ISO 16750-2 の概要 — 車載機器の電気的負荷試験

ISO 16750-2 の概要 — 車載機器の電気的負荷試験
株式会社 e・オータマ

佐藤智典

2022 年 6 月 8 日

目次
はじめに
1.1 適用範囲 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1
1

2

機能状態分類

2

3

技術的要求事項
3.1 直流電源電圧 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2 過電圧 — 高温 . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3 過電圧 — 室温 . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4 交流電圧の重畳 . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5 電源電圧の緩やかな下降/上昇 . . . . . . . . .
3.6 電源電圧の一時的な低下 . . . . . . . . . . . .
3.7 電源電圧低下時のリセット動作 . . . . . . . .
3.8 始動プロファイル . . . . . . . . . . . . . . .
3.9 ロード・ダンプ . . . . . . . . . . . . . . . .
3.10 逆電圧 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.11 接地基準/電源オフセット . . . . . . . . . . .
3.12 開放回路試験 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.13 短絡保護 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.13.1 ヒューズの動作時間定格 . . . . . . . .
3.13.2 UL 94 V-0 . . . . . . . . . . . . . . .
3.14 耐電圧 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.15 絶縁抵抗 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2
2
3
3
3
4
4
5
5
5
7
8
8
8
9
9
9
10

参考資料

10

1

4

はじめに

1

ISO 16750 シリーズは車載用のコンポーネントの耐環境性に関する規格であり、以下のパートから構成される:• ISO 16750-1 — 一般的事項• ISO 16750-2 — 電気的負荷 (過電圧、逆電圧、交流電圧の重畳などの影響)• ISO 16750-3 — 機械的負荷 (振動/衝撃などの影響)• ISO 16750-4 — 環境負荷 (温湿度、塩水噴霧、ガスによる腐食、太陽光照射、塵埃などの影響)• ISO 16750-5 — 化学的負荷 (燃料、オイル類、バッテリ液、洗浄剤などの影響)
本稿では、このうち電気的なストレスへの耐性が扱われている ISO 16750-2:2012[2] の概要を述べる。
なお、本稿は規格の内容全てをカバーするものではなく、また正確であるとも限らないので、規格についての正確な情報は規格そのもの [1] を参照していただきたい。

1.1

適用範囲

ISO 16750-2 は車両への搭載が意図された電気/
電子的なコンポーネントやシステムに適用される。
但し、この規格で規定された試験の多くは公称

12 V や 24 V の電源への接続が意図されたコンポー
ネントにのみ適用可能となっている。†1 また、それらの試験の多くはオルタネータを備えた伝統的な内燃機関駆動の車両を想定したものとなっており、電気自動車のような車両には適当ではないかも知れない。
†1 車両の公称 42 V の電源への接続が意図されたコンポーネントは ISO 21848[7] 、公称 48 V の電源への接続が意図されたコンポーネントは ISO 21780[8] で、この規格でのそれらの事象と似た事象がカバーされる。

1

ISO 16750-2 の概要 — 車載機器の電気的負荷試験

機能状態分類2

項目

ISO 7637-2:2004[4][10] などと同様、妨害の影響の分類には機能状態分類 (functional status classifica-tion) が用いられる。
機能状態分類は ISO 16750-1[2] で概ね次のように規定されている:• クラス A: 妨害に曝されている間、及びその後、全ての機能が設計通りに働く。

• クラス B: 妨害に曝されている間、全ての機能が設計通りに働く。だが、その 1 つ以上が規定された許容範囲を超えても良い。全ての機能は妨害が止められた後は自動的に正常な限界内に戻る。メモリ機能はクラス A のままでなければならない。試験中に DUT のどの機能が設計

ISO 16750-2

直流電源電圧§4.2

過電圧
交流電圧の重畳§4.3§4.4

電源電圧の緩やかな下降/上昇§4.5

電源電圧の一時的な低下§4.6.1

電源電圧低下時のリセット動作§4.6.2始動プロファイル

§4.6.3

ロード・ダンプ§4.6.4逆電圧§4.7接地基準と電源のオフセット§4.8

開放回路試験

§4.9

短絡保護

§4.10

耐電圧

§4.11

絶縁抵抗

§4.12

表 1: ISO 16750-2 の試験項目の一覧

通りに働かなければならず、どの機能が規定された許容範囲を超えることができるかは、車両

Tmax ) において、電源電圧範囲の下限 (USmin ) から製造業者が規定する。

上限 (USmax ) の範囲内の電源電圧で持続的に正常• クラス C: 妨害に曝されている間は機能が設計動作し、機能状態クラス A が維持されることを確通りに働かないが、妨害が止められた後は自動認する。

的に正常な動作に戻る。

電源電圧範囲 (USmin 〜USmax ) は、12 V 系では• クラス D: 妨害に曝されている間は機能が設計

コード A〜D、24 V 系ではコード E〜H から、車通りに働かず、妨害が止められ、簡単な操作で両製造業者の指定やコンポーネントの性質などに応リセットされるまで、正常な動作に戻らない。

じてコンポーネントの製造業者が指定する (図 1)。

• クラス E: 妨害に曝されている間、及びその後、UN = 24 V

1 つ以上の機能が設計通りに働かず、修理や交30換を行なわなければ正しい動作に戻らない。
Supply Voltage (V)UA = 28 ±0.2 V

いずれの場合も望ましくない動作は許容されない。
ここで定められているのは判定の枠組みで、個々のコンポーネントに直接適用するのに適したものではないので、試験に際して適用する具体的な判定基

UB = 24 ±0.2 V
20
UN = 12 V

USmax

UA = 14 ±0.2 V
UB = 12 ±0.2 V
10

準 (どの機能がどのようになった時にどのクラスにUSmin

該当するのか、あるいはどのような動きが「設計通Aり」の動作なのか) やその監視の方法などは試験に

B

C

D

E

F

G

H

Code

図 1: 電源電圧範囲

先立って決定し、テスト・プランに記載することが必要となるであろう。

動作温度範囲 (Tmin 〜Tmax ) は車両製造業者から3技術的要求事項

3.1

直流電源電圧の指定や想定される取り付け位置などに応じてコン
ポーネントの製造業者が指定する。
動作温度範囲やそれに対する評価は ISO 16750[3]4

通常の使用で予期される電源電圧の変動の影響をで述べられており、ISO 16750-4 では、動作温

度範囲はコード A〜T から選択するか、あるいは評価するもので、規定された動作温度範囲 (Tmin 〜

2ISO 16750-2 の概要 — 車載機器の電気的負荷試験

コード Z (両者の合意に基づく) として適切な温度3.3

エンジンのジャンプ・スタート†3 の際に生じる可能性がある過電圧の影響を評価するもので、室温

160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
−10
−20
−30
−40

(23 ± 5 ◦ C; ISO 16750-1[1] での規定) の環境におい−−− as agreed upon −−−

Operating temperature ranges (degrees)

範囲を指定するようになっている (図 2)。

て、12 V 系では 24 V の電源電圧を (60 ± 6) s のあいだ印加して試験する。24 V 系についてはこの試験の規定はない。
一般のコンポーネントでは機能状態クラス D が許容されるが、ジャンプ・スタートに際しても機能することが期待されるコンポーネントは機能状態クラス B 以上を維持することが必要となるだろう。†4

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T Z
Code (ISO 16750−4 Table 1)

補足説明 この試験はジャンプ・スタートに際しての“double battery jump”†5 や出力電圧が高めのジャンプ・スターターの使用によって通常の電源電圧の上限 (USmax )よりも高い電圧が印加される可能性を想定したものと思われる。

図 2: 動作温度範囲

3.2

過電圧 — 室温

過電圧 — 高温

3.4

オルタネータ (車両のエンジンで駆動される発電機) のレギュレータの故障の際に生じる可能性があ

交流電圧の重畳

オルタネータに起因するリップルのような、直流る持続的な過電圧の影響を評価するもので、Tmax −電源上への交流成分 (50 Hz〜25 kHz) の重畳の影

20 ◦ C の環境 (Tmax は動作温度範囲の上限; §3.1)

響を評価するもので、図 3 のように重畳する周波数

で、12 V 系では 18 V、24 V 系では 36 V の電源

を 50 Hz〜25 kHz で掃引する 120 s のサイクルを電圧を印加して 60 分間動作させて影響を確認する。

5 回繰り返した時、機能状態クラス A を維持しなけ

一般のコンポーネントでは機能状態クラス C がればならない。

許容されるが、その状況でも正常に機能することが交流電圧の重畳は内部抵抗が 50〜100 mΩ の電期待されるコンポーネントは過電圧の印加中も機能源を用いて行なう。

状態クラス A を維持しなければならない。†2

USmax は 12 V 系では 16 V、24 V 系では 32 V
で、UPP は用途に応じて表 2から選択する。†6

補足説明 エンジン駆動の車両には 12 V や 24 V の電源の供給やバッテリの充電のためのオルタネータ (車両のエンジンで駆動される発電機) が搭載されている。
何も制御を行なわなかった場合、オルタネータの発電
出力はエンジンの回転数に応じて変動するが、通常はオ
ルタネータの働きを制御するレギュレータがオルタネー
タの出力電圧がある幅 (通常、常温でセル当たり 2.4 V 前
後で、鉛蓄電池の特性から、温度が低い時は高く、温度が高い時は低く調整される) に入るように発電出力の制御を行なっている。
レギュレータがオルタネータの発電出力を過大とする
ように故障した時、ある程度まではバッテリで緩和されるもの、電源電圧が通常の最大電圧 (USmax ) を超えて上昇することが予期される。この規格での 18 V や 36 V という試験電圧は、そのような状況において車両のバッテ
リ (鉛蓄電池) が過充電となったとしても耐えている間は電源電圧の上昇はセルあたり 3 V 程度 (12 V 系の場合
は 6 セルで 18 V 見当) までとなることが期待されることによるものと思われる。

†3 通常は車両のバッテリが上がった時に行なわれる、外部のバッテリ、車両、ジャンプ・スターターなどからの給電によるエンジンの始動。
†4 オーディオのようなコンポーネントの機能がジャンプ・ス
タートに際して損なわれてエンジン始動後に電源スイッチを入れ直すまで回復しなかったとしても大きな支障はなさそうである。ジャンプ・スタートは車両を静止させた状態でのみ行なわれるため、操舵系などもクランキング中に機能を維持する必要はないだろうが、エンジンが始動したならばそのまま走行に入る可能性があることから機能状態クラス C 以上が必要となりそうである。
†5 例えば、普通の方法では始動が困難な 12 V の車両の、12 Vのバッテリ 2 つを直列にしたものや 24 V のジャンプ・スター
ターでのジャンプ・スタートのような。
†6 現代の車両では比較的大容量のバッテリ (電圧を安定化させる効果も高い) が用いられることが多く、リップルは小さくなる傾向があると思われる。

†2 例えばそのような状況ではオーディオは機能しなくなっても良いだろうが、車両の制御に関係する機能、例えば制動や操舵に関係する機能は正常な動作を継続することが期待される。

3

ISO 16750-2 の概要 — 車載機器の電気的負荷試験

USmax

USmax

ฅȅ༄؉‫܅‬ଇ؅

UPP

USmin
5±

.
(0

USmax − UPP

1)

0.

ÿ

V/

ÿ

in

m

25k
ÿ

ÿ

ÿ

ÿ

ÿ

ÿ

ÿ

0V
ÿ

50

ÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿ
0

60
ÿÿ

0

図 4: 電源電圧の緩やかな下降/上昇
ÿ

120
ÿÿÿ

期待されるだろうが、設計が適切でない場合、その過程で変則的な挙動を示したり、電圧の回復後も正常な動作状態に移行できなかったりするかも知れない。

図 3: 交流電圧の重畳

厳しさ †

t

ÿ

12 V 系

24 V 系

USmax

UPP

USmax

UPP

1

16 V

1V

32 V

1V

2

16 V

4V

32 V

4V

車両の電源の他の分岐で短絡を生じた際に生じ

3

—

—

32 V

10 V

るような一時的な電圧低下の影響を評価するもの

4

16 V

2V

—

—

で、図 5 に図示するように、電源電圧を USmin か3.6† 厳しさは用途に応じて選択する

電源電圧の一時的な低下

ら 12 V 系の場合は 4.5 V、24 V 系の場合は 9 V

表 2: 交流電圧の重畳 — 試験レベルまで 100 ms のあいだ低下させ、影響を確認する。
原則として機能状態クラス B を維持することが3.5必要であるが、両者の合意があればリセットは許容

電源電圧の緩やかな下降/上昇される。
バッテリの過放電 (バッテリ上がり) に際して生じるような非常に低い電圧までの緩やかな下降、またUSmax

その後の充電に際して生じるかも知れないような非USmin

常に低い電圧からの緩やかな上昇の影響を評価するฅȅ༄؉‫܅‬ଇ؅t f ≤ 10 ms

t r ≤ 10 ms

4.5 V (12 V ఇ)
9 V (24 V ఇ)

もので、図 4 に図示するように、電源電圧を USminから 0 V まで (0.5 ± 0.1) V/min の傾斜で下降さ

100 ms

せ、同じ傾斜で USmin まで戻した時の影響を確認

0V

する。電圧の下降や上昇は 25 mV 以下のステップ

10 10.1t (s)図 5: 電源電圧の一時的な低下で行なっても良い。
電源電圧が通常の動作電圧範囲、すなわち USmin
以上の時には機能状態クラスは A、それよりも低下

補足説明 車両の電源の他の分岐で短絡 (例えば 12 Vした状態ではクラス D (電源電圧が回復した時に自や 24 V のワイヤの被覆の損傷に伴う車体との短絡) が生じた時、その分岐回路のヒューズの溶断によって短絡箇所が電源から切り離されるまでの比較的短い時間のあ
いだ、車両の他の全ての電源に顕著な、だが短絡した回路の抵抗などの影響から 0 V までは達しないであろう電源電圧の低下を生じることが予期される。
このような事象の際、他の分岐回路から給電されるコンポーネントは高々一時的かつ軽微な影響を受けるのみ
で動作を継続することが期待されるであろう。

動的に正常な動作に戻るべき場合はクラス C) を満足しなければならない。
補足説明 電源電圧を USmin から緩やかに低下させた
場合、ある電圧以下で正常に機能しなくなるであろうが、設計が適切でない場合、この過程で変則的な挙動を示すかも知れず、場合によっては損傷を生じることもあるかも知れない。
また、電源電圧を 0 V から緩やかに増加させた場合、ある電圧以上となった時に自動的に始動して正常な動作状態となるか、あるいは電圧が回復した後で電源のオンなどの操作を行なった時に正常な動作状態となることが4

ISO 16750-2 の概要 — 車載機器の電気的負荷試験

電源電圧低下時のリセット動作

イル (レベル) に応じて、少なくとも表 5で示したレベル以上を維持しなければならない。

電源電圧の一時的な低下に際しての動作を評価するもので、図 6 に図示するように、電源電圧の

UB
12 V
14 V

USmin からの 5 秒間の低下を低下の深さを 5 % づ

2V

3.7

つ増加させながら行ない、影響を確認する。
US6
38 V
610 VUS59.5 V
1020 Vf = 2 Hz

機能状態はクラス C 以上、すなわち正常な動作を維持するか、あるいは電圧が復帰した時に自動的に正常な動作に戻ることが必要となる。
% USmint8
1 or 10 str
40 or 100 ms

5s

図 7: 始動プロファイル

補足説明 エンジンの始動に用いられるスターター・モー
ターは大きな電流を必要とし、バッテリから供給される電源の電圧に有意な影響を与え得る。
電源電圧はスターター・モーターの始動時に著しく低下し、スターター・モーターが回転しているあいだそれよりも高いが通常の状態よりも低下した状態が続く。エンジンが始動し、スターター・モーターが切られたなら
ば、オルタネータが発電を始めていることから電源電圧は試験前 (スターター・モーターを回す前) よりも有意に高くなる筈であるが、この試験波形では試験前と試験後の電圧は同一に設定されている (すなわち、試験前と試験
後の電圧の双方が、オルタネータが発電している時を代表する UA ではなくオルタネータが発電していない時を代表する UB となっている)。
どの程度の電圧の低下が予期されるかは使用されているバッテリやその状態にも依存し、バッテリが小さい場
合や劣化している場合は電圧の低下は大きくなる。また、電圧の低下のどの程度の持続が予期されるか、すなわちエンジンがどの程度の時間で始動するかも車両やその状態に依存するが、最近の車両では、正常であればごく短
い時間で始動することが、またスターター・モーターを回
す時間は車両側で制御されていてイグニション・キーを回して始動する車両で可能であるようにスターター・モー
ターが長時間回り続けることはないことが多いものと思われる。
この試験波形は ISO 7637-2:2004[4][10] Pulse 4 (この試験と重複していることから、 ISO 7637-2:2011 では削除された) と似ているが、スターター・モーターの定常回転期間 (t8 ) にエンジンの圧縮/排気サイクルの影響を模擬するようなリップルが加えられている。

t

図 6: 電源電圧低下時のリセット動作

補足説明 一般に、マイクロプロセッサなどを用いている場合、電源の投入から電源電圧が安定するまでリセッ
ト状態を維持し、その後にリセットを解除してマイクロプロセッサを始動させるようなリセット回路が用いられ、これによって電源投入の過程での変則的な動作を防止し、また電源投入後に確実に動作を開始させられるようにしている。
また、動作中に電源電圧が低下した場合も回路の動作が不安定となる前にリセット信号を出してマイクロプロ
セッサの動作を停止させることでそのような状態での変則的な動作を防止し、また電源の復帰後に確実に動作を開始させられるであろう。
だが、設計が不適切な場合、特に中途半端な低下の場
合にこのリセット動作が正常に行なわれず、あるいはシステムの一部のみがリセットされ、変則的な挙動を生じたり、電圧の回復後も正常な動作を再開できないままとなったりするかも知れない。

3.8

t7
50 ms

≥ 10 s

100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

tf t6
5 ms 15 msฅȅ༄؉‫܅‬ଇ؅

始動プロファイル

スターター・モーター (セルモーター) の動作によって引き起こされる電圧変動の影響を模擬する図 7のような電圧波形を 10 回印加し、影響を確認する。印
加のあいだの休止時間は 1〜2 秒とすることが推奨

3.9

される。

ロード・ダンプ

オルタネータの動作中にバッテリが切り離された

波形のパラメータは、12 V 系は表 3、24 V 系

時に発生する著しい過渡的な過電圧の影響を評価すは表 4 から、用途に応じて 1 つ以上のプロファイル

るもので、ロード・ダンプ・サプレッションを備え(レベル) を選択する。
機能状態は、クランキング中†7 の車両の動作に関ていない車両で用いられる場合は図 8 のようなパルスを 10 回以上、またロード・ダンプ・サプレッショ

係するかどうか、関係しない場合は試験のプロファンを備えた車両で用いられる場合は図 10 のような

†7 エンジンの始動のため、スターター・モーター (セルモーター) でエンジンを回転させている状態。

5

ISO 16750-2 の概要 — 車載機器の電気的負荷試験

レベル

パラメータ

電圧 (V)

時間 (ms)

I

UB
US6
US

II

III

IV

8 (−0.2)

12 (±0.2)
4.5 (−0.2)
3 (−0.2)

6 (−0.2)

9.5 (−0.2)

6.5 (−0.2)

6.5 (−0.2)

5 (−0.2)

tf

5 (±0.5)t6

15 (±1.5)t7

50 (±5)t8

1 000 (±100)

10 000 (±1,000)

1 000 (±100)

10 000 (±1 000)tr

40 (±4)100 (±10)100 (±10)100 (±10)

表 3: 始動プロファイル — 12 V 系

レベル

パラメータ

I

II

UB
電圧 (V)

時間 (ms)III

24 (±0.2)
10 (−0.2)
20 (−0.2)

US6US

8 (−0.2)
15 (−0.2)

tf

10 (±1)t6

50 (±5)t7

50 (±5)6 (−0.2)
10 (−0.2)

t8

1 000 (±100)

10 000 (±1 000)

1 000 (±100)tr

40 (±4)100 (±10)40 (±10)

表 4: 始動プロファイル — 24 V 系

電源電圧

クランキング中の車

クランキング中の車両の動作に関係しない

両の動作に関係する

I

II

III

IV

Code A, E

A

A

B

B

A

Code B, F

A

A

B

C

B

Code C, G

A

B

C

C

C

Code D, H

A

B

C

C

C

表 5: 始動プロファイル — 最小機能状態

パルスを 5 回以上、1 分間隔で印加し、機能状態ク

車両の 12 V などの電源の電圧は、負荷の変動などによって発電量が過大となった場合にはバッテリがその電流を吸収し、逆に発電量が不足した場合にはバッテリが不足分を供給することで概ね一定に保たれている。
このため、オルタネータが動作してバッテリに充電している時にバッテリの端子の接触不良 (図 12) やワイヤの断線などによってバッテリが切り離された場合、オルタ
ネータのレギュレータが応答してオルタネータの出力を抑制するまでのあいだ発電量が過大となり、それを吸収するものがない状態となることから、電源ラインに著しい過電圧が発生することになる。この現象はロード・ダンプ (load dump) と呼ばれ、発生源のインピーダンスが低く、持続時間が長いことから、その電源ラインに接続されたコンポーネントにとってかなり過酷なものとなる。
これらの試験はその現象を模擬するもので、オルタネー
タが集中ロード・ダンプ・サプレッションを備えていな
い場合には波形のピークが切り落とされていない試験波

ラス C 以上が維持されることを確認する。

G

DUT

図 8: オルタネータの動作中のバッテリの切り離し (ロード・ダンプ・サプレッションなし)

補足説明 オルタネータには発電量の制御のためのレギュレータが組み込まれているものの、その応答は遅く、

6

ISO 16750-2 の概要 — 車載機器の電気的負荷試験

ションによる電圧制限を模擬するように所定の電圧で試験 A の試験波形のピークを切り落とした試験波形 (図 10)を用いる試験 B が適用される。
これらの試験波形は ISO 7637-2:2004[4][10] Pulse 5a、及び 5b (この試験と重複していることから、 ISO 76372:2011 では削除された) と似ているが、パラメータに、
また US や US ∗ の定義に相違がある。

79101 V
151202 V

US40 400 ms
100350 ms

0) ms(10 −514 ± 0.2 V
28 ± 0.2 V

UA

3.10

逆電圧

例えばジャンプ・スタートに際しての逆接続 (図 13)༄̅ฆ: 0.5༏4 ̀ (12 V)
1༏8 ̀ (24 V)によって生じるような逆電圧の印加を模擬するも

図 9: ロード・ダンプ — 試験 A (ロード・ダンプ・サプ
レッションなし)

ので、実車での使用の際と同様のヒューズを通して表 6で示すような電圧を逆極性で印加して影響を確認する。
試験後、必要に応じてヒューズを交換した後ではG

機能状態クラス A を維持しなければならない。

DUT

この規格では逆電圧の印加に用いる電源の特性、特に電流容量は規定されておらず、逆電圧の印加時US*必要となるかも知れない。†8ਈ̆ഇ

؉‫̅܅‬ȅ

DUT


40 400 ms
100350 ms

0) ms(10 −514 ± 0.2 V
28 ± 0.2 V

UAに予期される電流を推定するなどして決めることが79101 V
151202 VUS

35 Vࠉଅ̆ଅ

図 10: オルタネータの動作中のバッテリの切り離し (ロード・ダンプ・サプレッションあり)ȇĆਆІ༄̅ฆ: 0.5༏4 ̀ (12 V)
1༏8 ̀ (24 V)

DUT

図 11: ロード・ダンプ — 試験 B (ロード・ダンプ・サプ
レッションあり)

図 13: 逆電圧の発生†8 逆電圧に対する保護は、典型的には、ダイオードを直列に入れて逆電流を阻止することで、あるいは電源間に逆向きのダイオードを入れて逆電流をバイパスして電圧をクリップさせる(そして、電流が大きい場合はその手前に入れられたヒューズか車両側のヒューズによって電源から切り離す) ことで、あるいは
そのいずれかと同様の役割を果たすより高度な保護回路を用いることで行なわれる。直列のダイオードによって逆電流が阻止されている場合、逆電圧を印加しても電流は流れず、従ってその試
験では大容量の電源は不要となる。だが、後者の場合、ヒューズが作動するまでのあいだは逆電圧に対しては短絡に近い状態となり、その経路のインピーダンスに応じた大電流が流れるため、その試験ではそれに応じた大容量の電源が必要となりそうである。

図 12: 腐食したバッテリ端子形 (図 8) による試験 A が適用される。
一方、オルタネータが集中ロード・ダンプ・サプレッ
ションを備えている場合は、ロード・ダンプ・サプレッ

7

ISO 16750-2 の概要 — 車載機器の電気的負荷試験

公称電圧

12 V

24 V

条件

試験電圧

オルターネータにヒューズが付けられておらず、その整流器が 60 秒間の逆電圧印加に耐える場合

4V

その他の場合

14 V

—

28 V

また、電源ラインも、例えば常時電源、アクセサリ電
源、イグニション電源の 2 箇所以上に接続するような場
合、電源に接続された箇所の間にある程度の電位差を生じる可能性がある。
この試験はそのような状況を想定しているものと思われ、実際の使用に際してそのような電位差を生じる可能性があるコンポーネントやシステムに対してのみ適当なものとなるだろう。

印加時間(60 ± 6) s

開放回路試験

3.12

表 6: 逆電圧の試験パラメータ

動作中に回路の接続が一時的に断たれた場合の影響を評価するもので、機能状態クラス C が要求さ

補足説明 バッテリの極性を逆に接続した場合、車両のれる。

電源ライン全体に逆電圧が印加されることになる。
その電源ラインにオルタネータが接続されている場合、オルタネータには発電された交流を直流 (脈流) に変換して直流電源ラインに流しこむためのダイオード・ブリッジが内蔵されているため、これはそのような事象に対する保護を意図したものではないものの、逆電圧が印加された場合はそのダイオードに電流が流れ、逆電圧の振幅を制限することが期待される。
だが、その場合も、逆電圧が印加された箇所とオルタ
ネータのあいだにヒューズが入っているかも知れず、またオルタネータに内蔵されたダイオードが逆電圧の印加によって生じる電流に耐えられるとも限らないので、ヒューズの溶断やダイオードの焼損によって逆電圧が制限されない状態となるかも知れない。
この規格では 12 V 系についてはこのような逆電圧の制限が働くかどうかで異なる試験電圧が適用されるが、オ
ルタネータに内蔵されたダイオードが逆電圧の印加 (この規格では電流は規定されていない) に耐えるかどうかははっきりとしないことが多いかも知れない。
このため、そのような逆電圧の制限がないものと仮定することが、あるいは双方の条件で試験を行なうことが無難かも知れない。

試験は、望ましくは電子的なスイッチ (開放時の抵抗 10 MΩ 以上) を用いて、以下のように行なう:• Single Line Interruption — それぞれの線を(10 ± 1) s のあいだ切り離す;• Multiple Line Interruption — それぞれのコネ
クタを (10 ± 1) s のあいだ切り離す。

短絡保護

3.13

端子が一時的に短絡した場合の影響を評価するもので、信号や負荷の端子 (電源以外の端子) が対象となる。
試験の方法などは信号回路と負荷回路とで、またその保護の状況によって異なり、それぞれ次のようになる:• 信号回路:3.11

接地基準/電源オフセット

それぞれの出力状態で、端子を順に USmax(Umax ) やグランドに 60 秒間接続する。

電源やグランドへの接続が 2 つ以上あるコンポー
ネントやシステムでその電位にオフセット (電位差)短絡を取り除いた後、通常の動作に戻ることを生じた状況を模擬するもので、電源やグランドの(機能状態クラス C)。

ラインのあいだに ±(1.0 ± 0.1) V のオフセット電• 負荷回路圧を印加した時、機能状態クラス A が維持される– ヒューズで保護された回路:

ことを確認する。

ヒューズの動作時間定格 +10 % の時間の

この試験の実施は顧客とサプライヤとの合意に基あいだ電源やグランドに短絡させる。†9づく。

ヒューズの交換の後、通常の動作に戻ること (機能状態クラス D)。

補足説明 例えばシステムのグランドを異なる箇所 (例†9 ヒューズの動作時間定格は電流に依存するが、電流が大きえば、電源のグランド側とシャーシ、ECU の近くとセンサなどの対向器の近くのシャーシ、など) で車両電源のグランド側や車両のシャーシに接続するような場合、それらのグランドに接続された箇所の間に有意な電位差を生じる可能性がある。

ければ短い時間で溶断して短絡箇所が切り離されるだけとなるだけの筈であるので、予期される最大の動作時間定格よりも充分に長い時間のあいだ短絡させるようにしても良いかも知れない。通常、ヒューズはそれよりも短い時間で溶断する筈であり、溶断しない場合はそのヒューズはその回路の短絡保護としては適当でないかも知れない。

8

ISO 16750-2 の概要 — 車載機器の電気的負荷試験– ヒューズ以外で (例えば電子的に) 保護さ

UL 94 による固体材料の難燃性の区分は難燃性が高い順に 5VA → 5VB (surface burn) → V-0 → V-1

れた回路:
試験時間は合意による。

→ V-2 (vertical burn) → HB (horizontal burn) と短絡を取り除いた後、通常の動作に戻る

なっており、UL 94 V-0 以上の要求を満たす材料でこと (機能状態クラス C)。

作られたバリアは火炎の拡がりを妨げる能力があるとみなされることが多い。

– 保護されていない回路:
UL 94 V-0 の難燃性定格を持つならば損

UL 94 V-0 は垂直に保持した 125 mm × 13 mm

傷を生じても良い (機能状態クラス E)。

の試料 10 個の下端にブンゼン・バーナーの炎を接炎させることによる垂直燃焼試験で次の要求を満た

3.13.1

すことが確認されたものである:

ヒューズの動作時間定格• 接炎の後 10 秒以上火炎燃焼を続けない (V-1,

自動車用ヒューズの動作時間定格は他の事項ととV-2 は 30 秒)

もに ISO 8820 シリーズ [5] の該当するパートで規• 10 回の接炎の後の総火炎燃焼時間が 50 秒を超定されている。
ヒューズの動作時間定格は表 7や図 14で例示する

えない (V-1, V-2 は 250 秒)

ように様々な電流に対する熔断時間の最小値と最大• 固定クランプまで燃焼しない

値として規定されている。
電流• 300 mm 下に置いた脱脂綿を発火させる燃焼す

熔断時間
最小

最大

110 %

100 h

—

135 %

0.75 s

600 s

160 %

0.25 s

50 s

200 %

0.15 s5s

350 %0.04 s

0.5 s

600 %

0.02 s0.1 sる粒子を落下させない (V-2 は粒子の落下が許容される)• 2 回目の接炎の後 30 秒以上赤熱燃焼を続けな
い (V-1, V-2 は 60 秒)

3.14

耐電圧

リレー、モーター、コイルなどの誘導性負荷を含

表 7: ヒューズの動作時間定格の例

む、あるいは誘導性負荷に接続される、電気的に絶縁された箇所があるコンポーネントについて、ダン1 000 000‫܆‬अćԆ؆ԉ༄‫܆‬అćԆ؆ԉ༄คࠈ༄

100 000
10 000ćԆ؆ԉ (s)プ・ヒート・サイクル試験 (ISO 16750-4[3] ) 後、室
温で 0.5 h 放置し、

1. 電気的に絶縁された端子間

1 000
100

2. 電気的に絶縁された端子と導電性の表面の間

103. 端子とプラスチック筐体の周囲に巻いた電極

1

の間

0.1
0.01

に 50〜60 Hz 500 V を 60 s 印加した時に降伏や閃
1

2
3
4 5 6
؉ആ (ଅࠆ؉ആଅଆ̇)8

10

絡を生じず、また機能状態クラス C を満足することを確認する。

図 14: ヒューズの動作時間定格の例

ダンプ・ヒート・サイクル試験†10 は IEC 60068-2-

30[9] で規定されており、25 ± 3 ◦ C 95〜100 % RH
3.13.2†10 ダンプ (damp) は「湿った」を意味し、その名前が示すように、この試験は高湿、高温、温度サイクルを伴うものとなっている。耐電圧試験の (また絶縁抵抗測定の) 直前にダンプ・ヒー
ト・サイクル試験を実施することで、吸湿を、また結露を生じるのであれば結露を生じさせ、その状態で絶縁が維持されるかどうかを確認することができる。

UL 94 V-0

UL 94[6] はプラスチックの難燃性の指標として良く用いられている。

9ISO 16750-2 の概要 — 車載機器の電気的負荷試験

DUT

DUT

4

[1] ISO 16750-1:2006, Road vehicles — Environmental conditions and testing for electrical andelectronic equipment — Part 1: General؉‫܅‬ਈਉ؅

[2] ISO 16750-2:2012, Road vehicles — Environmental conditions and testing for electrical andelectronic equipment — Part 1: Electrical loads

図 15: 耐電圧の確認と 55 ± 2 ◦ C 90〜96 % RH のあいだを所定のカー[3] ISO 16750-4:2010, Road vehicles — Environmental conditions and testing for electrical andelectronic equipment — Part 4: Climatic loads

ブで遷移する 24 時間 (12 時間+12 時間) のサイクルの 6 回の繰り返しを伴う。

3.15

参考資料

[4] ISO 7637-2:2004, Road vehicles — Electrical
disturbances from conduction and coupling —Part 2: Electrical transient conduction alongsupply lines only

絶縁抵抗

電気的に絶縁された箇所があるコンポーネントに[5] ISO 8820 series, Road vehicles — Fuse-links

ついて、ダンプ・ヒート・サイクル試験 (ISO 16750-[6] UL 94, Standard for safety of flammability ofplastic materials for parts in devices and appliances testing

4[3] ) 後、室温で 0.5 h 放置し、

2. 電気的に絶縁された端子と導電性の表面の間[7] ISO 21848, Road vehicles — Electrical and electronic equipment for a supply voltage of 42 V —Electrical loads

3. 端子とプラスチック筐体の周囲に巻いた電極[8] ISO 21780, Road vehicles — Supply voltage of48 V — Electrical requirements and tests

1. 電気的に絶縁された端子間の間[9] IEC 60068-2-30, Environmental testing —Part 2-30: Tests — Test Db: Damp heat, cyclic(12 h + 12 h cycle)に DC 500 V (特定の用途では合意があれば 100 V
まで下げても良い) を 60 s 印加して測定した抵抗値[10] ISO 7637-2 & ISO 7637-3 の概要, 株式会社 e・
オータマ, 2021

が 10 MΩ よりも大きいことを確認する。
DUT

http://www.emc-ohtama.jp/emc/reference.html

DUT

ഇงȆȆਈ

図 16: 絶縁抵抗の確認

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