電磁妨害源 あらゆる形態の自然エネルギーまたは電気エネルギー装置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危害を与えたり、他の機器、サブシステム、システムに電磁障害を引き起こしたりして、性能の低下や故障を引き起こす可能性があります。電磁障害の発生源として、電磁適合性試験の条件、方法、要素を以下に示します。
1. 電磁妨害源の特徴
1. 指定された帯域幅条件での放射レベル
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より、そのスペクトル幅が決まります。連続波妨害の中で最もスペクトル幅が狭いのはハム妨害であり、パルス妨害の中で最もスペクトル幅が広いのは単位パルス関数である。
3. 波形
電磁障害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重要な要素です。
4.発生率
電磁妨害の場の強度または電力の時間の経過に伴う分布は、電磁妨害の発生率に関係します。電磁波障害は発生頻度に応じて、周期的障害、非周期的障害、ランダムな障害の3種類に分類されます。
5. 放射妨害波の偏波特性
偏波特性とは、空間内の特定の点における時間の経過とともに変化する妨害電界強度ベクトルの方向の特性を指し、アンテナの偏波特性に依存します。妨害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における放射妨害波により発生する誘導電圧が最も強くなります。
6. 放射妨害波の指向特性
妨害源が空間の全方向に電磁妨害を放射したり、高感度機器の各方向からの電磁妨害の受信能力が異なり、この放射能力や受信能力を表すパラメータを指向特性といいます。
7. アンテナ有効面積
これは、高感度機器が妨害電界強度を受信する能力を特徴付けるパラメータであり、明らかに、アンテナの有効面積が大きいほど、高感度機器が電磁妨害を受信する能力が強くなります。
2. 電磁妨害源の分類
電磁妨害源の分類によれば、自然妨害源、人為的妨害源、過渡的妨害源の 3 つのカテゴリに分類できます。
1. ハラスメントの自然発生源
自然擾乱源はその制御不能な性質を持ち、その原因と物理的性質の違いにより、電子ノイズ、空電気ノイズ、地球外ノイズ、堆積静電気などのその他の自然ノイズの4つに分類できます。
それらによって生成される電磁妨害の統計的特性は大きく異なり、スペクトルの平坦なガウス分布を示す場合もあれば、時折パルス妨害を示す場合もあります。
この種のハラスメントは客観的な存在であり、その分布と変化するルールを知ることによってのみ、電磁環境レベルを提供することができます。
(1)。電子ノイズ源
電子ノイズは主にデバイス内部のコンポーネントから発生し、受信機の雑音指数を決定する重要な要素です。電子ノイズの一般的な発生源には、熱雑音、ショット ノイズ、分配ノイズ、1/f ノイズ、アンテナ ノイズなどがあります。
(2)。電気ノイズ
空電気ノイズとは、雷など大気中に発生するさまざまな自然現象のことです。発生する電波ノイズは電磁障害を引き起こす可能性があり、30mhz以下の主な自然障害源であり、無線通信に大きな影響を与えます。
(3. 地球外ノイズ
つまり、地球の宇宙空間からのノイズであり、主なノイズ源としては、太陽、空の背景放射線、天の川銀河に分布する宇宙音源などが挙げられます。
(4)。静電気の蓄積およびその他の自然ノイズ _
航空機から発生する静電気によって引き起こされる電磁障害は堆積静電気と呼ばれ、重要な自然障害源であり、これによって引き起こされる電磁障害は航空機全体の性能や安全性に直接影響します。航空機表面の静電気の蓄積と、その周波数スペクトルが数ヘルツからギガヘルツの範囲に分布するコロナ放電やストリーマ放電によって引き起こされる妨害は、無線通信や航行に重大な影響を与えます。自然界には他にも注意すべき自然ノイズがあります。
2. ヒューマンハラスメントの原因
人為的妨害源は既知で制御可能であるという特徴があり、人為的妨害は電波妨害と非無線妨害の 2 つのカテゴリに分類できます。
(1) 連続波妨害源
連続波妨害源によって発生する電磁妨害は、主に純粋な信号または狭帯域信号です。
変調された正弦波、および高い繰り返し率の周期信号。
このような嫌がらせの原因には次のようなものがあります。
a. 送信機: 発生する電磁妨害には、意図的な放射信号、高調波放射信号、およびスプリアス放射信号が含まれます。
b. 局部発振器: 受信機の局部発振器によって生成される基本波と高調波は、電力線を通じて伝導され、ケースまたはアンテナから直接放射されます。
c. ハム: システムに入る周期的な低周波信号によって引き起こされる接続波妨害。
3. 過渡外乱源
産業、科学、医療機器 (ism)、車両、モーター ボートおよび火花点火エンジン設備、家庭用電化製品、ポータブル電動工具および類似の電化製品、蛍光灯および照明器具、情報技術機器は、一時的な妨害の主な発生源です。
(1) スイッチング動作
有接点開閉装置の断路時、開閉器の２つの接点間の距離がゼロから断路に移行する瞬間に火花放電が発生し、外乱が発生します。電流が特定の値からゼロまで急激に減少するため、di/dt は非常に大きくなり、誘導コイルを備えたスイッチング デバイスでは高振幅の瞬間的な電圧パルスが生成されます。
(2) あらゆる種類のモータの中で、整流子やブラシを含む回転モータが発生する外乱が最も大きくなります。
(3) 点火装置
車両や船舶などに使用される内燃機関駆動機器には火花点火装置が装備されています。蓄えられた電荷が点火プラグを通じて火花放電されると、放電電流のピーク値は約200アンペア、放電時間はマイクロ秒以内、ピーク電圧は10kV以上にもなります。
(4) 高圧送電線
伝送線路によって発生する放射障害には、ギャップ破壊とコロナ放電の 2 種類があります。
4. 非線形現象
ほとんどすべての電磁妨害は非線形性に関連しています。
電磁両立性試験の条件と方法
測定は、方法、技術、機器という 3 つの要素に依存します。方法は測定原理と測定機器の使用方法の両方で決まり、技術とは正確な測定結果（より高い精度）を得るために採用される測定方法のすべてであり、機器は上記2つの要素を反映したものすべてです。測定に役立つ技術装置。再現性のある本物の測定を保証するには、これらをすべて標準化する必要があります。
EMCの測定条件は測定方法によって決まります。
環境をイミュニティ測定の関連条件として考慮することがイミュニティ測定の重要な特徴であることを指摘しなければなりません。なぜなら、これらの相関関係が無視されると、デバイスのアプリケーションや作業環境の条件に関係なく、デバイスは「独立」しているべきであり、組み合わせデバイス (またはシステム) への挿入に適しているはずであると考えられるためです。テスト対象のすべてのデバイスでは、すべての項目の干渉実験を受け入れる必要があり、最高の重大度レベルに達するための誤った結論が得られます。このことは、使用する装置に不当に高額かつ不当に厳しい制限を課すだけでなく、多数の実験が必要となるため経済的負担も大きい。
また、イミュニティ測定は高電圧信号を扱うため、関連する安全法規を厳守するとともに、イミュニティ試験後の機器の安全測定も行う必要があります。
AC安定化電源などの高出力電気製品の場合、主電源から輸入される高周波および高エネルギーを特徴とするイミュニティ項目を選択し、他の電気および電子製品よりも高い厳しいレベルを選択する必要があります。
イミュニティ測定のもう 1 つの重要な特徴は、実験用発電機の技術パラメータに関して厳格かつ明確な規制を設けることです。機器のイミュニティ性能を比較するには、より安定した再現性を実現できる実験装置、つまり干渉シミュレーションジェネレーターについて話す必要があります。実験結果の一貫性と良好な再現性を確保するには、発電機の出力内部抵抗、出力波形ルール、開回路電圧振幅、および誤差を指定する必要があることは明らかです。そうしないと、異なるテスト対象デバイスの異なるソースインピーダンスにより、ジェネレータへのインピーダンスマッチングが異なるため、ジェネレータは負荷時に同じ波形または振幅を出力できなくなります。実際、インピーダンスの不整合は電磁妨害を抑制する効果的な手段です。
外部（幹線網を介して）に供給される交流安定化電源の電磁妨害測定項目には、高調波伝導妨害測定、高周波伝導妨害測定などがあります。
高調波伝導妨害測定は、機器の電源の入力端における電源周波数電流高調波を測定することです。40 次以下の電流高調波の最大値が測定され、中性線の電流高調波も測定される必要があります。三相電源用。交流安定化電源の性能項目のうち、この項目は電源電流の相対高調波含有率によって評価されます。
無線周波数放射干渉の測定はより複雑で、測定サイト、アンテナ、測定ライン接続などの測定技術が関係します。測定場所は屋外で、背景電磁ノイズレベルが許容限界値より 6dB 以上低い場所です。この種のルールは実装が難しく、規格では電磁シールド室（および電波暗室など）を代替として使用できることも推奨しています。放射線電界強度を測定する場合、試験対象機器は実際の動作モードに従って厳密に配線する必要があり、本物を反映するために電源線や信号線を意図的に丸めたり縮めたりすることは許可されません。
測定は、方法、技術、機器という 3 つの要素に依存します。方法は測定原理と測定機器の使用方法の両方で決まり、技術とは正確な測定結果（より高い精度）を得るために採用される測定方法のすべてであり、機器は上記2つの要素を反映したものすべてです。測定に役立つ技術装置。再現性のある本物の測定を保証するには、これらをすべて標準化する必要があります。
EMCの測定条件は測定方法によって決まります。具体的な測定方法は、実験室環境で行うベンチ法と実際の使用環境で行うフィールド法に分けられます。フィールドで遭遇する可能性のあるすべての干渉現象をシミュレートすることは不可能であり、特にフィールド法には克服できない制限があります。ただし、標準化された測定を通じて、テスト対象デバイスの EMC 性能に関する情報をより包括的に取得できます。このため、世界に先駆けてベンチ法を使用することが推奨されており、実験室で実施できない場合を除き、オンサイト法は一般的には使用されません。
イミュニティ測定の主な方法は、機器の電磁環境条件に応じて適切な重大度レベルを選択し、機器にユーザーが採用した方法と組み合わせて、関連する測定方法に従って測定し、最終的に基準に従って測定を評価することです。製品規格で提案されている適格判定条件 結果が適格であるかどうか。これが、イミュニティ測定と他の測定の主な違いです。
電磁環境における電磁妨害源、電磁妨害源と機器の結合方法、電磁妨害に対する機器の感度、および作業現場に対するユーザーの保護方法は、重大度レベルに直接関係します。つまり、使用環境によって干渉の形態が決まり、設置の保護条件によって干渉の重大度が決まります。GB/T13926.4 では、重大度レベルに対応する電磁環境で動作する機器の電気環境条件が規定されています。
レベル 1、コンピューター室など、十分に保護された環境。
レベル 2、工場や発電所の制御室や端末室などの保護された環境。
レベル 3、産業プロセス装置、発電所の中継室、屋外高電圧変電所などの典型的な産業環境。
レベル 4、発電所、特別な設置方法を必要としない産業プロセス装置、屋外エリアなどの過酷な産業環境。
IEC801-5では、サージの発生源は電源開閉過渡現象または間接落雷による雷過渡現象であり、機器の設置条件および保護設備は次のように分類されています（サージに適用）。
クラス 0: 一次および二次過電圧保護を備えた十分に保護された電気環境。通常は特別な部屋にあり、サージ電圧は 25 V を超えません。
カテゴリ 1: 局所保護および一次過電圧保護を備えた電気環境。サージ電圧は 500V を超えません。
タイプ 2: 電力線が他の線から分離されており、ケーブル絶縁が良好な電気環境であり、サージ電圧が 1kV を超えない。
カテゴリ 3: 電源ケーブルと信号ケーブルが並行して敷設され、サージ電圧が 2kV を超えない電気環境。
カテゴリ 4: 相互接続線は屋外にあるため、電源ケーブルに沿って敷設され、電子回路および電気回路はケーブルの電気環境を使用し、サージ電圧は 4kV を超えません。
カテゴリ 5: 電子機器が人口の少ない地域の通信ケーブルや架空送電線に接続される電気環境。
カテゴリ0はサージ測定を行いません。一般に、電源製品はクラス 1 またはクラス 2 の電気環境にあり、オプションの重大度レベルはクラス 1 またはクラス 2 です。
環境をイミュニティ測定の関連条件として考慮することがイミュニティ測定の重要な特徴であることを指摘しなければなりません。なぜなら、これらの相関関係が無視されると、デバイスのアプリケーションや作業環境の条件に関係なく、デバイスは「独立」しているべきであり、組み合わせデバイス (またはシステム) への挿入に適しているはずであると考えられるためです。テスト対象のすべてのデバイスでは、すべての項目の干渉実験を受け入れる必要があり、最高の重大度レベルに達するための誤った結論が得られます。このことは、使用する装置に不当に高額かつ不当に厳しい制限を課すだけでなく、多数の実験が必要となるため経済的負担も大きい。
また、イミュニティ測定は高電圧信号を扱うため、関連する安全法規を厳守するとともに、イミュニティ試験後の機器の安全測定も行う必要があります。】
AC安定化電源などの高出力電気製品の場合、主電源から輸入される高周波および高エネルギーを特徴とするイミュニティ項目を選択し、他の電気および電子製品よりも高い厳しいレベルを選択する必要があります。
イミュニティ測定のもう 1 つの重要な特徴は、実験用発電機の技術パラメータに関して厳格かつ明確な規制を設けることです。機器のイミュニティ性能を比較するには、より安定した再現性を実現できる実験装置、つまり干渉シミュレーションジェネレーターについて話す必要があります。実験結果の一貫性と良好な再現性を確保するには、発電機の出力内部抵抗、出力波形ルール、開回路電圧振幅、および誤差を指定する必要があることは明らかです。そうしないと、異なるテスト対象デバイスの異なるソースインピーダンスにより、ジェネレータへのインピーダンスマッチングが異なるため、ジェネレータは負荷時に同じ波形または振幅を出力できなくなります。実際、インピーダンスの不整合は電磁妨害を抑制する効果的な手段です。
外部（幹線網を介して）に供給される交流安定化電源の電磁妨害測定項目には、高調波伝導妨害測定、高周波伝導妨害測定などがあります。
高調波伝導妨害測定は、機器の電源の入力端における電源周波数電流高調波を測定することです。40 次以下の電流高調波の最大値が測定され、中性線の電流高調波も測定される必要があります。三相電源用。交流安定化電源の性能項目のうち、この項目は電源電流の相対高調波含有率によって評価されます。
AC安定化電源の伝導妨害実験は他の電子製品と同じで、GB6833-86電子測定器EMCテスト仕様を使用できます（HP社内規格またはGB9254の電波干渉限界値と測定方法を参照してください） -88 情報技術機器 (CISPR? 22? 1985 の使用に相当) 高周波伝導干渉の測定における重要な測定デバイスは、回線インピーダンス安定化ネットワーク (LISN) と呼ばれる人工電力ネットワーク (人工メイン ネットワーク) を使用することです。米国の規格では、これは電力が異なるためです 特定の条件下では、さまざまなデバイスの電源入力端子の主電源によって示される高周波インピーダンスも異なります 測定結果が実際の状況を反映するようにするには、通常のネットワーク被試験デバイスとその電源端子の間に接続する必要があります。このネットワークにより、デバイスは電力網から高周波絶縁を実現し、機器に安定した高周波インピーダンスを提供できます。擬似電力ネットワークの分岐数は電源システムのライン数と同じであり、ネットワークと干渉測定器間の接続はインピーダンス整合(50Ω/50μH)を確保する必要があり、各電源ラインは個別に測定され、測定値は干渉電圧値です。 -86は、伝導妨害電流の測定に電流プローブ法を推奨しています;電源ラインとグランドの間に10μFの貫通コンデンサを接続しますが、その効果はLISNと同じです。現場での測定に便利で、より実態に近いので、今後の主流の測定となる可能性があります また、軍事規格ではピーク検出器が使用されており、GB9254では準尖頭値検出器が使用されています。
無線周波数放射干渉の測定はより複雑で、測定サイト、アンテナ、測定ライン接続などの測定技術が関係します。測定場所は屋外で、背景電磁ノイズレベルが許容限界値より 6dB 以上低い場所です。この種のルールは実装が難しく、規格では電磁シールド室（および電波暗室など）を代替として使用できることも推奨しています。放射線電界強度を測定する場合、試験対象機器は実際の動作モードに従って厳密に配線する必要があり、本物を反映するために電源線や信号線を意図的に丸めたり縮めたりすることは許可されません。
つまり、AC 安定化電源の価値基準を使用すると、その EMC 性能は次のとおりである必要があります。より高い重大度レベルに達することができるイミュニティ指数、適格な電磁干渉制限、および適切な AC 電圧条件の提供に加えて、より重要なことは次のとおりです。重要なのは、過酷な電磁環境条件下で動作する負荷 (電磁干渉に敏感な電子機器および機器、特に情報技術機器) に十分な EMC 安全マージンを提供する必要があるということです。これは、AC 安定化電源の基本機能であるだけでなく、EMC 規則と EMC 測定の基礎でもあります。
EMC設計者にとって、EMC試験の条件、方法、要素を理解することは非常に重要であり、EMC試験の条件、方法、要素をマスターして初めて設計に役立てることができます。
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