電磁両立性

電磁両立性

電磁両立性は、電子機器が電磁干渉を発生させることなく、また電磁干渉の影響を受けることなく動作することを保証します。

電磁両立性とは EMC(Electromagnetic Compatibility:電磁両立性)の定義は、機器が電磁エネルギーを伝導または放射しない能力を示す尺度です。また、機器は他の発生源からの伝導エミッションまたは放射エミッションによる影響を受けないことも求められます。干渉に関連する電磁波の最も重要な 2 つの特性は、波の振幅と周波数です。

EMC設計

設計初期段階から EMC を考慮し、PCB および部品レイアウトを慎重に設計することで、良好な信号の完全性を確保してください。EMI ガスケットを、筐体継ぎ目、カバー、I/O 接続部、およびドアなどへ適切に適用できるよう考慮した設計が重要です。後付け対応は高コストとなります。

干渉制御

干渉要因を制御する主な方法は次の 3 つです。

  • フィルタリング技術を用いて不要周波数を除去し、信号線および入力線への伝搬を防止。
  • 慎重な回路設計および部品レイアウトによって波の振幅を低減。
  • 適切な部品および材料による EMI シールドを用いて、機器への放射侵入および機器からの放射放出を防止。

 

優れた設計に向けた最初のアプローチとして、機器の入力および出力ラインへローパス LC フィルタを組み込む方法があります。これらのフィルタは、ラインに沿って伝搬する干渉を接地へ逃がします。

 

次に重要なのは、慎重な PCB レイアウトおよび必要に応じた金属シールドの使用によって、放射源となり得る部分同士を分離するよう機器各部を設計することです。

 

その後、電磁放射の侵入および漏洩を防ぐため、機器をシールドする必要があります。これには、適切な導電性ガスケットを使用します。

EMI シールド

あらゆる筐体の EMI シールドは、内部および外部のすべての開口部および部品に関係します。

 

開口部には、カバー、パネル、およびドアが含まれます。部品には、パネル メータ、ディスプレイ、表示灯、コネクタ、スイッチ、およびポテンショメータなどがあります。

 

筐体の EMI シールド性能は、利用可能なシールド材料の適切な選定および適用に大きく依存します。

 

そのため、TE Connectivity は、お客様の課題に関連する適切な材料について技術支援を提供できます。

電気的特性

電気的要件は、指定周波数帯域において、該当仕様で規定された数値を満たすために必要な減衰レベルを確認する測定によって評価されます。カタログ記載データには、各種材料を正しく装着した場合の、周波数に対する代表的な減衰特性が示されています。これらの数値は、独立試験によって裏付けられています。

効果的なシールド

機器へ効果的なシールドを施す理由はいくつかあります。主な利点は以下のとおりです。

  • 放射を最小限に抑え、他の高感度領域または機器への干渉を防止
  • たとえば電子レンジのような機器において、人の安全を確保できるレベルまで放射を低減
  • 機器内部での不要反射による誤動作を防止
  • 金属筐体との電気的および機械的適合性を確保
  • 国内外 EMC 規制に適合

機械的特性

シールド ガスケットの装着においては、機械的配慮が極めて重要です。

 

EMI シールド筐体は、ガスケット適用を前提として設計する必要があります。後工程で特定ガスケットが不要と判断された場合は、省略することは容易です。しかし、ガスケット適用を考慮せず設計し、後からガスケット実装が必要になった場合には、改造に多大な時間およびコストが必要となります。

 

最も効果的なシールド性能は、金属同士が連続接触している状態で得られます。筐体フランジの金属表面は、極めて高精度な機械加工を施さない限り、100% 平坦にはなりません。ガスケットの役割は、接触面間に存在する可能性のあるあらゆる差異を吸収することです。そのため、ガスケット材料および厚さは、筐体またはパネル製造時の公差に応じて選定されます。

 

金属同士の確実な接触を実現するためには、可能な限り、ガスケットの過圧縮を防止し、圧力均一性を確保する構造を設計へ組み込む必要があります。

 

導電性ガスケットを取り付ける際には、すべての接触面に汚染物質が存在せず、高い導電性を有していることが極めて重要です。そのため、ガスケット取り付け前には、塗料、油脂などを除去し、表面を十分に清掃する必要があります。

化学

海水などの電解液存在下では、2 種類の異種金属が電池のように作用し、電流を発生させます。この現象は腐食を引き起こし、ガスケット材料の抵抗率へ影響を与えることで、性能低下につながる可能性があります。ガルバニック作用を最小限に抑制または防止するためには、適合性のある金属を選定することが重要です。

環境

多くの機器は、湿気侵入がシステム正常動作へ悪影響を与える環境条件下で使用されます。これを防止するため、環境シールとして機能する追加の非導電性ガスケットを筐体設計へ組み込むことができます。

 

より実用的な解決策として、環境シール機能を統合した EMI シールド ガスケットを使用する方法があります。さまざまなタイプをご用意しています。