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自動車用DCモーターEMC統合ソリューション

JaronのJRN/JRTシリーズがどのようにEMIフィルタリングとサージ保護を1つのデバイスに統合し、BOMの削減、ISO 7637-2への適合性の向上、および自動車用DCモーターの性能最適化を実現するかをご確認ください。

自動車用DCモーターEMC統合ソリューション

1. 業界背景:EMCが自動車モーターにおける潜在的リスクに

現代の車両では、20台以上のDCモーターが窓の開閉、ワイパー、テールゲート、シート調整装置、燃料ポンプ、HVACファンなどに使用されており、同時に動作しています。各モーターは電磁妨害(EMI)や過渡サージを発生させ、それらはハーネスを通じて制御モジュールにノイズとして伝播します。このノイズは適切にフィルタリングされない場合、通信エラーや永久的な損傷を引き起こす可能性があります。

従来の保護回路ネットワークでは、RCスナバーやTVSダイオード、EMIコンデンサが使用されています。しかし、複数の部品を組み合わせるこのアプローチは、BOMコストの高騰、基板占有面積の増大、特性のばらつき、検証期間の長期化といった課題を引き起こします。自動車メーカーがモジュール化・小型化設計へと移行する中で、統合型EMC保護が不可欠となっています。

2. 技術的ブレークスルー:JaronのJRN/JRT 統合型EMI+サージ保護ソリューション

JaronのJRN/JRTシリーズは、多層セラミックとMOV(金属酸化物バリスタ)の複合構造を採用しており、1つのデバイスでEMIフィルタリング、電圧クランプ、エネルギー吸収を実現しています。この統合化により、最大3つの個別部品を置き換えることが可能となり、設計の簡素化と全体的な安定性の向上を図れます。

主な仕様

パラメータ項目

数値範囲

工学的意義

定数電圧

16V – 56V DC

12V/24V/48Vプラットフォームに適応

応答時間

<25 ns

サージスパイクを迅速に抑制

容量範囲

0.1 – 4.7 µF

高周波干渉および低周波干渉を同時に除去します。

クラamping電圧

最小1.4×VDCまで低減

システムの安全マージンを向上

エネルギー吸収

800A–1200A(8µs)

ISOレベル3–4の要件を満たす

各デバイスは、25ns未満の応答時間で最大1200Aのサージを抑制でき、広帯域EMIフィルタリング用に最大4.7µFの容量を提供します。ISO 7637-2およびISO 16750-2規格に適合しており、ティア1およびティア2の自動車部品サプライヤーに最適です。

Automotive EMC (2).png

3. 作動原理:高速応答と低残留電圧

このハイブリッド設計により、ナノ秒単位で高インピーダンス状態からクランプ状態へのスムーズな遷移が保証され、電圧のオーバーシュートを回避します。

4. 検証および試験結果

ケースA:成都華川デンソー(ワイパーウォッシャー/ウインドウリフター システム)

結果の比較:

ケースB:温州盛華博(シートモーター/テールゲートシステム)

5. 比較分析:統合アプローチの利点

比較項目

従来のRC+TVS

JRN/JRT 統合ソリューション

改善率

デバイスの台数

3~4点セット

1個

↓70%

コスト制御

高い

↓40%

検証サイクル

2~3ラウンド

ラウンド1

↓60%

スペース使用量

100%

45%

↓55%

残留圧力レベル

70–80V

40–50V

↓35%

統合ソリューションにより、部品点数を最大70%削減でき、検証時間を短縮し、信頼性を向上させます。また、ISOおよびCISPR規格への堅牢な準拠を維持しつつ、設計を簡素化します。

6. レイアウトおよび実装のヒント

7. 将来展望:モジュラー型EMC保護へ向けて

ISO規格の強化とOEMプラットフォームの標準化に伴い、統合保護は自動車電子機器におけるトレンドとなっています。

JRN/JRTシリーズの設計コンセプトは、BCMやモータ制御モジュール、スマートシートシステムなどの用途において、Tier-1サプライチェーンで広く採用されています。今後3年以内に、統合型保護ソリューションが従来のRCネットワーク設計の70%以上を置き換えると予想されています。

8. 結論

JRN/JRTシリーズは、EMI抑制、サージクランプ、エネルギー吸収という3つの機能を1つのデバイスに集約しています。
25ns未満の応答速度とµFレベルの静電容量により、回路設計が簡素化され、BOMコストが削減され、ISO自動車規格への準拠が保証されます。
グローバルなTier-1およびTier-2サプライヤーにとって、この統合は、よりスマートで迅速かつ安全な自動車電子システムへの重要な一歩です。

自動車用EMC | EMI+サージ統合 | JRNシリーズ | DCモータ保護 | ISO 7637-2

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