JP4161503B2 - ノイズ試験方式 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子回路を内蔵するコンピュータ装置や計測・制御装置などの電気応用装置に係り、特にスイッチング方式の直流電源を搭載した装置のノイズ試験方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ装置などの電気応用装置は、その製品化のためには各種試験を必要とし、その１つに耐ノイズ性能を評価するためのノイズ試験がある。
【０００３】
このノイズ試験には、図４に示すように、ノイズを発生できるノイズ試験装置１から被試験装置２の電源入力ラインあるいは内部の信号線にカップリングコンデンサを介して間接的にノイズを印加し、このノイズ印加した状態で被試験装置２に内蔵する電子回路の各部動作波形等をチェックすることで耐ノイズ性能を評価する。被試験装置２は、図中には、スイッチング方式の直流電源２Ａと、ＣＰＵ等の機能を有した回路２Ｂを搭載する場合を示す。
【０００４】
なお、ノイズ試験には、ノイズを印加する一対の信号線間を同位相で伝搬させるコモンモードノイズ試験と、一対の信号線間に位相差を持たせて伝搬させるノーマルモードノイズ試験がある。これらモードを切替えたノイズ試験のため、ノイズ試験装置１では、被試験装置２との接続構成を変更するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のノイズ試験方式は、被試験装置の設置環境等に起因する外部からのノイズ侵入に対しては耐ノイズ評価試験ができる。しかし、被試験装置に実装されるスイッチング方式の直流電源から発生するノイズなど、装置内部で発生するノイズに対する定量的な耐ノイズ性能評価試験ができない。
【０００６】
また、スイッチング方式の直流電源から発生するノイズは、ノイズ試験装置から発生するノイズとはそれらノイズがもつ周波数帯域が異なるため、被試験装置内で実際に発生するノイズについての性能評価ができない。この内部ノイズによる性能評価を不要にするには、スイッチング方式直流電源自体の設計条件をより厳しくするしかない。
【０００７】
また、従来のノイズ試験方式は、ノーマルモードノイズとコモンモードノイズに切替えた試験のため、被試験装置との接続構成を変更するが、ノイズ印加時にノイズ試験装置の内部あるいはノイズ伝搬過程での電磁放射等の複雑な伝搬経路を辿るため、装置内ではコモンモードノイズとノーマルモードノイズが重畳したノイズになってしまい、コモンモードノイズまたはノーマルモードノイズ単独での耐ノイズ性能評価ができない。
【０００８】
本発明の目的は、上記の各課題を解決した電気応用装置のノイズ試験方式を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被試験装置が内蔵するスイッチング方式の直流電源を模擬した構成のノイズ試験装置を用意し、このノイズ試験装置を直流電源と置き換えて被試験装置を動作させることにより、被試験装置の直流電源が原因となって内部に発生するノイズを模擬したノイズを発生させ、このノイズ発生によって被試験装置の直流電源に因る耐ノイズ性能の評価ができるようにしたもので、以下の構成を特徴とする。
【００１０】
スイッチング方式の直流電源を搭載した電気応用装置のノイズ試験方式であって、
前記直流電源を模擬した構成のノイズ試験装置を、前記直流電源に置き換えて電気応用装置内の電子回路に電源供給を行うことによって、前記直流電源に因る前記電子回路の耐ノイズ性能試験を行う構成とし、
前記ノイズ試験装置は、平滑部の平滑コンデンサには、複数のコンデンサと、これらコンデンサの切替接続または組み合わせ接続ができる切替スイッチを設け、この切替スイッチの切替えによって前記電子回路に印加するノーマルモードノイズ量を切替えることを特徴とする。
【００１１】
また、スイッチング方式の直流電源を搭載した電気応用装置のノイズ試験方式であって、
前記直流電源を模擬した構成のノイズ試験装置を、前記直流電源に置き換えて電気応用装置内の電子回路に電源供給を行うことによって、前記直流電源に因る前記電子回路の耐ノイズ性能試験を行う構成とし、
前記ノイズ試験装置は、フィルタ部のフィルタ用コンデンサには、直列接続したコンデンサの接続点を内部接地電位とする複数組のフィルタ用コンデンサと、これらコンデンサ組を直流入出力ライン間に切替接続または組み合わせ接続ができる切替スイッチを設け、この切替スイッチの切替えによって前記電子回路に印加するコモンモードノイズ量を切替えることを特徴とする。
【００１２】
また、スイッチング方式の直流電源を搭載した電気応用装置のノイズ試験方式であって、
前記直流電源を模擬した構成のノイズ試験装置を、前記直流電源に置き換えて電気応用装置内の電子回路に電源供給を行うことによって、前記直流電源に因る前記電子回路の耐ノイズ性能試験を行う構成とし、
前記ノイズ試験装置は、平滑部の平滑コンデンサには、複数のコンデンサと、これらコンデンサの切替接続または組み合わせ接続ができる切替スイッチを設け、この切替スイッチの切替えによって前記電子回路に印加するノーマルモードノイズ量を切替え、
前記ノイズ試験装置は、フィルタ部のフィルタ用コンデンサには、直列接続したコンデンサの接続点を内部接地電位とする複数組のフィルタ用コンデンサと、これらコンデンサ組を直流入出力ライン間に切替接続または組み合わせ接続ができる切替スイッチを設け、この切替スイッチの切替えによって前記電子回路に印加するコモンモードノイズ量を切替えることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態を示すノイズ試験装置のブロック図と被試験装置の接続構成である。このノイズ試験装置の各部は、被試験装置に搭載するスイッチング方式の直流電源２Ａとほぼ同等の回路構成にし、平滑部とフィルタ部の回路構成の一部を変更可能にする。
【００１４】
図１において、フィルタ部及び整流部１１は、電源入力が交流の場合は整流部で整流してフィルタ部でリップル分を除去した直流を得る。また、電源入力が直流の場合は、フィルタ部でリップル分を除去した直流を得る。
【００１５】
スイッチング部１２は、例えば、半導体スイッチ素子とパルストランスを有し、半導体スイッチ素子の高周波スイッチングで直流入力を交流（高周波）に変換し、電圧制御した高周波出力を得る。
【００１６】
平滑部１３は、整流素子と平滑コンデンサを有し、スイッチング部１２からの高周波電流を整流・平滑して直流を得る。
【００１７】
フィルタ部１４は、平滑部１３からの直流から高周波ノイズを低減して直流電源出力を得る。
【００１８】
以上の構成になるノイズ試験装置は、被試験装置２の直流電源２Ａと置き換えて回路２Ｂの直流電源として接続する。
【００１９】
ここで、平滑部１３は、その構成例を図２に示すように、整流素子Ｄと組み合わせる平滑用コンデンサＣとして、互いに容量が異なる複数のコンデンサＣ1１〜Ｃ1ｎを設け、これらコンデンサの１つを切替スイッチＳ1１で切替えできるようにする。この構成により、耐ノイズ性能試験には直流出力に含まれる高周波ノイズ成分（ノーマルモードノイズ成分）を切替え可能にする。なお、複数のコンデンサを組み合わせ接続する切替スイッチとすることもできる。
【００２０】
また、フィルタ部１４は、その構成例を図３に示すように、２つずつ直列接続して接続点を内部接地電位Ｇとする複数組のフィルタ用コンデンサＣ2１〜Ｃ2ｎを設け、これらコンデンサを直流入出力ライン間に選択的または並列組み合わせで挿入できる切替スイッチＳ2１〜Ｓ2ｎを設ける。これにより、耐ノイズ性能試験には直流出力に含まれる高周波ノイズ成分（コモンモードノイズ成分）を切替え可能にする。
【００２１】
本実施形態によるノイズ試験は、ノイズ試験装置の直流出力端を被試験装置の回路２Ｂに接続して直流電力を供給した状態で、回路２Ｂの各部動作波形等をチェックすることで直流電源２Ａに対する回路２Ｂの耐ノイズ性能を評価する。
【００２２】
この試験に際して、切替スイッチＳ1１やＳ2１〜Ｓ2ｎを切替えることでノーマルモードノイズ量やコモンモードノイズ量を個別に調整し、それぞれのノイズに対する耐ノイズ性能評価を得る。
【００２３】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、被試験装置が内蔵するスイッチング方式の直流電源を模擬したノイズ試験装置を直流電源と置き換えることで直流電源に因る耐ノイズ性能の評価ができるようにしたため、以下の効果がある。
【００２４】
（１）被試験装置に実装されるスイッチング方式の直流電源に起因する耐ノイズ性能評価試験ができる。
【００２５】
（２）被試験装置に実装されるスイッチング方式の直流電源を模擬した構成にするため、発生するノイズ特性（周波数帯域）がほぼ同じになり、適確な耐ノイズ性能評価試験ができる。
【００２６】
（３）平滑部及びフィルタ部のコンデンサ容量を個別に切替える構成とすることで、コモンモードノイズ量とノーマルモードノイズ量を単独に切替えた耐ノイズ性能評価試験ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すノイズ試験装置の構成図。
【図２】実施形態における平滑部の構成例。
【図３】実施形態におけるフィルタ部の構成例。
【図４】従来のノイズ試験方式を示す構成図。
【符号の説明】
１…ノイズ試験装置
２…被試験装置
２Ａ…スイッチング方式の直流電源
２Ｂ…ＣＰＵ等の機能を有した回路
１１…フィルタ部及び整流部
１２…スイッチング部
１３…平滑部
１４…フィルタ部
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子回路を内蔵するコンピュータ装置や計測・制御装置などの電気応用装置に係り、特にスイッチング方式の直流電源を搭載した装置のノイズ試験方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ装置などの電気応用装置は、その製品化のためには各種試験を必要とし、その１つに耐ノイズ性能を評価するためのノイズ試験がある。
【０００３】
このノイズ試験には、図４に示すように、ノイズを発生できるノイズ試験装置１から被試験装置２の電源入力ラインあるいは内部の信号線にカップリングコンデンサを介して間接的にノイズを印加し、このノイズ印加した状態で被試験装置２に内蔵する電子回路の各部動作波形等をチェックすることで耐ノイズ性能を評価する。被試験装置２は、図中には、スイッチング方式の直流電源２Ａと、ＣＰＵ等の機能を有した回路２Ｂを搭載する場合を示す。
【０００４】
なお、ノイズ試験には、ノイズを印加する一対の信号線間を同位相で伝搬させるコモンモードノイズ試験と、一対の信号線間に位相差を持たせて伝搬させるノーマルモードノイズ試験がある。これらモードを切替えたノイズ試験のため、ノイズ試験装置１では、被試験装置２との接続構成を変更するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のノイズ試験方式は、被試験装置の設置環境等に起因する外部からのノイズ侵入に対しては耐ノイズ評価試験ができる。しかし、被試験装置に実装されるスイッチング方式の直流電源から発生するノイズなど、装置内部で発生するノイズに対する定量的な耐ノイズ性能評価試験ができない。
【０００６】
また、スイッチング方式の直流電源から発生するノイズは、ノイズ試験装置から発生するノイズとはそれらノイズがもつ周波数帯域が異なるため、被試験装置内で実際に発生するノイズについての性能評価ができない。この内部ノイズによる性能評価を不要にするには、スイッチング方式直流電源自体の設計条件をより厳しくするしかない。
【０００７】
また、従来のノイズ試験方式は、ノーマルモードノイズとコモンモードノイズに切替えた試験のため、被試験装置との接続構成を変更するが、ノイズ印加時にノイズ試験装置の内部あるいはノイズ伝搬過程での電磁放射等の複雑な伝搬経路を辿るため、装置内ではコモンモードノイズとノーマルモードノイズが重畳したノイズになってしまい、コモンモードノイズまたはノーマルモードノイズ単独での耐ノイズ性能評価ができない。
【０００８】
本発明の目的は、上記の各課題を解決した電気応用装置のノイズ試験方式を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被試験装置が内蔵するスイッチング方式の直流電源を模擬した構成のノイズ試験装置を用意し、このノイズ試験装置を直流電源と置き換えて被試験装置を動作させることにより、被試験装置の直流電源が原因となって内部に発生するノイズを模擬したノイズを発生させ、このノイズ発生によって被試験装置の直流電源に因る耐ノイズ性能の評価ができるようにしたもので、以下の構成を特徴とする。
【００１０】
スイッチング方式の直流電源を搭載した電気応用装置のノイズ試験方式であって、
前記直流電源を模擬した構成のノイズ試験装置を、前記直流電源に置き換えて電気応用装置内の電子回路に電源供給を行うことによって、前記直流電源に因る前記電子回路の耐ノイズ性能試験を行う構成とし、
前記ノイズ試験装置は、平滑部の平滑コンデンサには、複数のコンデンサと、これらコンデンサの切替接続または組み合わせ接続ができる切替スイッチを設け、この切替スイッチの切替えによって前記電子回路に印加するノーマルモードノイズ量を切替えることを特徴とする。
【００１１】
また、スイッチング方式の直流電源を搭載した電気応用装置のノイズ試験方式であって、
前記直流電源を模擬した構成のノイズ試験装置を、前記直流電源に置き換えて電気応用装置内の電子回路に電源供給を行うことによって、前記直流電源に因る前記電子回路の耐ノイズ性能試験を行う構成とし、
前記ノイズ試験装置は、フィルタ部のフィルタ用コンデンサには、直列接続したコンデンサの接続点を内部接地電位とする複数組のフィルタ用コンデンサと、これらコンデンサ組を直流入出力ライン間に切替接続または組み合わせ接続ができる切替スイッチを設け、この切替スイッチの切替えによって前記電子回路に印加するコモンモードノイズ量を切替えることを特徴とする。
【００１２】
また、スイッチング方式の直流電源を搭載した電気応用装置のノイズ試験方式であって、
前記直流電源を模擬した構成のノイズ試験装置を、前記直流電源に置き換えて電気応用装置内の電子回路に電源供給を行うことによって、前記直流電源に因る前記電子回路の耐ノイズ性能試験を行う構成とし、
前記ノイズ試験装置は、平滑部の平滑コンデンサには、複数のコンデンサと、これらコンデンサの切替接続または組み合わせ接続ができる切替スイッチを設け、この切替スイッチの切替えによって前記電子回路に印加するノーマルモードノイズ量を切替え、
前記ノイズ試験装置は、フィルタ部のフィルタ用コンデンサには、直列接続したコンデンサの接続点を内部接地電位とする複数組のフィルタ用コンデンサと、これらコンデンサ組を直流入出力ライン間に切替接続または組み合わせ接続ができる切替スイッチを設け、この切替スイッチの切替えによって前記電子回路に印加するコモンモードノイズ量を切替えることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態を示すノイズ試験装置のブロック図と被試験装置の接続構成である。このノイズ試験装置の各部は、被試験装置に搭載するスイッチング方式の直流電源２Ａとほぼ同等の回路構成にし、平滑部とフィルタ部の回路構成の一部を変更可能にする。
【００１４】
図１において、フィルタ部及び整流部１１は、電源入力が交流の場合は整流部で整流してフィルタ部でリップル分を除去した直流を得る。また、電源入力が直流の場合は、フィルタ部でリップル分を除去した直流を得る。
【００１５】
スイッチング部１２は、例えば、半導体スイッチ素子とパルストランスを有し、半導体スイッチ素子の高周波スイッチングで直流入力を交流（高周波）に変換し、電圧制御した高周波出力を得る。
【００１６】
平滑部１３は、整流素子と平滑コンデンサを有し、スイッチング部１２からの高周波電流を整流・平滑して直流を得る。
【００１７】
フィルタ部１４は、平滑部１３からの直流から高周波ノイズを低減して直流電源出力を得る。
【００１８】
以上の構成になるノイズ試験装置は、被試験装置２の直流電源２Ａと置き換えて回路２Ｂの直流電源として接続する。
【００１９】
ここで、平滑部１３は、その構成例を図２に示すように、整流素子Ｄと組み合わせる平滑用コンデンサＣとして、互いに容量が異なる複数のコンデンサＣ1１〜Ｃ1ｎを設け、これらコンデンサの１つを切替スイッチＳ1１で切替えできるようにする。この構成により、耐ノイズ性能試験には直流出力に含まれる高周波ノイズ成分（ノーマルモードノイズ成分）を切替え可能にする。なお、複数のコンデンサを組み合わせ接続する切替スイッチとすることもできる。
【００２０】
また、フィルタ部１４は、その構成例を図３に示すように、２つずつ直列接続して接続点を内部接地電位Ｇとする複数組のフィルタ用コンデンサＣ2１〜Ｃ2ｎを設け、これらコンデンサを直流入出力ライン間に選択的または並列組み合わせで挿入できる切替スイッチＳ2１〜Ｓ2ｎを設ける。これにより、耐ノイズ性能試験には直流出力に含まれる高周波ノイズ成分（コモンモードノイズ成分）を切替え可能にする。
【００２１】
本実施形態によるノイズ試験は、ノイズ試験装置の直流出力端を被試験装置の回路２Ｂに接続して直流電力を供給した状態で、回路２Ｂの各部動作波形等をチェックすることで直流電源２Ａに対する回路２Ｂの耐ノイズ性能を評価する。
【００２２】
この試験に際して、切替スイッチＳ1１やＳ2１〜Ｓ2ｎを切替えることでノーマルモードノイズ量やコモンモードノイズ量を個別に調整し、それぞれのノイズに対する耐ノイズ性能評価を得る。
【００２３】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、被試験装置が内蔵するスイッチング方式の直流電源を模擬したノイズ試験装置を直流電源と置き換えることで直流電源に因る耐ノイズ性能の評価ができるようにしたため、以下の効果がある。
【００２４】
（１）被試験装置に実装されるスイッチング方式の直流電源に起因する耐ノイズ性能評価試験ができる。
【００２５】
（２）被試験装置に実装されるスイッチング方式の直流電源を模擬した構成にするため、発生するノイズ特性（周波数帯域）がほぼ同じになり、適確な耐ノイズ性能評価試験ができる。
【００２６】
（３）平滑部及びフィルタ部のコンデンサ容量を個別に切替える構成とすることで、コモンモードノイズ量とノーマルモードノイズ量を単独に切替えた耐ノイズ性能評価試験ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すノイズ試験装置の構成図。
【図２】実施形態における平滑部の構成例。
【図３】実施形態におけるフィルタ部の構成例。
【図４】従来のノイズ試験方式を示す構成図。
【符号の説明】
１…ノイズ試験装置
２…被試験装置
２Ａ…スイッチング方式の直流電源
２Ｂ…ＣＰＵ等の機能を有した回路
１１…フィルタ部及び整流部
１２…スイッチング部
１３…平滑部
１４…フィルタ部
Claims (3)
- スイッチング方式の直流電源を搭載した電気応用装置のノイズ試験方式であって、
前記直流電源を模擬した構成のノイズ試験装置を、前記直流電源に置き換えて電気応用装置内の電子回路に電源供給を行うことによって、前記直流電源に因る前記電子回路の耐ノイズ性能試験を行う構成とし、
前記ノイズ試験装置は、平滑部の平滑コンデンサには、複数のコンデンサと、これらコンデンサの切替接続または組み合わせ接続ができる切替スイッチを設け、この切替スイッチの切替えによって前記電子回路に印加するノーマルモードノイズ量を切替えることを特徴とするノイズ試験方式。 - スイッチング方式の直流電源を搭載した電気応用装置のノイズ試験方式であって、
前記直流電源を模擬した構成のノイズ試験装置を、前記直流電源に置き換えて電気応用装置内の電子回路に電源供給を行うことによって、前記直流電源に因る前記電子回路の耐ノイズ性能試験を行う構成とし、
前記ノイズ試験装置は、フィルタ部のフィルタ用コンデンサには、直列接続したコンデンサの接続点を内部接地電位とする複数組のフィルタ用コンデンサと、これらコンデンサ組を直流入出力ライン間に切替接続または組み合わせ接続ができる切替スイッチを設け、この切替スイッチの切替えによって前記電子回路に印加するコモンモードノイズ量を切替えることを特徴とするノイズ試験方式。 - スイッチング方式の直流電源を搭載した電気応用装置のノイズ試験方式であって、
前記直流電源を模擬した構成のノイズ試験装置を、前記直流電源に置き換えて電気応用装置内の電子回路に電源供給を行うことによって、前記直流電源に因る前記電子回路の耐ノイズ性能試験を行う構成とし、
前記ノイズ試験装置は、平滑部の平滑コンデンサには、複数のコンデンサと、これらコンデンサの切替接続または組み合わせ接続ができる切替スイッチを設け、この切替スイッチの切替えによって前記電子回路に印加するノーマルモードノイズ量を切替え、
前記ノイズ試験装置は、フィルタ部のフィルタ用コンデンサには、直列接続したコンデンサの接続点を内部接地電位とする複数組のフィルタ用コンデンサと、これらコンデンサ組を直流入出力ライン間に切替接続または組み合わせ接続ができる切替スイッチを設け、この切替スイッチの切替えによって前記電子回路に印加するコモンモードノイズ量を切替えることを特徴とするノイズ試験方式。
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001201546A JP2001201546A (ja) | 2001-07-27 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105334404A (zh) * | 2014-06-11 | 2016-02-17 | 中达电子零组件(吴江)有限公司 | 人工电源网络 |
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| JP6907828B2 (ja) * | 2017-09-01 | 2021-07-21 | 株式会社Ihi | ラインノイズ試験装置 |
| JP6907827B2 (ja) * | 2017-09-01 | 2021-07-21 | 株式会社Ihi | ラインノイズ試験装置 |
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2000
- 2000-01-17 JP JP2000008176A patent/JP4161503B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105334404A (zh) * | 2014-06-11 | 2016-02-17 | 中达电子零组件(吴江)有限公司 | 人工电源网络 |
| CN105334404B (zh) * | 2014-06-11 | 2018-10-23 | 中达电子零组件(吴江)有限公司 | 人工电源网络 |
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|---|---|
| JP2001201546A (ja) | 2001-07-27 |
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