전자장치의 성능과 신뢰성에 영향을 주는 CE

CE(Conduction Emission)는 전자파가 일으키는 노이즈의 양에 관한 규격을 뜻한다. 특히 최근 빠르게 발전하고 있는 전기자동차 분야에서는 모터를 비롯해 높은 전압과 전류를 사용하는 장치의 탑재가 늘어나면서, 전자파 노이즈에 따른 오작동을 줄이기 위해 CE에 대한 관심이 높아지고 있다. 이번 호에서는 제품 개발 단계에서 CE를 효과적으로 검증할 수 있는 시뮬레이션 기술 및 솔루션 활용 사례를 살펴본다.

■ 자료 제공 : 앤시스 코리아, 02-3441-5000, ansys.com/ko-kr

1. 전자파의 노이즈 규격, CE
CE는 'Conduction Emission'의 약자로, 전자파가 전원선이나 신호선 같은 전도성 매질을 통하여 노이즈를 방사시키는 양을 제한하는 규격을 의미한다. EMC 규격에서는 중요한 부분으로 저주파 대역의 외부의 다른 기기에 장애를 발생시키는 불요 전자파를 방출하는 정도에 대해 규격을 정해 놓고 있다. 이를 만족하지 못할 경우에는 설계를 개선하여 재검증해야 되는 작업이 필요하다. 일반적인 경우에 선진국에서는 이러한 EMC 규제를 이용하여 보이지 않는 무역 장벽으로 활용하고 있기 때문에, 개발도상국이나 중진국에서는 꼭 넘어야 될 무역장벽 중 하나로 인식하고 있다.

2. 전기자동차의 발전과 함께 CE 해석의 중요성 강화
요즘 많은 발전과 개발이 이루어지고 있는 전기자동차 분야의 시스템 개발에는 전기 모터를 포함해 많은 전자부품이 사용되고 있어, 자동차가 전자기기로 인식될 정도이다. 이러한 전자장치들은 높은 전압과 큰 전류를 사용하여 동작하는 인버터나 컨버터와 같은 전원장치가 필수이며, 전장 부품의 수가 늘고 이에 따라 전기/전자기 시험 규격이 강화되면서 이전보다 CE 해석의 중요성이 더욱 강조되고 있다.
차량에 장착되는 많은 아날로그 및 디지털 디바이스들은 이전에는  낮은 전압과 전류를 사용하는 장치가 대부분이었지만, 점차 전기 모터를 이용한 구동 시스템과 같이 고전압/고전류의 회로를 탑재하고 있다. 이들 장치가 정상적으로 잘 동작하고 신뢰성을 유지할 수 있는 전원 시스템이 필요해지고 있다. 특히 모터 구동 전원 시스템의 노이즈는 다른 장치의 오작동을 만들어 낼 수 있을 정도로 큰 신호들이기 때문에, 오작동에 관련된 이슈도 더욱 크게 부각되고 있다. 

그림 1. EMC 관련 이슈의 증가