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EMC試験ソリューション

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Aigtek

EMC試験では、安定した高忠実度の妨害信号の供給が成否を左右します。最大出力1000Wp・20ApのATA-3000シリーズ パワーアンプによるソリューションと、CS101伝導イミュニティ試験・ヘルムホルツコイル試験の事例を紹介します。

概要

現代の電子機器の数は爆発的に増加し、電磁環境もますます複雑になっています。その結果、日常生活や産業の現場に深刻な干渉の問題が生じています。無線通信、IoT、車載エレクトロニクスの普及に伴い、機器間の電磁干渉は、医療機器の誤診断、車載電子システムの誤動作、産業用制御信号の途絶といった重大な結果を招くおそれがあります。

電子製品の適合性を確保するため、EMC(電磁両立性)に関する試験規格が定められており、主にEMI(電磁妨害)試験とEMS(電磁感受性)試験に分けられます。業界ごとに準拠する試験規格は異なりますが、安定した高忠実度の妨害信号を供給できることが、EMC試験を成功させる重要な要素となっています。

推奨製品

図1:ATA-3000シリーズ パワーアンプ

項目

ATA-3000シリーズ パワーアンプ

最大出力電力

1000Wp

帯域幅(-3dB)

DC~120kHz

最大出力電圧

160Vpp

最大出力電流

20Ap

主な機能

任意波形の増幅、電圧ゲイン調整

テストソリューション

  • 4象限出力により、負荷への適応性を向上

  • 高忠実度の信号生成により、安定した再現性のある妨害刺激を供給

  • 大電流注入により、自動車や産業システムで発生する厳しい妨害を再現

  • 業界・分野を問わず、イミュニティ試験とエミッション試験に対応

ソリューションの特長

  • 出力:高電圧・大電流により、多様なEMC試験シナリオに対応

  • 制御:デジタルゲイン調整により、妨害信号の強度を精密に制御

  • 測定:電圧・電流モニターにより、正確な試験データを取得

  • 保護:過電圧・短絡・過熱保護

図2:ATA-3000シリーズを用いた試験の様子

応用事例1:CS101伝導イミュニティ試験

電子機器の高度化に伴い、国際規格では、機器が外部の妨害に屈せず、かつ自らも電磁環境を汚染しないことを保証するため、厳格なEMC試験が義務付けられています。CS101伝導イミュニティ試験はその代表例です。この試験では、増幅した信号を結合トランスを介して被試験機器(E.U.T.)の電源ポートに注入することで、現実の強力な妨害を再現し、機器がEMC限度値内に収まるかを検証します。

パワーアンプは実験の「エネルギーハブ」として、信号発生器の出力不足を補います。ATA-3000シリーズ全3機種お問い合わせ詳しく見る(帯域幅DC~120kHz、ピーク電流20A)のような高忠実度のパワーアンプで刺激信号を昇圧することで、E.U.T.の電磁応答を確実に励起でき、LISNとオシロスコープで正確な伝導妨害データを取得できます。

図3:CS101伝導イミュニティ試験のシステム構成(自動化ソフトウェア、信号発生器、パワーアンプ、結合トランス、被試験機器(E.U.T)、LISN、オシロスコープ)

応用事例2:ヘルムホルツコイル試験

ヘルムホルツコイルは、きわめて均一な磁界を発生できるため、磁界センサーの校正、EMC評価、生体電磁気学の研究に広く用いられています。これらの実験では、コイルの磁界強度と周波数を精密に制御し、機器の磁気応答の検証や標準磁界環境の再現を行います。

パワーアンプはこのシステムの中核です。高精度の駆動信号を供給することで、ヘルムホルツコイルは安定した再現性のある基準磁界を発生でき、科学計測や産業計測の信頼できる基準となります。信号の励起と磁界の発生を結ぶ重要な要素として、パワーアンプは次の役割を担います。

  • 信号源の信号を必要なレベルまで増幅する

  • 電気エネルギーを目的の磁界へ変換する

  • 実験の信頼性を確保する

パワーアンプの性能は磁界の強度・安定性・再現性を直接左右し、EMC試験やセンサー校正などの用途の基盤となります。

図4:ヘルムホルツコイル試験のシステム構成(信号発生器、パワーアンプ、パワーメーター、電流プローブ、ヘルムホルツコイル、磁界プローブ、受信機)

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