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ディファレンシャルモードノイズによる放射の電界強度Edは、下図左の式で表すことができる。<br>
ディファレンシャルモードノイズによる放射の電界強度Edは、下図左の式で表すことができる。<br>
ここで、Idはディファレンシャルモードでのノイズ電流、rは観測点までの距離、fはノイズ周波数である。<br>
ここで、Idはディファレンシャルモードでのノイズ電流、rは観測点までの距離、fはノイズ周波数である。<br>
<math>E_d \propto \frac{I_d \times f^2 \times S}{r} \, \mbox{[V/m]}</math><br>
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ディファレンシャルモードノイズは、ノイズ電流ループが作られるので、ループ面積Sが重要なファクタになる。<br>
ディファレンシャルモードノイズは、ノイズ電流ループが作られるので、ループ面積Sが重要なファクタになる。<br>
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コモンモードノイズによる放射の電界強度Ecは、下図右の式で表すことができる。<br>
コモンモードノイズによる放射の電界強度Ecは、下図右の式で表すことができる。<br>
図と式が示すように、ケーブル長Lが重要なファクタになる。<br>
図と式が示すように、ケーブル長Lが重要なファクタになる。<br>
<math>E_c \propto \frac{I_c \times f^2 \times L}{r} \, \mbox{[V/m]}</math><br>
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[[ファイル:Electronic Circuit EMC 8.jpg|フレームなし|中央]]
[[ファイル:Electronic Circuit EMC 8.jpg|フレームなし|中央]]
<center>図. ディファレンシャルモードノイズとコモンモードノイズによる放射</center><br>
<center>図. ディファレンシャルモードノイズとコモンモードノイズによる放射</center><br>
211行目: 214行目:
== スイッチング電源で発生するノイズ ==
== スイッチング電源で発生するノイズ ==
まず、同期整流型降圧DC-DCコンバータの等価回路を使用して、スイッチング電流の経路を確認する。<br>
まず、同期整流型降圧DC-DCコンバータの等価回路を使用して、スイッチング電流の経路を確認する。<br>
 
[[ファイル:Electronic Circuit EMC 11.jpg|フレームなし|中央]]
<center>図. 同期整流型降圧DC-DCコンバータのスイッチング電流の経路</center><br>
<center>図. 同期整流型降圧DC-DCコンバータのスイッチング電流の経路</center><br>
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220行目: 223行目:
下図は、これらの電流経路の差分であり、スイッチがオン / オフを繰り返す度、赤のラインの電流は激しく変化する。<br>
下図は、これらの電流経路の差分であり、スイッチがオン / オフを繰り返す度、赤のラインの電流は激しく変化する。<br>
このループは、電流変化が急峻なため、基板配線のインダクタンスにより、ループ内に高周波のリンギングが生じる。<br>
このループは、電流変化が急峻なため、基板配線のインダクタンスにより、ループ内に高周波のリンギングが生じる。<br>
 
[[ファイル:Electronic Circuit EMC 12.jpg|フレームなし|中央]]
<center>図. </center><br>
<center>図. 同期整流型降圧DC-DCコンバータのリンギング</center><br>
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下図に、電源回路を構成する外付け部品およびPCBの寄生成分とリンギングの関係を示す。<br>
下図に、電源回路を構成する外付け部品およびPCBの寄生成分とリンギングの関係を示す。<br>
231行目: 234行目:
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リンギングによって発生する電流と電圧は、2つの式により求められる。<br>
リンギングによって発生する電流と電圧は、2つの式により求められる。<br>
 
[[ファイル:Electronic Circuit EMC 13.jpg|フレームなし|中央]]
<center>図. </center><br>
<center>図. 外付け部品およびPCBの寄生成分とリンギングの関係</center><br>
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このリンギングは、高周波のスイッチングノイズとして様々な影響を与える。<br>
このリンギングは、高周波のスイッチングノイズとして様々な影響を与える。<br>
対策を施す場合、PCBの寄生成分は電源IC側では除去することができないため、PCBの配線レイアウトやデカップリングコンデンサを使用して対処する。<br>
対策を施す場合、PCBの寄生成分は電源IC側では除去することができないため、PCBの配線レイアウトやデカップリングコンデンサを使用して対処する。<br>
PCBの配線レイアウトの詳細は、[https://techweb.rohm.co.jp/knowledge/dcdc/dcdc_pwm/dcdc_pwm03/2734 DC-DCコンバータの基板レイアウトのページ]を参照すること。<br>
PCBの配線レイアウトの詳細は、[https://techweb.rohm.co.jp/knowledge/dcdc/dcdc_pwm/dcdc_pwm03/2734 DC-DCコンバータのPCBレイアウトのページ]を参照すること。<br>
 
[[ファイル:Electronic Circuit EMC 14.jpg|フレームなし|中央]]
<center>図. </center><br>
<center>図. 同期整流型降圧DC-DCコンバータのリンギングとその対策</center><br>
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<u>※キーポイント</u><br>
<u>※キーポイント</u><br>
* スイッチングにより急峻な電流のON/OFFが発生するループでは、寄生成分により高周波リンギング=スイッチングノイズが発生する。
* スイッチングにより急峻な電流のオン / オフが発生する回路では、寄生成分により、高周波リンギング(スイッチングノイズ)が発生する。
* このスイッチングノイズは、基板配線の最適化などによって低減できるが、それでも残るノイズはコモンモードノイズとして入力電源に伝導するため漏出を防ぐ対処が必要。
* このスイッチングノイズは、PCBの配線の最適化等によって低減できるが、それでもノイズが残る場合は、<br>コモンモードノイズとして入力電源に伝導するため漏出を防ぐ対処が必要となる。
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__FORCETOC__
__FORCETOC__
[[カテゴリ:電子回路]]
[[カテゴリ:電子回路]]