EMI 개선을 위한 분산스펙트럼 파라미터 선정에 관한 연구 : 차량용 제어기의 SMPS에서 발생하는 EMI 개선
A study on the Selection of Spread Spectrum Parameters for EMI Noise Improvement:Improved EMI from SMPS on vehicle controller Unit
- 주제(키워드) Spread spectrum , EMC , EMI , noise
- 주제(DDC) 621
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 지동우
- 발행년도 2023
- 학위수여년월 2023. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 IT융합대학원 IT융합공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000032618
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
최근 자동차의 전자화가 가속되면서 차량에 내장되는 전자장치가 증가하는 추세이다. 이에 따라 전자파 성능 관리의 중요성 또한 높아지고 있으며, 완성 차 회사에서는 초기 개발 단계에서부터 전자파를 고려한 설계를 요구하고 있다. 본 논문에서는 EMI 성능을 개선하기 위하여 spread spectrum의 parameter 선정에 관한 연구를 진행하였다. 기존 spread spectrum generator 또는 DC-DC converter IC에서는 주요 spread spectrum parameter를 고정시켜 놓거나, 소수의 parameter만 제한된 범위 내에서 설정할 수 있게 되어있다. EMI noise 개선을 이루기 위해서는 적절한 parameter를 선정하는 것이 중요하다. Spread spectrum의 주요 parameter는 크게 4가지가 있다. Modulation profile, rate, depth 그리고 type이 대표적인 parameter이다. 본 논문에서는 각 parameter를 변화시키면서 출력 스펙트럼에 미치는 영향성을 분석하고, 그 결과를 바탕으로 EMI noise를 줄이기 위한 최적의 parameter 설정 방법을 제안하고자 한다. 또한, 차량용 제어기에 사용 중인 dc-dc converter의 spread spectrum parameter를 확인하고, 본 논문에서 제안한 parameter를 적용했을 때의 SMPS의 FFT 결과를 비교하여 효과를 입증하고자 한다. 본 논문은 향후 SMPS에서 발생하는 noise 및 EMI 개선에 관한 연구와 spread spectrum parameter들에 대한 연구의 밑거름이 될 것으로 기대된다.
more초록/요약
Recently, as the digitization of automobiles accelerates, electronic devices embedded in vehicles are increasing. Accordingly, the importance of electromagnetic performance management is also increasing, and automobile companies are demanding designs that consider EMC management from the initial development stage. This paper researched the selection of parameters of the spread spectrum to improve the EMI performance. In the existing spread spectrum generator or DC-DC converter IC, the main spread spectrum parameters are fixed or only a few parameters can be set within a limited range. To achieve EMI noise improvement, it is important to select an appropriate parameter. There are four main parameters of the spread spectrum. Modulation profile, rate, depth, and type are representative parameters. This paper analyzes the effect on the power spectrum while changing each parameter and suggests an optimal parameter setting method to reduce EMI noise. In addition, we intend to prove its effectiveness by comparing the spread spectrum parameter of the dc-dc converter used in the controller unit for automotive with the proposed parameter. This paper is expected to serve as the basis for future research on noise and EMI improvement in SMPS and for research on spread spectrum parameters.
more목차
제 1 장. 서 론 1
1.1 연구 배경 1
1.2 연구 방법 6
제 2 장. 본 론 7
2.1 SMPS 7
2.1.1 PWM 컨버터 10
2.1.1.1 Buck 컨버터 11
2.1.1.2 Boost 컨버터 12
2.1.1.3 Buck-boost 컨버터 13
2.2 EMC 14
2.3 Spread spectrum 기술 17
2.3.1 Modulation profile 18
2.3.2 Modulation rate 21
2.3.3 Modulation depth 22
2.3.4 Modulation type 23
2.4 Spread spectrum parameter 설정에 따른 영향 분석 24
2.4.1 Modulation type과 신호의 세기 간 상관성 분석 28
2.4.2 Modulation profile과 신호의 세기 간 상관성 분석 31
2.4.3 Modulation rate과 신호의 세기 간 상관성 분석 34
2.4.4 Modulation depth와 신호의 세기 간 상관성 분석 38
2.5 EMI 저감 효과를 극대화한 Spread spectrum parameter 설계 법 제시 41
제 3 장. 결 론 46
참고 문헌 48
ABSTRACT 51
