Impact of electromagnetic interference on the functional safety of smart power devices for automotive applications

Im Bereich der Leistungselektronik werden in modernen Kraftfahrzeugen zunehmend so genannte ”Smart Power Devices“ eingesetzt. Sie beinhalten neben den Leistungstransistoren meist mehrere integrierte Diagnose- und Schutzfunktionen. Im Fehlerfall ermöglichen diese Funktionen dem angeschlossenen Steuergerät, entsprechend zu reagieren und die Anwendung und damit die Menschen zu schützen. Smart Power Devices sind oft für wichtige Aufgaben innerhalb eines Fahrzeugs verantwortlich und werden heutzutage immer häufiger eingesetzt, um herkömmliche Elemente wie Sicherungen, Relais und Schalter zu ersetzen. Während des Betriebs sind sie oft rauen Umgebungsbedingungen – wie hohen Betriebstemperaturen, mechanischen Belastungen usw. – ausgesetzt. Gleichzeitig können zusätzlich unterschiedliche elektromagnetische Störungen auftreten, welche die normale Funktionalität dieser Geräte beeinträchtigen können. Gerade in sicherheitskritischen Anwendungen wie dem Airbag-Steuermodul oder dem Antiblockiersystem ist ihre korrekte Funktion sehr wichtig, um gefährliche Betriebszustände zu vermeiden und die funktionale Sicherheit zu gewährleisten. Auf der Grundlage von Störfestigkeitsuntersuchungen an einem repräsentativen Smart Power High Side-Schalter wird in diesem Beitrag gezeigt, bis zu welchem Ausmaß an elektromagnetischen Störungen Smart Power Devices kritische Fehlerbedingungen immer noch korrekt erkennen können und somit die funktionale Sicherheit des Kraftfahrzeugs gewährleisten.