EMC

EMC試験の概要まとめ

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目次

EMCについて

EMC(Electromagnetic Compatibility)は電磁両立性ともいいます。

電気・電子機器について、それらから発する電磁妨害波がほかのどのような機器、システムに対しても影響を与えず、またほかの機器、システムからの電磁妨害を受けても自身も満足に動作する耐性である。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E7%A3%81%E4%B8%A1%E7%AB%8B%E6%80%A7

つまり、電気・電子機器が

  • 自身から有害な電磁妨害波を出していないこと
  • ほかの機器やシステムから電磁妨害を受けても、自身が動作すること

の両方が満たされていることをいいます。

EMC規格の種類

EMC関連の主要な水平委員会としてTC77とCISPR(国際無線障害特別委員会)があります。(TC77はIEC(国際電気標準会議)の専門委員会(TC))。どちらもEMCに関する基本規格や共通規格を作成しています。

基本規格の低周波現象は、エミッション(EMI)規格もイミュニティ(EMS)規格もTC77の小委員会が担当しています。

基本規格の高周波現象は、エミッション(EMI)規格をCISPRの小委員会が、イミュニティ(EMS)規格はTC77の小委員会が担当しています。

共通規格に関しては低周波と高周波の区別はなく、エミッション(EMI)規格はCISPRの小委員会が、イミュニティ(EMS)規格はTC77の親委員会が担当しています。

EMI (Electromagnetic Interference, エミッション)

EMI(エミッション)は、機器から放出される不要な電気的ノイズのことをいいます。空間に放出される「放射」と、ケーブルから放出される「伝導」に分かれます。試験対象の機器が規定以上のノイズを出していないことを確認します。

高周波(9 kHzを超える)エミッション試験においては、CISPRやEN、VCCI等で規定された基準を満たす必要があります。

高周波(9 kHz超え)のエミッション試験は、放射・伝導どちらもCISPRで規定されています。主なものを示します。

  • CISPR 11 (EN 55011)
    工業用・科学用・医療用(ISM)の高周波装置の電磁妨害の許容値および測定法
  • CISPR 12
    自動車、ボートおよび内燃機関駆動の装置の無線妨害特性の許容値と測定法
  • CISPR 13
    音声およびテレビジョン放送受信機並びに関連機器の無線妨害波特性の許容値および測定法
  • CISPR 22 (EN55022, VCCI)
    情報技術装置(ITE)の無線妨害波特性の許容値および測定法
  • CISPR 25
    車載受信機保護のための妨害波の推奨限度値および測定法

使用環境によってクラス分けされています。

  • クラスA:
    工業地域・環境で使用される製品。
    クラスA 装置は工業用環境での使用を意図しているため、使用者向けの資料の中に、伝導性妨害 と放射性妨害のために他の環境の中での電磁環境の両立性を保証するには潜在的な困難さがあ るかもしれない事実への注意喚起の記述を含める必要がある。
  • クラスB:
    住宅地域(家庭環境)で使用される製品

商用電源周波数(50/60 Hz)に該当するエミッション試験(9 kHz以下の低周波)は、IEC 61000-3シリーズで規定されています。

  • IEC 61000-3-2
    高調波電流
  • IEC 61000-3-3
    電源反動・フリッカ

EMS ( Electromagnetic　Susceptibility, イミュニティ)

EMS(イミュニティ)は外部からのノイズに対してどの程度耐性があるかを示します。ノイズを受けたときにも正常動作することを確認します。エミッションと同様に、「放射」と「伝導」があります。

EMSの試験は、IEC 61000-4シリーズなどによって行われます。

よく使われるIEC 61000-4シリーズ

  • IEC 61000-4-2
    静電気放電イミュニティ試験
  • IEC 61000-4-3
    放射無線周波電磁界イミュニティ試験
  • IEC 61000-4-4
    電気的ファーストトランジェント（高速過渡現象）／バースト・イミュニティ試験
  • IEC 61000-4-5
    サージイミュニティ試験
  • IEC 61000-4-6
    無線周波電磁界によって誘導される伝導妨害に対するイミュニティ試験
  • IEC 61000-4-8
    電力周波数磁界イミュニティ試験
  • IEC 61000-4-11
    電圧ディップ、瞬停および電圧変動のイミュニティ試験

IEC 61000-4-11(電圧ディップ・瞬停・電圧変動)は、低周波(9 kHz以下)のイミュニティ試験です。そのほかは、高周波(9 kHz超え)のイミュニティ試験です。

よく行われる試験を列挙しました。全項目のリストはIEC 61000-4シリーズ一覧の節に記載します。

各イミュニティ試験の対象ポート

  • 筐体ポートに対する試験
    静電気試験、電磁界放射試験、電源周波数磁界試験
  • 交流・直流電源ポート、信号、計測、制御、接地ポートに対する試験
    ファーストトランジェントバースト試験、サージ試験、伝導妨害試験
  • 交流電源ポートに対する試験
    電圧ディップ・瞬停試験

IEC 61000シリーズ

TC77が担当する規格にはIEC 61000シリーズの番号が付けられます。

  • IEC 61000-1
    基本規格。EMC用語や安全性などの一般的な事項を規定している。
  • IEC 61000-2
    基本規格。電磁環境の実態や分類、EMCレベルなどを規定したしている。
  • IEC 61000-3
    製品群規格。限度値を規定することになっているが、SC77Aで作成されている電源高調波や電圧変動の限度値が規定された規格のみになっている。
  • IEC 61000-4
    試験法や測定法を規定した規格。静電気放電や無線周波電磁界などのイミュニティ試験法や、電源高調波や電圧変動などのエミッション試験法など。
  • IEC 61000-5
    機器の設置法やEMC対策法を規定する規格で構成されている。
  • IEC 61000-6
    共通規格。イミュニティ規格はTC77で作成されているが、エミッション規格はCISPR/Hで作成されている。

IEC 61000-4シリーズ一覧

IEC 61000-4シリーズの一覧は次のとおりです。

  • IEC 61000-4-1
    IEC 61000-4シリーズの概要
  • IEC 61000-4-2
    静電気放電イミュニティ試験
  • IEC 61000-4-3
    放射無線周波電磁界イミュニティ試験
  • IEC 61000-4-4
    電気的高速過渡／バースト・イミュニティ試験法
  • IEC 61000-4-5
    サージイミュニティ試験法
  • IEC 61000-4-6
    無線周波電磁界による誘導伝導妨害に対するイミュニティ
  • IEC 61000-4-7
    高調波及び次数間高調波の測定方法及び計装に関する指針
  • IEC 61000-4-8
    電源周波数磁界イミュニティ試験
  • IEC 61000-4-9
    パルス磁界イミュニティ試験
  • IEC 61000-4-10
    減衰振動波磁界イミュニティ試験
  • IEC 61000-4-11
    電圧ディップ，短時間停電等のイミュニティ試験
  • IEC 61000-4-12
    リング波イミュニティ試験
  • IEC 61000-4-13
    ACポートに対する電源高調波・次数間高調波（電力線搬送を含む）イミュニティ試験
  • IEC 61000-4-14
    電圧変動イミュニティ試験
  • IEC 61000-4-15
    フリッカメーター機能及び設計仕様
  • IEC 61000-4-16
    直流から150kHzまでの伝導コモンモード妨害に対するイミュニティ試験
  • IEC 61000-4-17
    直流入力電源端子におけるリップルに対するイミュニティ試験
  • IEC 61000-4-18
    減衰振動波イミュニティ試験
  • IEC 61000-4-20
    TEM（横方向電磁界）導波管によるエミッション・イミュニティ試験法
  • IEC 61000-4-21
    反射箱による試験法
  • IEC 61000-4-22
    FAR（電波全無響室）による試験
  • IEC 61000-4-23
    HEMPと他の放射妨害に対する防護デバイスの試験法
  • IEC 61000-4-24
    HEMP伝導妨害に対する防護デバイスの試験法
  • IEC 61000-4-25
    機器とシステムに対するHEMPイミュニティ試験法
  • IEC 61000-4-27
    不平衡イミュニティ試験法
  • IEC 61000-4-28
    電源周波数変動イミュニティ試験法
  • IEC 61000-4-29
    DC電源端子における電圧ディップ、短時間停電及び電圧変動イミュニティ試験法
  • IEC 61000-4-30
    電力品質の測定法
  • IEC/TR61000-4-32
    HEMPシミュレータの概要
  • IEC 61000-4-33
    高電磁界過渡パラメータの測定法
  • IEC 61000-4-34
    入力電流16A超機器の電圧ディップ、短時間停電及び電圧変動イミュニティ試験法
  • IEC/TR61000-4-35
    高電磁界（HPEM）シミュレータの概要

参考サイト・参考文献

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