電磁干渉EMIの原理と発生

電磁干渉EMIの原理と発生

電磁干渉の原理を説明する前に、EMI の原因を理解しました。

1. EMI の原因

さまざまな形態の電磁干渉が、電子機器の互換性に影響を与える主な理由です。したがって、電磁干渉の原因を理解することは、電磁干渉を抑制し、電子製品の電磁適合性を向上させるための重要な前提条件です。電磁干渉の発生は、次のように分類できます。

内部干渉 内部電子部品間の相互干渉

1) 稼働中の電源は、分散型電源とラインの絶縁抵抗を介した漏れによって引き起こされる干渉を生成します。

2) アース線、電源線、伝送線のインピーダンスや配線間の相互インダクタンスの影響により信号が結合する。

3) 装置またはシステム内の一部のコンポーネントは熱を発生し、コンポーネント自体および他のコンポーネントの安定性に影響を与えます。

4) 高出力および高点電圧コンポーネントによって生成される磁場および電場は、カップリングを介して他のコンポーネントによって引き起こされる干渉に影響を与えます。

外部干渉 – 回路、機器、またはシステムに対する電子機器またはシステム以外の要因の影響。

1) 外部の高電圧および電源が、絶縁漏れによって電子回路、機器またはシステムに干渉する。

2) 外部の高出力機器が空間に強い磁場を発生させ、相互インダクタンス結合によって電子回路、機器、またはシステムに干渉します。

3) 電子回路またはシステムへの空間電磁干渉。

4) 作業環境の温度が不安定で、電子回路、機器、またはシステムの内部コンポーネントのパラメータの変化によって引き起こされる干渉を引き起こします。

2. 電磁妨害の伝達経路

干渉源の周波数が高く、干渉信号の波長が被干渉物体の構造サイズよりも小さい場合、干渉信号は、平面電磁波の形で電磁エネルギーを放射する放射場と見なすことができます。干渉物の進路に入ります。カップリングとカップリングの形で、絶縁誘電体を介して、共通インピーダンスのカップリングが被干渉システムに入ります。干渉信号は、直接伝導によってシステムに侵入する可能性があります。

3. 電磁両立性向上対策

電子製品の電磁適合性を向上させるために、アース、シールド、およびフィルタリングは、EMI を抑制する基本的な方法です。

1) 接地

接地は、システム内の電気部品と電子部品の間の接地基準点への電気伝導経路です。機器の安全保護接地を提供することに加えて、接地は機器の動作に必要な信号基準接地も提供します。理想的なグランドプレーンは、回路内のすべての信号レビューの基準点として使用できるゼロ電位とゼロインピーダンスの物理的な物体であり、それを通過する干渉信号は電圧降下を生成しません.しかし、理想的なグランドプレーンは存在しないため、グランド電位の分布を考慮・解析し、グランドの設計と研究を行い、適切なグランド電位を見出す必要があります。接地方法は、浮体接地、一点接地、多点接地、ハイブリッド接地に分けられます。回路系には、回路接地、電源接地、信号接地があります。

2) シールド

シールドとは、導電性または電磁石の閉じた表面を使用して、内部空間と外部空間を電磁的に分離することです。主に宇宙での放射干渉を抑えます。電磁シールド、電界シールド、磁界シールドに分けられます。

シールド設計は、干渉源と干渉対象の両方に向けることができます。干渉源については、シールド部分の設計により、周囲の他の機器への影響を軽減できます。被干渉物に対しては、機器への外部干渉電磁波の影響を軽減できます。

アクティブシールド：干渉源をシールドボディの内側に配置して、電磁エネルギーと干渉信号が外部空間に漏れるのを防ぎます。

パッシブ シールド: 外部干渉の影響を受けないように、機密性の高い機器をシールド ボディに配置します。

3) フィルタリング

フィルタリングの意味は、ノイズや干渉が混入した元の信号から有用な信号を抽出する技術を指します。EMI フィルタフィルタリングを実現するためのコンポーネントです。

実際、デバイスが動作しているときも、さまざまなノイズが発生します。スイッチング電源は非常に強力な干渉源であり、発生する EMI 信号は広い周波数範囲を占めるだけでなく、比較的大きな振幅も持っています。これらのノイズは信号の伝搬に伴って次段の部品に干渉し、これらの干渉が積み重なって最終的に回路全体の異常動作につながる可能性があります。ノイズが大きく、下位レベルのデバイスへの明らかな干渉を伴うデバイスの出力信号がフィルタリングされてノイズ信号が除去されると仮定すると、下位レベルのデバイスへの干渉が減少し、システムは安定して動作します。

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