I. 概要
電磁干渉の 3 つの要素は、干渉源、干渉伝送路、干渉受信機、EMC であり、これらの問題を研究対象としています。最も基本的な干渉抑制技術は、シールド、フィルタリング、接地です。主に干渉の伝達経路を遮断するために使用されます。
今日はEMCフィルタリングについて説明します。一般的に使用されるフィルタリング方法にはさまざまな方法があります。以下では、これらのタイプのフィルタリング方法に基づいて、使用過程で注意が必要な事項を分析します。
II.磁気フィルタリング
磁気フィルタリングは、回路内に磁気コンポーネントを導入することにより、高周波ノイズと反射の伝播を抑制し、それによって電磁干渉を低減します。一般的な磁気コンポーネントには、磁気リング、棒磁石、コイルなどが含まれます。
(1) 周波数範囲: 磁気フィルターの周波数特性により、効果的に抑制できる干渉周波数の範囲が制限されます。したがって、磁気フィルタを選択する際には、抑制したい周波数範囲を決定し、適切なフィルタを選択する必要があります。
(2) フィルターの種類: 磁気フィルターの種類が異なれば、干渉源の種類によって性能が異なります。たとえば、磁気ループ フィルターは通常、高周波ノイズ源に適していますが、コイル フィルターは低周波ノイズ源により適しています。したがって、磁気フィルタを選択する際には、干渉源の特性とフィルタの特性を考慮する必要があります。
(3) 設置場所: 干渉を効果的に除去するには、磁気フィルタを干渉源と影響を受ける機器の間に設置する必要があります。ただし、磁気フィルターの信頼性と安定性を確保するには、磁気フィルターを高温または高振動の環境に置くことを避ける必要があります。
(4) アース接続: アース接続は磁気フィルターの有効性に重要な影響を与えます。アース線を正しく接続すると、フィルターの性能が向上し、抑制効果が向上し、電磁干渉を軽減できます。
Ⅲ．容量性フィルター
容量性フィルター: 回路に容量性要素を導入することにより、高周波電流がグランドに誘導され、電磁干渉の放射と伝播が低減されます。
(1) コンデンサの種類 コンデンサには、タンタル電解コンデンサ、アルミ電解コンデンサ、セラミックコンデンサなどの種類があります。コンデンサの種類が異なれば、周波数範囲ごとに性能が異なるため、特定の状況に応じて適切なコンデンサを選択する必要があります。
(2) 周波数範囲: 容量性フィルターの周波数特性により、効果的に抑制できる干渉の周波数範囲が制限されます。したがって、容量性フィルタを選択する場合は、必要な抑圧周波数範囲を決定し、適切なフィルタを選択する必要があります。
(3) 静電容量値の選択: コンデンサの静電容量値はフィルタ効果に直接影響し、静電容量値が大きいほどフィルタ効果が高くなります。ただし、回路の通常の動作に悪影響を与えないように、大きすぎる静電容量を選択しないでください。
(4) 温度特性: コンデンサの容量は温度の変化により変化します。高温環境ではコンデンサの容量が縮小し、フィルタ効果に影響を与えます。したがって、コンデンサを選定する際には温度特性を考慮し、温度安定性の良いコンデンサを選定する必要があります。
IV.インピーダンスフィルター
インピーダンス フィルター: 回路にインピーダンス コンポーネントを導入することにより、回路は特定の周波数の信号に対して高インピーダンスとなり、干渉やノイズを低減または排除します。一般的なインピーダンス部品には、インダクタ、トランスなどが含まれます。
(1) 周波数範囲: インピーダンス フィルターの周波数特性により、効果的に抑制できる干渉周波数の範囲が制限されます。したがって、インピーダンスフィルターを選択する場合は、抑制したい周波数範囲を決定し、適切なフィルターを選択する必要があります。
(2) インピーダンスのタイプ: インピーダンスのタイプが異なると、干渉源のタイプが異なると性能も異なります。たとえば、インダクタは高周波ノイズ源に適していますが、トランスは低周波ノイズ源に適しています。したがって、インピーダンスフィルターを選択する際には、妨害源の特性とフィルターの特性に応じて適切な数値を選択する必要があります。
(3) インピーダンス マッチング: インピーダンス フィルターの効果は、インピーダンス マッチングの影響を受けます。インピーダンスが整合していないと、フィルターの効果が大幅に低下します。したがって、インピーダンス フィルターを設計および設置する場合は、インピーダンスが整合していることと、適切な接続が使用されていることを確認する必要があります。
(4) 設置場所: 干渉を効果的に除去するには、干渉源と影響を受ける機器の間にインピーダンス フィルターを設置する必要があります。ただし、インピーダンス フィルターの信頼性と安定性を確保するには、高温または高振動の環境にインピーダンス フィルターを置くことは避ける必要があります。
(5) アース接続: インピーダンス フィルターの性能を確保するには、適切なアース接続が重要です。アース線を正しく接続すると、インピーダンスフィルターの性能が向上し、抑制効果が向上し、電磁妨害を軽減できます。
V. バンドパスフィルタリング
バンドパス フィルターでは、特定の周波数範囲の信号を通過させ、他の周波数範囲の信号を抑制します。
(1) 中心周波数: バンドパス フィルターの中心周波数は通過する信号の周波数であるため、適切な中心周波数を選択する必要があります。
(2) 帯域幅: バンドパス フィルターの帯域幅は、通過させる信号の周波数範囲を定義するため、適切な帯域幅を選択する必要があります。
(3) 通過帯域と阻止帯域: バンドパス フィルターの通過帯域は通過する信号の周波数範囲を定義し、阻止帯域は抑制される信号の周波数範囲を定義します。フィルタを選択するときは、アプリケーション要件に従って適切な通過帯域と阻止帯域の範囲を選択する必要があります。
(4) フィルタの種類: バンドパス フィルタには、2 次フィルタ、バターワース フィルタ、チェビシェフ フィルタなど、さまざまな種類があります。フィルタの種類によって特性も異なります。フィルターの種類が異なれば性能も異なるため、特定のアプリケーション シナリオに応じて適切な種類のフィルターを選択する必要があります。
(5) 周波数応答: バンドパス フィルターの周波数応答は、その性能に重要な影響を与えます。信号の伝送品質を確保するには、周波数応答が可能な限り平坦であり、望ましくない共振現象が発生しないように設計する必要があります。
(6) 安定性: バンドパス フィルターは安定した性能を維持する必要があるため、高品質のコンポーネントと適切な回路レイアウトを選択して、ゼロクロス周波数と振幅の安定性を確保する必要があります。
(7) 温度変化: バンドパス フィルターの性能は、周囲温度の変化によってドリフトします。
VI.まとめ
フィルタリングは、EMC 問題を解決するために使用される一般的な手段の 1 つです。EMC問題をうまく解決するには、問題を包括的に理解し、計画を立て、プログラムを実施し、効果を検証し、管理を継続的に改善および強化する必要があります。この方法によってのみ、EMC 問題を効果的に解決し、システムの EMC パフォーマンスを向上させることができます。
Zhejiang NeoDen Technology Co., LTD.は2010年に設立され、SMTピックアンドプレース機、リフローオーブン、ステンシル印刷機、SMT生産ラインおよびその他のSMT製品を専門とする専門メーカーです。当社には独自の研究開発チームと自社工場があり、豊富な経験を積んだ研究開発、よく訓練された生産を活用し、世界中の顧客から高い評価を得ています。
私たちは、優秀な人材とパートナーのおかげで NeoDen が素晴らしい会社になり、イノベーション、多様性、持続可能性に対する当社の取り組みにより、SMT オートメーションがどこにいてもすべての愛好家に利用できるようになると信じています。
投稿時間: 2023 年 8 月 9 日