Optimasi EMC untuk Motor Wiper di Chengdu Huachuan Automotive

1. Latar Belakang Klien: Tantangan Validasi pada Pemasok Otomotif Tier-1

Chengdu Huachuan Electric adalah pemasok Tier-1 domestik terkemuka untuk komponen otomotif, yang menyediakan sistem pengangkat jendela, wiper, dan sistem kontrol bodi kepada banyak OEM. Platform motor wipernya, berbasis arsitektur catu daya 12V DC, membutuhkan struktur yang ringkas dan kecepatan respons tinggi. Namun, tahap pengujian EMC menjadi hambatan kritis yang menyebabkan keterlambatan proyek.

Dalam pengujian ISO 7637-2, pelanggan menemukan:

Tegangan sisa lonjakan metode tegangan konduksi melebihi ambang batas;

Metode injeksi arus (Level 4) menunjukkan gangguan balik transien;

Puncak gangguan EMI terlalu tinggi selama komutasi motor, menyebabkan interferensi terhadap sinyal CAN pada pengendali.

Mereka awalnya menggunakan kombinasi peredam RC dan dioda TVS, tetapi masalahnya masih berlanjut: penjepitan TVS tidak cukup rendah, redaman RC menurun signifikan dengan perubahan suhu, dan verifikasi memerlukan beberapa putaran pengujian ulang, dengan siklus rata-rata hingga 6 minggu.

2. Analisis Masalah: Biaya dari Desain Multi-Komponen

Tim teknik Huachuan mengamati dua masalah utama selama pengujian:

Tegangan puncak komutasi mencapai setinggi 80V. Saat motor wiper beralih arah dalam mode kecepatan tinggi, GGL balik sesaat melebihi batas toleransi sistem, menyebabkan pengendali reset.

Kerapatan spektrum EMI frekuensi tinggi melampaui batas. Superposisi komutasi sikat karbon dan regulasi kecepatan PWM menciptakan noise lebar pita, melampaui batas CISPR 25 pada kisaran 10–200MHz.

Sementara jaringan RC/TVS tradisional dapat sebagian mengurangi lonjakan, mereka tidak dapat secara bersamaan mengatasi interferensi broadband dan kebutuhan penjepitan rendah.

Inilah celah teknologi yang dimanfaatkan Jaron untuk melakukan intervensi.

3. Solusi: Desain Perlindungan EMC Terintegrasi JRN

Tim teknik Jaron mengusulkan solusi gabungan untuk proyek ini menggunakan JRN16B105MXG (1µF, 16VDC, 800A) dan JRN16B475MXG (4,7µF, 16VDC, 1200A).

Kedua perangkat digunakan untuk sikat motor dan catu daya pengendali, masing-masing, untuk membentuk "arsitektur penekanan terintegrasi dual-node".

Perbedaan Desain

① Waktu respons sub-25ns untuk penekanan lonjakan yang cepat;

② Kapasitas setingkat µF untuk penyaringan frekuensi rendah yang ditingkatkan;

③ Lapisan komposit keramik-varistor memastikan stabilitas tegangan sisa yang rendah;

④ Kompatibel dengan paket PCB yang ada, sehingga tidak perlu pemasangan ulang kabel.

Struktur hibrida keramik-MOV memastikan tegangan sisa yang rendah (<45V) dan penekanan noise broadband, tanpa modifikasi tata letak. Penggantian plug-and-play ini menyederhanakan proses validasi.

4. Hasil Validasi

Pengujian dilakukan menggunakan Metode Tegangan Terhantar ISO 7637-2 Tingkat 3 dan Metode Arus Tingkat 4.

Berikut adalah hasil perbandingan pengujian:

Analisis Hasil: Pada suhu 25°C dan 85°C, skema JRN mempertahankan pejepit yang stabil dengan bentuk gelombang tegangan sisa yang halus dan tanpa loncatan sekunder.

Setelah 50 pulsa berturut-turut, perangkat tidak menunjukkan degradasi, menunjukkan stabilitas termal yang sangat baik.

5. Umpan Balik Pelanggan dan Dampak Produksi Massal

Tim teknik Huachuan memberikan umpan balik selama fase prototipe:

"Solusi terintegrasi memungkinkan kami lulus semua pengujian sekaligus. Sebelumnya, kami harus mengubah parameter berulang kali; kini, tidak diperlukan lagi proses debugging."

Selama fase produksi massal, pelanggan melaporkan:

Setiap modul motor memiliki 3 komponen lebih sedikit;

Biaya per BOM menurun sekitar $0,12;

Waktu validasi berkurang sebesar 40 jam;

Tingkat keberhasilan uji EMC meningkat menjadi 98,5%.

6. Ringkasan Teknis dan Pelajaran Utama

① Perangkat terintegrasi EMC cocok untuk aplikasi multi-motor seperti wiper, pengangkat jendela, kursi, dan pintu bagasi.

② Kapasitansi level µF sangat penting untuk penekanan frekuensi rendah, secara signifikan mengurangi noise komutasi.

③ Penempatan tertutup di dekat sumber gangguan sangat penting untuk keberhasilan; semakin pendek jalurnya, semakin efisien penekanannya.

④ Pengujian loop tertutup: model PSpice + skrip ISO mempersingkat siklus verifikasi.

7. Nilai Bisnis dan Dampak terhadap Industri

Kasus ini merepresentasikan pergeseran struktural dalam desain elektronik otomotif dari "tumpukan perangkat ganda" ke "integrasi fungsional."

Seri JRN, dengan karakteristik penjepitan rendah, respons tinggi, dan penolakan pita lebar, tidak hanya menyelesaikan tantangan verifikasi tetapi juga mendorong standardisasi rantai pasok, membantu pelanggan mengadopsi platform global secara cepat di bawah standar ISO maupun CISPR.

8. Kesimpulan

Solusi terintegrasi JRN dari Jaron menunjukkan lompatan nyata dalam desain EMC otomotif—lebih sedikit komponen, validasi lebih cepat, biaya lebih rendah, dan konsistensi lebih tinggi.

Solusi ini memberikan manfaat yang dapat diukur bagi keandalan sistem motor dan menjadi tolok ukur bagi elektronik otomotif generasi berikutnya.

EMC Motor Wiper | Chengdu Huachuan | Seri JRN | Kepatuhan ISO 7637-2 | Elektronik Otomotif