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 トップページパワーエレクトロニクス・ワールド > 第7回 スイッチング電源のノイズ対策
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スイッチング電源のノイズ対策

トータルEMCソリューションが電源機器の入口から出口までをサポート
 電源機器本体にも、さまざまなEMC対策が講じられています。AC-DCスイッチング電源では、交流を整流・平滑してもなお、交流の“名残”ともいうべき、うねりのような電圧変動を残しています。また、直流電圧を変換するDC-DCコンバータ部では、この電圧変動に高周波のスイッチングノイズが重畳します。さらに2次側の転流ダイオードからもスパイクノイズと呼ばれる急峻なノイズが発生して重畳します。バッテリの直流を利用する機器では、交流周期のうねりはありませんが、やはりDC-DCコンバータ部で高周波のスイッチングノイズやスパイクノイズが発生します。こうしたノイズを低減するために、コンデンサ(C)と抵抗(R)とによるCRスナバ回路が、トランジスタや転流ダイオードに並列に挿入されます。
 回路基板パターンの設計上で注意が必要なのは、トランスやチョークコイルなど、コイルをもつ電子部品の配置です。コイルの漏れ磁束(リーケージ・フラックス)が他のコイルと磁気的に結合してノイズを誘導してしまうからです。また、配線に大電流が高速でON/OFFすると、配線がもつインダクタ成分によりノイズが発生します。電子部品のリード線さえ影響してくるので、リード線はできるだけ短くする必要があります。この点、積層セラミックチップコンデンサのような表面実装タイプのSMD部品はリード線をもたないので有利です。
 ループ状の配線路に高周波電流が流れると、ループがアンテナのように機能してノイズを放射します。したがって配線路のループ面積はできるだけ小さくなるように設計します。小型電源では全体を金属ケースで覆うのも、放射ノイズを電磁シールドして、外部に漏出させないためです。出力ケーブルもアンテナとなるので、フェライトコアやクランプフィルタなどが放射ノイズ対策として使用されます。
 AC-DCスイッチング電源はEMC対策の見本市さながら、実にさまざまなノイズ対策が投入されています。それを概観的にまとめたのが下図です。同じ回路図でも配線パターンや部品レイアウトによっても、スイッチング電源の性能は大きく異なってきます。電源は入口から機器本体そして出口までの一貫したEMC対策が必要です。TDKではこれをトータルEMCソリューションと名づけ、電波暗室によるノイズ測定などを含めた総合的なサービスとして提供しています。


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