EMI フィルターの機能をテストするにはどうすればいいですか?

電源フィルタは電子機器に不可欠な部品であり、主な機能は入力電源信号をフィルタリングしてノイズやその他の干渉を除去し、安定した滑らかな直流または交流電圧を提供することで、電子機器の正常な動作を確保することです。電源フィルタは電子製品、特に信号の安定性、信頼性、安全性が求められるハイエンド電子製品に広く使用されています。

上記の主な機能と役割に加えて、パワーフィルターは次の目的にも役立ちます。

• 入力電力の高周波ノイズを除去し、システムへの干渉を減らし、電磁放射を最小限に抑えます。
• システムに影響を与えないように、電源回路の過渡的変化を防止します。
• システムの信頼性と安定性を高めるために、電力線の突然のサージを回避します。

では、パワーフィルターの性能はどうやってテストできるのでしょうか?

1. 漏れ電流

漏れ電流とは、250VACの電圧下で相線、中性線、およびフィルタケース（アース線）間に流れる電流を指します。漏れ電流は主にアースコンデンサ（コモンモードコンデンサ）の値に依存します。コモンモードコンデンサCYの値を大きくすると挿入損失は改善されますが、漏れ電流が増加する可能性があります。

2. 耐電圧

パワーフィルタの性能、機器および人員の安全を確保するため、耐電圧試験を実施する必要があります。耐電圧試験は、過酷な動作条件下で実施されます。CXコンデンサの耐電圧性能が低い場合、ピークサージ電圧が発生した際にコンデンサが破壊される可能性があります。この破壊によって人身の安全が脅かされることはありませんが、フィルタの機能または性能が低下する可能性があります。

3. パフォーマンス評価

EMI電源フィルタを使用する際、最も重要な考慮事項は定格電圧と電流値、耐電圧性能、および漏れ電流です。フィルタの性能評価において最も重要なのは挿入損失性能です。

EMIパワーフィルタの干渉ノイズ抑制能力は、挿入損失（IL）を用いて測定されます。挿入損失は、フィルタを接続していない状態でノイズ源から負荷に伝達される電力P1と、フィルタを接続した状態でノイズ源から負荷に伝達される電力P2の比として定義され、デシベル（dB）で表されます。

• 標準挿入損失テスト
• 負荷挿入損失テスト
• EMIフィルタの時間領域テスト

4. EMIフィルタの自動挿入損失試験システムの設計

EMC試験の複雑化と試験負荷の増加に伴い、試験装置に対する機能、性能、試験速度、精度といった要件も高まっています。従来の手動試験では、これらの要件を満たすことがますます困難になっています。国家規格（GB）と国家軍事規格（GJB）はどちらも、EMC試験の自動化と、データの後処理に関する厳格な要件を要求しています。そのため、EMC自動試験の開発は不可欠となっています。本稿で構築した自動試験システムは、仮想計測器技術を活用し、信号源とスペクトラムアナライザをベースとして、EMI電源フィルタの挿入損失を試験します。