電磁両立性の概念
IEC 60050(161)は、GB / T4365-1995の「電磁両立性用語」に相当します。これは、EMCを「機器またはシステムはその電磁環境で正常に動作でき、嫌がらせを行う許容できない電磁を構成しない」と定義しています。 電磁両立性は、限られたスペース、限られた時間、限られたスペクトルリソースの条件下での研究です。 さまざまな電気機器(サブシステム、システム、広義には生物)が劣化することなく共存できる科学。 電磁両立性は、次のXNUMXつの部分で構成されます。
1. ElcetroMagnetic干渉
電子製品は、電磁環境における他の製品の特性を妨害します。
(1)伝導性エミッション
これは、XNUMXつまたは複数の導体(電力線、信号線、制御線、またはその他の金属物体など)を介して電磁ノイズエネルギーを伝播するプロセスを指します。 広い意味で、伝導性エミッションには、共通のアースまたは共通の電力線を使用した、異なるデバイスおよび回路間の共通のインピーダンス結合も含まれます。
(2)放射エミッション
これは、電磁波の形で空間を介して電磁ノイズエネルギーを伝播するプロセスを指します。 放射性エミッションには、誘導現象も含まれる場合があります。 具体的には、静電結合、磁場結合、電磁結合が含まれます。
2.ElcetroMagnetic感受性
電子製品の特性は、電磁環境において他の製品からの干渉を受けます。
(1)伝導感受性
機器、サブシステム、システムパフォーマンスの低下、または望ましくない応答を引き起こすために必要な伝導干渉のレベルの測定。
(2)放射感受性
機器、サブシステム、システムパフォーマンスの低下、または望ましくない応答を引き起こすために必要な放射干渉のレベルの測定。
3. 電磁両立性のXNUMXつの要素
電磁妨害源
あらゆる形態の自然または電気デバイスから放出される電磁エネルギーは、同じ環境を共有する人や他の生物に害を及ぼしたり、他の機器、サブシステム、またはシステムに電磁的危険を引き起こしたりして、パフォーマンスの低下や障害を引き起こします。これは、電磁ハラスメント源と呼ばれます。
電磁妨害源の特性
1) 指定された帯域幅の条件下での放射レベル
2)スペクトル幅
電磁妨害エネルギーの周波数分布特性に従って、そのスペクトル幅を決定することができます。 連続波擾乱では、ハム擾乱の周波数スペクトル幅が最も狭く、インパルス擾乱では、単位インパルス関数の周波数スペクトル幅が最も広くなります。
3) Waveform
電磁擾乱にはさまざまな波形があります。 波形は、電磁妨害の周波数幅を決定する上で重要な要素です。
4) 発生率
時間の経過に伴う電磁妨害電界強度または電力の分布は、電磁妨害の発生率に関連しています。 電磁擾乱の発生率により、周期的擾乱、非周期的擾乱、ランダム擾乱のXNUMX種類に分類できます。
5) 放射妨害の偏波特性
偏波特性とは、アンテナの偏波特性に依存する、空間内の特定のポイントでの外乱電界強度ベクトルの方向の時間変化特性を指します。 外乱源アンテナと高感度機器のアンテナの偏波特性が同じ場合、高感度機器の入力端での放射外乱によって発生する誘導電圧が最も強くなります。
6) 放射擾乱の方向特性
外乱源は、空間のすべての方向に電磁外乱を放射するか、またはすべての方向から電磁外乱を受信する敏感な機器の能力が異なります。 この放射能力または受信能力を表すパラメータは、指向性特性と呼ばれます。
7)アンテナ有効面積
これは、敏感な機器が外乱場の強さを受け取る能力を特徴付けるパラメータです。 明らかに、アンテナの有効面積が大きいほど、敏感な機器が電磁妨害を受信する能力が強くなります。
電磁妨害源の分類
1)電磁擾乱源の分類によると、自然擾乱源、人工擾乱源、過渡擾乱源のXNUMXつのカテゴリーに分類できます。
a。 自然擾乱源は、それらの制御不能性によって特徴付けられます。 自然擾乱源は、そのさまざまな原因と物理的性質に応じて、電子ノイズ、空電ノイズ、地球外ノイズ、および堆積性静電気のXNUMXつのカテゴリに分類できます。
b。 人為的妨害源は、既知であり、制御可能であるという特徴があります。 人為的障害は、無線障害と非無線障害のXNUMXつのカテゴリに分類できます。
c。 産業、科学、医療機器(ISM)、車両、モーターボート、火花点火エンジンユニット、家電製品、携帯用電動工具などの機器、蛍光灯や照明器具、情報技術機器は、一時的な障害の主な原因です。
2)電磁妨害源の性質によると:パルス妨害源と滑らかな妨害源のXNUMXつのタイプに分けられます。
3)電磁外乱源の作用時間により、連続外乱源、間欠外乱源、過渡外乱源に分けられる。
a。 連続外乱源は、長期的な電磁外乱源です。
b。 断続的な外乱源は、短期間の電磁外乱源です。
c。 過渡外乱源は、動作時間が短く、非周期的な外乱を伴う電磁外乱源です。
4)電磁妨害源の機能と非機能に応じて:それは機能的妨害源と非機能的妨害源に分けられます。
a。 機能的嫌がらせの原因とは、システムが正常に動作しているときに、ラジオ局、産業、科学、医療機器などによって引き起こされる嫌がらせなど、他のシステムへの嫌がらせを指します。
b。 機能しないハラスメントソースとは、高出力スイッチやリレーによって引き起こされるハラスメントなど、通常の動作中のシステムの「副産物」を指します。
5)電磁妨害源の伝搬方法によると、放射妨害源と伝導妨害源、または両方の組み合わせに分けられます。
カップリング経路
電磁妨害の伝送経路または媒体。
(1) 導電性カップリング
ワイヤは干渉を伴って環境を通過します。つまり、ワイヤは干渉信号を拾い上げ、ワイヤを介して回路に伝導し、伝導結合または直接結合と呼ばれる回路への干渉を引き起こします。
可聴周波数と低周波数では、電力線、接地導体、ケーブルのシールド層が低インピーダンスであるため、これらの導体に電流を注入すると広がりやすくなります。 ノイズが他の敏感な回路に伝わると、干渉を引き起こす可能性があります。 高周波では、導体のインダクタンスと静電容量は無視されず、誘導性リアクタンスは周波数の増加とともに増加し、容量性リアクタンスは周波数の増加とともに減少します。
(2) 共通インピーダンス結合
XNUMXつの回路の電流が共通のインピーダンスを通過するとき、共通のインピーダンスを横切る一方の回路の電流によって形成される電圧は、もう一方の回路に影響を与えます。
(3)誘導結合
a. 誘導結合
干渉回路のポート電圧は、干渉回路内の電荷の分布につながります。 これらの電荷によって生成された電界は、敏感な回路によって部分的に拾われる可能性があります。 電界が時間とともに変化すると、敏感な回路で時間とともに変化する誘導電荷が回路に誘導電流を形成します。 、これは誘導容量結合と呼ばれます。 解決策は、敏感な回路の抵抗値を減らし、方向性のあるシールドまたはワイヤ自体の分離を変更することです。
b. 磁気誘導結合
干渉ループの電流によって生成された磁束密度の一部は、他のループによってピックアップされます。 磁束密度が時間とともに変化すると、敏感なループに誘導電圧が現れます。 ループ間の結合は、磁気誘導結合と呼ばれます。 主な形態は、コイルとトランスの結合、並列二重線間の結合などです。コア損失により、トランスは高周波干渉を抑制するローパスフィルタのように機能することがよくあります。 平行線間の結合は、磁気誘導結合の主な形態です。 干渉を減らすには、XNUMX本のワイヤ間の相互インダクタンスを最小限に抑える必要があります。
c。 放射結合
放射源は電磁波を自由空間に伝播し、誘導回路のXNUMX本のワイヤーは電磁波を受け入れて干渉結合を形成するアンテナのようなものです。 干渉源が敏感な回路に比較的近い場合、放射線源の電圧が低く電流が大きい場合、磁場が大きな役割を果たします。 干渉源の電圧が高く電流が小さい場合、電界が大きな役割を果たします。 放射線による干渉については、主にシールド技術を利用して干渉を抑制しています。
敏感な機器
これは、電磁妨害源から放出される電磁エネルギーによって害を受ける人やその他の生物、および電磁ハザードを引き起こし、性能の低下や故障を引き起こすデバイス、機器、サブシステム、またはシステムを指します。 多くのデバイス、機器、サブシステム、またはシステムは、電磁妨害と敏感な機器の両方の原因となる可能性があります。
電磁両立性を実現するためには、上記のXNUMXつの基本要素から進め、技術的・組織的な対策を講じる必要があります。 いわゆる技術的対策は、電磁外乱源、結合経路、および敏感な機器の分析から開始し、外乱源を抑制し、外乱の結合を排除または弱め、外乱に対する敏感な機器の応答を低減するための効果的な技術的手段を採用することです。電磁過敏症のレベルを上げます。 いわゆる組織的措置は、標準と仕様の完全なセットを策定して従うこと、合理的なスペクトル割り当てを実行すること、スペクトルの使用を制御および管理すること、周波数、作業時間、アンテナの方向性に従って作業方法を指定することです。など、電磁環境を分析し、電磁両立性管理などのレイアウト領域を選択します。
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