• 제목/요약/키워드: IEC61000-4-2

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EMC 관련 최근 기술 동향 - CISPR 20 방사내성 Round Robin Test 결과 및 분석

  • 장태헌;조원서
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제17권4호
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    • pp.48-52
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    • 2006
  • 2006 CISPR 총회가 스웨덴 스톡홀름 KISTA에서 개최되었다. CISPR I 회의는 9월 18일부터 20일까지 3일간 WG2 및 WG4를 중심으로 진행되었으며, WG1과 WG3 회의는 9월 20일 오후에 있었다. 우리나라에서는 WG1에 두 가지 제안을 발표하였다. 하나는 2004년 중국 상해 회의에서 처음 제안하여 2005년 남아공 케이프타운 회의에서 Task Force가 구성된 대형 시험품에 대한 CISPR 20의 외부 방사내성 시험레벨에 관한 것이다. 2006년 1월 미국 산타페에서 열린 TF 회의에서 시험결과에 대한 기술적 토론이 있었으며, Round Robin Test(RRT)를 실시하기로 결정되었다. RRT시험은 7월 중순에 실시되었으며, 참여한 시험소는 영국의 SONY, 네덜란드의 Philips, 독일의 SHARP 이었으며, 국내의 여러 EMC 시험소도 추후에 참여하였다. RRT 시험의 결과 및 분석이 이번 스톡홀름 회의에서 발표되었다. 또한, CISPR 13의 방사성 방출(RE)의 측정거리 기준점의 변경에 관한 것이다. 본 고에서는 TV 수신기에 대한 RRT 시험결과 및 분석에 대한 발표 내용을 소개하고자 한다. CISPR 20의 외부 전자기장 내성 시험은 0.8 m인 개방형 스트립라인(Open Strip-line: OSL)내에 시험품을 설치하고 $150kHz{\sim}150MHz$에서 시험하도록 규정하고 있다. OSL에 설치할 수 없는 대형기기는 IEC 61000-4-3에 따라서 주파수 범위 $80MHz{\sim}150MHz$까지 동일한 한계치로 전자파무반사실에서 시험하도록 규정되어 있다. 이에 대해 국내 제조업체 및 EMC 전문가들로 구성된 CISPR I 국내 위원회에서는 IEC 61000-4-3에 의한 전자파무반사실(챔버)에서의 내성시험이 CISPR 20에 의한 OSL에서의 내성시험보다 가혹하다는 문제 제기가 있었다. 이것이 본 안건에 대한 배경이다 지금까지 진행되어 왔던 내용을 요약해 보면 2004년 상해 회의에서, 수치해석 및 측정비교를 통하여 CISPR 20에서 규정하고 있는 OSL 전기장 교정방법의 개선의 필요성과 OSL에서 시험할 수 없는 대형 시험품에 대하여 시험레벨을 조정할 것을 지적하였다. 2005년 케이프타운 회의에서는 실제적으로 TV 방송 수신기 및 관련기기가 두가지 방법으로 시험되었을 때 시험결과에 미치는 영향을 시험품의 전기장 내성 레벨로 비교하였으며, 전자파무반사실에서 시험할 경우 시험레벨이 12 dB 낮추도록 보정되어야 할 것을 제안하였다. 2006년 이번 회의에서는 세계 각국의 시험소와 비교시험을 통하여 나타난 OSL과 전자파무반사실 간의 시험결과의 차이 및 이에 대한 원인을 분석하여 보고하였다. OSL과 전자파무반사실 비교시험에서 나타난 차이는 평균적으로 9 dB의 차이로 나타났으며, 주요 원인은 OSL에서 적용하고 있는 시험품을 OSL내부에 설치한 후 시험품에 의해 변경된 전기장의 세기를 보정해 주는 인자(k2)로 인한 차이(6 dB)와 OSL 내부의 전기장의 세기와 전자파무반사실 균일장 영역의 전기장의 세기의 차이(3 dB)이다.

원전 내 무선통신 적용에 대한 전자파 적합성 평가방법 분석 (Analysis on the EMC evaluating method for applying wireless communications in NPP)

  • 강승석;임태흥;주재율;김형태;김대희;변강일;박종언;이준용;추호성
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권12호
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    • pp.2221-2231
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    • 2017
  • 본 논문에서는 원전용 계측 제어기기를 진단하고 유지 보수하기 위한 무선통신기술의 국내외 적용 사례, 프로토콜(Wi-Fi, Zigbee, Z-wave, WirelessHart 등) 및 그에 따른 전파특성을 조사하였다. 또한, 원전 내 무선통신기술 적용시 우려되는 전자파 간섭(EMI/RFI)과 관련하여 국내 규제지침 KINS/RG-N03.09(개정 2판)에서 승인한 RG. 1.180(Regulatory Guide 1.180 rev.1), MIL-STD 461E, 및 IEC 61000-4의 차이를 분석하였다. 추가적으로 기존의 EMC 관련 규제에 포함되어 있지 않았던, 실내 환경에서의 구조적 특징, 전파산란 및 차폐효과, 실내 감쇄모델을 고려한 전자파 영향성 평가요소에 대해서도 연구하였다.

전자파 방사 내성 시험을 위한 최적화된 균일장 측정 방법에 관한 연구 (A Study on the Optimized Measurements of Field Uniformity for Electromagnetic Radiated Immunity Test System)

  • 조진영;문준철;정창규
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.622-631
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    • 2005
  • 본 논문에서는 전자파 방사 내성 시험의 불확실성 요인이 되는 '오버 및 언더 편차'와 그로 인해 발생하는 '오버 및 언더 테스팅'을 줄이고자 기존 균일장 측정 방법의 문제점을 비교 분석하고 '오버 및 언더 편차'를 최소화할 수 있는 새로운 균일장 측정 방법을 제안하였다. 성능이 다른 4개의 국내 시험 기관 무반사실에 이를 적용하여 기존 측정 방법과 비교 실험하였으며 6 dB을 초과하는 필드에 대해 최소 편차인 FDI(Field Deviation Index)와 비교 분석하였다. 실험에 대한 분석 결과 '오버 및 언더 편차'는 제안 방법이 FDI와 동일하게 나타났으며 특정 주파수에선 현재 국내 규격 및 국제 규격보다 4.9 dB, 2.37 dB 개선되었고 전체 주파수에서는 평균적으로 1.193 dB, 0.017 dB 개선되었다. '오버 및 언더 테스팅 포인트'는 제안 방법이 기존 방법보다 최대 926개, 10개 포인트가 적게 측정되었으며 균일 영역 중심부 4포인트에서는 최대 118개, 9개 적게 측정되었으며, 다른 포인트에 대한 비율 또한 가장 낮게 측정되어 시험의 불확실성의 요인을 최소화하였음을 확인하였다.

Latch-up을 방지한 고속 입출력 인터페이스용 새로운 구조의 NPLVTSCR ESD 보호회로 (The novel NPLVTSCR ESD ProtectionCircuit without Latch-up Phenomenon for High-Speed I/O Interface)

  • 구용서
    • 전기전자학회논문지
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    • 제11권1호통권20호
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    • pp.54-60
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    • 2007
  • 본 연구에서는 고속 I/0 인터페이스용 ESD(Electro-Static Discharge)보호소자로서 SCR(Silicon Controlled Rectifier)구조에 기반한 새로운 구조의 ESD보호소자인 N/P-type Low Voltage Triggered Silicon-Controlled Rectifier(NPLVTSCR)을 제안하였다. 제안된 NPLVTSCR은 기존 SCR이 갖는 높은 트리거 전압($\sim$20V)을 낮추고 ($\sim$5V) 또한 정상상태에서의 보호소자의 래치업 현상을 줄일 수 있다. 본 연구에서 제안된 NPLVTSCR의 전기적 특성 및 ESB감내특성을 확인하기 위하여 TCAD툴을 이용하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 또한 TSMC 90nm공정에서 테스트 패턴을 제작하여 측정을 수행하였다. 시뮬레이션 및 측정 결과를 통해, NPLVTSCR은 PMOS 게이트 길이에 따라 3.2V $\sim$ 7.5V의 트리거링 전압과 2.3V $\sim$ 3.2V의 홀딩전압을 갖으며, 약 2kV의 HBM ESD 감내특성을 갖는 것을 확인 할 수 있었다.

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TEM 도파관을 이용한 전자파 장해 측정 연구 및 표준화 동향

  • 권종화
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제13권1호
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    • pp.51-62
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    • 2002
  • EMI/EMS 측정을 위해서는 주변 전자파 잡음(background noise)이 낮은 야외시험장(Open Area Test Site)이 가장 바람직하나, 근래 전자(전기 기기 사용의 증가와 방송.무선통신 시스템의 다양화로 인한 인공잡음(artificial noise)의 증대로 조건에 부합된 부지 선정이 어렵고, 설치 비용이 매우 크며 날씨 변화에 따라 시험 계획이 변경 될 수도 있는 단점이 있다. 전자파 분-무반사실(Semi Anechoic Chamber)은 대부분의 환경 잡음을 감쇠시키므로 야외시험장처럼 장소의 구애를 받지 않아 도시나 혹은 제품 생산지 가까이에 설치 운용이 가능하다. 그러나 큰 설치 공간과 많은 시설 유지 비용을 필요로 하며, 저주파 대역에서는 반사에 의한 공진을 완전히 제거할 수 없어 성능이 떨어진다. 또한, 최근 컴퓨터 CPU의 동작주파수가 급속하게 높아지고 PCS, IMT-2000 등과 같은 이동전화의 사용주파수도 계속해서 높아짐에 다라 미연방통신위원회(Federal Communication Commission)에서는 5㎓까지의 복사 방출 시험을 요구하고 있다. IEC 61000-4-3 복사 내성 시험규격도 휴대폰 주파수인 2㎓까지 확장되었으며 IMT-2000, Bluetooth 등 새로운 이동통신서비스가 속속 개발됨에 따라 18㎓ 까지 시험 주파수가 확장되는 추세이다. 그러나, 현재 국내 각 연구실에서 보유하고 있는 야외시험장이나 전자파 반-무반사실의 경우 1㎓이상에서의 시험이 곤란하여 수 ㎓주파수대역에서 시험이 가능한 복사 및 내성시험 시설이 필요하게 되었다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 고안된 대용 측정 시설 중 대표적인 것이 TEM 셀이나 GTEM셀과 같은 TEM 도파관(waveguide) 형태의 장비들이다. 이들은 본래 EMS 측정을 위한 장비이지만 협소한 공간이나 외부와의 전자파 간섭의 우려가 없고, 설치가 비교적 자유로워 여러 연구기관에서 도파관 원리를 이용한 측정 방식을 연구(개발하여 범용적인 전자파 적합성 측정 장비로서 활용하고 있다. 야외시험장과 무반사실 등이 안테나에 의한 피시험기기 주변 공간에서의 1점 측정으로 인해 시험 시간이 많아 소요되는 공통적인 단점이 있는 반면, TEM 도파관에 의한 측정은 일단 피시험기기의 모델링 정보만 얻어지면 계산에 의해 EMI 측정을 바로 할 수 있다. <표 1>에서 현재 상용화되어 사용되고 있는 TEM/GTEM 셀, 야외 시험장 및 전자파 무반사실에 대해 EMI 측정과 관련된 몇 가지 사안에 대해 비교하였다. 본 문서에서는 야외시험장이나 전자파 반-무반사실 등과 같은 기존 EMI/EMS 측정 시설의 단점을 보완하고, 광대역 특성을 갖는 대용 측정 시설로서의 TEM 도파관에 대해 소개하고 야외시험장 결과와의 상관관계 알고리즘 및 표준화 동향에 대해 기술하였다. 2절에서는 대표적인 TEM 도파관 구조의 측정 시설인 TEM 셀과 GTEM 셀의 전기적.구조적 특징에 대해 간단히 기술하고, 3절에서는 TEM 셀과 GTEM 셀에서이 측정결과를 이용하여 야외 시험장 결과를 얻어내는 상관관계 알고리즘에 대해 기술하였다. 4절에서는 IEC/CISPR와 TC77에서의 표준화 활동을 중심으로 현재 진행중인 TEM 도파관 관련 표준화 동향과 내용에 대해 기술하고자 한다.