入探头、负载、EMC对策部件（这里为电容元件C） 、DUT（LSI模型）、电流噪声源、合规性判断装置等。此外，这次也将通过基于测量值创建计算机模型（仿真模型）的方法来实现。

下面我按照顺序来逐一讲解。在试行计算中，分两个阶段进行处理，第一阶段的IB（误动作阈值）模型提取（Extraction）和第二阶段的预测计算（Prediction）分别使用shell脚本来自动完成。第一阶段IB（误动作阈值）模型提取（Extraction）的计算步骤如下。

■第一阶段：IB（误动作阈值）模型提取（Extraction）

• ① 与第19篇中一样，首先，根据上述计算对象制作计算电路图，即直接连接测试电路使其成为计算电路的示意图。电流注入探头和线束在电路分析中通过变压器耦合来体现。由于是三线制的，因此通过从属方式连接3个变压器，可以将电流噪声均匀地施加到每条线路上。另外，用LCR测试仪测量DUT（测试对象）LSI引脚之间的阻抗，并根据其电气特性创建LCR（无源器件）电路（这里是关键点！）。
• ② 接下来，将测量结果转换为数值，以便对其进行电路分析。例如，假设施加200mA的电流噪声时，有Pass的频率和Fail的频率。我们将Pass的频率的测试值设置为200mA，将Fail的频率的测试值设置为100mA（Pass时的1/2值，也可根据经验酌情更改）。这样，我们就成功创建了一个即使在电路分析中也易于处理的数字文件（这也是关键点！）。
• ③ 将②中得到的电流值作为信号源，通过电路分析（瞬态分析）计算出一个频率的IB（误动作阈值）（到达LSI端的电流）。当电流达到大于通过计算得出的电流值时，DUT（测试对象）会发生误动作；当电流小于通过计算得出的电流值时，不会发生误动作，该值也就是误动作阈值。
• ④ 在所有频率重复③中的操作。只要设置为可以通过（Shell）脚本或宏反复执行，那么即使分析次数很多，也可以一次性执行。将结果保存为文件并在频率轴上绘制曲线图，显示如下：
  

IB（误动作阈值）模型的计算示例

另外，请注意，IB（误动作阈值）模型是被限制的固有电流值，值取决于计算电路图和LSI模型（阻抗特性）。通过与计算电路图或LSI模型一起使用，它就成为可以在计算机上复现测量时误动作的计算机模型（仿真模型）。（在这里，根据客户的要求，支持1MHz～1GHz）

第二阶段的预测计算（Prediction）步骤如下：

有奖问答：第二阶段的全称叫什么：IB               

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