AC電流プローブプロトタイプの電磁互換性を確保する方法は？

ちょっと、そこ！ AC Current Probeプロトタイプのサプライヤーとして、これらの気の利いた小さなガジェットの重要な電磁互換性（EMC）がどれほど重要であるかを直接見ました。このブログでは、AC Current ProbeプロトタイプのEMCを確保する方法に関するいくつかのヒントを共有します。

まず、EMCが実際に何を意味するかについて話しましょう。電磁互換性とは、他のデバイスへの干渉を引き起こしたり、他のソースからの干渉によって影響を受けることなく、電磁環境で電気的または電子デバイスが適切に機能する能力を指します。 AC電流プローブプロトタイプの場合、EMCを達成することは、正確な測定と信頼性の高いパフォーマンスを確保するために不可欠です。

電磁干渉の原因を理解する（EMI）

EMCを確保するための最初のステップは、電磁干渉の潜在的な原因を理解することです。 EMIには2つの主要なタイプがあります。

実施されたEMIは、電力線、信号ケーブル、またはその他の導電性経路を介して電気ノイズが送信されるときに発生します。これは、電源の変動、トランジェントの切り替え、または不十分な接地などが原因である可能性があります。一方、放射EMIは、周囲の環境への電磁波の放出です。これは、デバイス内の構造、または近くの機器によって生成された電磁場など、回路の周波数電流、アンテナ、またはそのようなものによって引き起こされる可能性があります。

EMCの設計上の考慮事項

PCBレイアウト

印刷回路基板（PCB）レイアウトは、AC電流プローブプロトタイプのEMCパフォーマンスを決定する上で大きな役割を果たします。留意すべき重要なポイントは次のとおりです。

• 適切な接地：実施されたEMIを減らすためには、適切な接地スキームが不可欠です。単一のポイントグラウンドまたは星の形の接地レイアウトを使用して、グランドループを最小限に抑えます。接地面が連続しており、インピーダンスが低いことを確認してください。
• コンポーネント配置：高周波数信号トレースの長さを最小限に抑えるために、コンポーネントを戦略的に配置します。騒々しいコンポーネントや干渉源から敏感なコンポーネントを遠ざけてください。たとえば、電源コンポーネントから現在の検知要素を配置します。
• トレースルーティング：高く維持 - 周波数トレースはできるだけ短くし、鋭い角を避けます。ディファレンシャルペアを使用して信号伝送には、一般的なモードノイズを減らします。クロスを防ぐために、パワーと信号の痕跡を別々に。

シールド

シールドは、放射性EMIを減らす効果的な方法です。導電性エンクロージャーを使用して、AC電流プローブプロトタイプを外部電磁場から保護し、内部電磁場の放出を防ぐことができます。シールドは、その効果を確保するために適切に接地する必要があります。シールドには、電磁波が出入りできるようにすることができる隙間や穴がないことを確認してください。

フィルタリング

フィルタリングは、実施されたEMIを減らすために使用されます。コンデンサ、インダクタ、フェライトビーズを使用して、送電線と信号ケーブルから不要な周波数を除外できます。たとえば、コンデンサを使用して高周波数ノイズを接地するために使用できますが、インダクタを使用して高周波数電流をブロックできます。干渉の原因にできるだけ近くにフィルターを配置します。

テストと検証

EMCを念頭に置いてAC Current Probeプロトタイプを設計したら、EMCパフォーマンスをテストおよび検証することが重要です。 CISPR（無線干渉に関する国際特別委員会）やFCC（連邦通信委員会）規則など、プロトタイプに準拠する必要がある可能性のあるいくつかの基準と規制があります。

プレ - コンプライアンステスト

正式なコンプライアンステストを実施する前に、独自のラボでコンプライアンス前テストを実行することをお勧めします。スペクトルアナライザーやその他のテスト機器を使用して、プロトタイプの実施されて放射された排出を測定できます。これにより、潜在的なEMCの問題を早期に特定し、必要な調整を行うことができます。

正式なコンプライアンステスト

正式なコンプライアンステストは、認定されたテスト研究所で実施する必要があります。テスト結果は、AC電流プローブプロトタイプが必要なEMC標準を満たしているかどうかを判断します。プロトタイプがテストに失敗した場合、図面に戻ってさらに設計の改善を行う必要があります。

ケーススタディおよび関連するプロトタイプ

いくつかの関連するプロトタイプと、それらにEMCの考慮事項がどのように適用されるかを見てみましょう。たとえば、シャフトフランジブロンズワームギアラピッドプロトタイピングまた、特に電気部品がある場合、または他の電気機器のある環境で使用されている場合、EMCの課題にも直面する可能性があります。適切な接地、シールド、フィルタリングなどの同様の設計原理を適用して、電磁互換性を確保することができます。

別の例は次のとおりです2.3 HDMIメディアプレーヤーTV品質のプロトタイプ。この場合、EMCは干渉なしに高品質のビデオ信号とオーディオ信号を確保するために重要です。前述のPCBレイアウト、シールド、およびフィルタリング技術は、EMCのパフォーマンスを改善するためにも使用できます。

子供向けの角度と磁石のおもちゃの磁石は、プロトタイプをブロックしますEMCの問題が発生する可能性は低いように見えるかもしれませんが、電子コンポーネントがある場合、EMCが近くの他のデバイスとの干渉を防ぐために依然として重要であることを保証します。

結論

AC電流プローブプロトタイプの電磁互換性を確保することは、複雑ではあるが不可欠なタスクです。 EMIのソースを理解し、設計段階でEMCを考慮し、徹底的なテストと検証を実施することにより、プロトタイプのパフォーマンスと信頼性を向上させることができます。

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参照

• ヘンリー・W・オットによる「電磁互換性エンジニアリング」
• CISPR標準ドキュメント
• 電磁干渉に関するFCC規制