JPH0493667A - コモンモードノイズ測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 コモンモードノイズ発生源の内部インピーダンス及びノ
イズ発生電圧の測定方法に関し、コモンモードノイズ発
生源の内部インピーダンス及びノイズ発生電圧を測定に
よって算出するこ′とが可能な測定方法を提供すること
を目的とし、コモンモードノイズを発生するコモンモー
ドノイズ発生源の内部インピーダンス（Ｚｓ）とノイズ
発生電圧（Ｖｓ）を測定対象とし、インピーダンス（Ｚ
ａ。

Ｚｂ）か予め測定されている並列インピーダンス及び直
列インピーダンスにより構成されるフィルタと、前記コ
モンモードノイズを入力し、任意の周波数におけるコモ
ンモードノイズ電圧を測定することができる電圧測定手
段と、任意の周波数の基準位相電圧を発生して任意のイ
ンピーダンスの入力端子と出力端子の位相差を測定する
ことができる位相差測定手段と、前記電圧測定手段が前
記コモンモードノイズ発生源より直接及び前記フィルタ
を経て入力されたコモンモードノイズを測定して得た任
意の周波数におけるノイズ電圧（Ｖ１、Ｖ２）と、前記
位相差測定手段が前記ノイズ電圧（ＶｌＶｔ）測定時と
同一周波数により前記基準位相電圧を前記フィルタに接
続した場合と接続しない場合を測定して得た位相差（φ
２−φ１）を入力して任意の周波数におけるコモンモー
ドノイズ発生源の内部インピーダンス（Ｚｓ）を算出す
るノイズ発生源内部インピーダンス算出手段と、算出さ
れた該内部インピーダンス（Ｚｓ）と、前記電圧測定手
段が前記コモンモードノイズ発生源より直接入力された
コモンモードノイズを測定して得た任意の周波数におけ
る前記ノイズ電圧（Ｖ１）を入力してコモンモードノイ
ズ発生源の任意の周波数におけるノイズ発生電圧（Ｖｓ
）を算出するノイズ発生電圧算出手段を備えるように構
成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、コモンモードノイズ発生源の内部インピーダ
ンス及びノイズ発生電圧の”測定方法に関する。

近年における電子機器のディジタル化の進展とスイッチ
ング電源の普及に伴い、ディジタル機器、特にスイッチ
ング電源が発生するコモンモードノイズ（同相雑音）が
他の機器、例えばラジオ、テレビ、電話機等に妨害を与
えると言う問題が多発している。

コモンモードノイズは例えば前記スイッチング電源装置
の場合、１次側の電源線を介して共通の電源を使用する
他の機器にノイズを発生させ、また該電源線から対地イ
ンピーダンスが不平衡な通信線等に誘導妨害を与えるこ
とが多い。コモンモードノイズを抑圧する方法としてコ
モンモードノイズ・フィルタをコモンモードノイズを発
生する電源装置の電源線側などに挿入することが有効で
あることが知られている。コモンモードノイズ・フィル
タを設計するためにはコモンモードノイズの発生源の内
部インピーダンスを知る必要があるが、ノイズ発生源が
スイッチング電源の場合、内部インピーダンスが周波数
によって値が太き（変化する複素インピーダンスであり
、従来技術においては簡単に測定する手段がなかった。

このため、従来はコモンモードノイズ発生源の等価回路
を推定し、複雑な回路シミュレーションによって内部イ
ンピーダンスを求める方法がとられていたが、実際には
理論と一致しない例も多く、試行錯誤的な実験や経験に
頼ることが多かった。

このため、適切なコモンモードノイズ・フィルタを設計
するために必要な内部インピーダンスとノイズ発生電圧
を測定によって得られた数値を用いて容易に算出できる
コモンモードノイズの測定方法が求められている。

〔従来の技術〕

代表的なコモンモードノイズの発生源であるスイッチン
グ電源の内部インピーダンスは周波数によって値が太き
（変化する複素インピーダンスであることが知られてお
り、従来技術においては測定が困難とされている。この
ため、ノイズフィルタを設計するに当たっては、スイッ
チング電源の動作から等価回路を推定し、外部に接続し
たインダクタンス成分またはキャパシタンス成分によっ
て共振を起こさせ、その共振周波数からノイズフィルタ
の素子値を決定する方法が用いられている。

しかし、実際には理論どおりにはいかない場合も多く、
試行錯誤的な実験や経験的なアプローチを必要とする場
合も多いとされている。

（以上、北軍　覚「電源用ノイズフィルタ」、「電子技
術Ｊ　　１９９０年３月特別増大号１７２頁１９９０年
３月９日刊工業新聞社発行、参照）。

即ち、従来技術では測定によってコモンモードノイズ発
生源の内部インピーダンスとノイズ発生電圧を算出する
のに必要な数値が得られる適切な測定方法は開発されて
いない状況にある。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来技術においては、コモンモードノイズを吸収するた
めのノイズフィルタを設計するのに必要なコモンモード
ノイズ発生源の内部インピーダンスが得られる適切な測
定方法がなく、等価回路の推定とシミュレーションによ
り内部インピーダンスの推定をおこなっているため、効
率が悪く、またノイズフィルタの最適化が難しいという
問題を有している。

本発明は、コモンモードノイズ発生源の内部インピーダ
ンス及びノイズ発生電圧を測定によって算出することが
可能な測定方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の基本構成図である。

図中、１は測定対象であり、周波数帯域が１００ｋ）ｌ
ｚ乃至３０　ＭＨｚのコモンモードノイズを発生し、該
周波数範囲内の任意の周波数におけるノイズ発生電圧が
Ｖ、で内部インピーダンスがＺｓであるコモンモードノ
イズ発生源、２は前記周波数における複素インピーダン
スＺａ及びｚｂが予め測定されている並列インピーダン
ス２ａ及び直列インピーダンス２ｂにより構成されるフ
ィルタ、３はコモンモードノイズを入力し、任意の周波
数におけるコモンモードノイズ電圧を終端インピーダン
スＺｃの両端において測定する電圧測定手段、４は任意
の周波数の基準位相電圧を発生して任意のインピーダン
スの入力端子と出力端子の位相差を測定することができ
る位相差測定手段、５は前記電圧測定手段３が前記コモ
ンモードノイズ発生源ｌより直接及び前記フィルタ２を
経て入力されたコモンモードノイズを測定して得た任意
の周波数におけるノイズ電圧Ｖ１、Ｖ２と、前記位相差
測定手段４が前記ノイズ電圧測定時と同一周波数により
前記基準位相電圧を前記フィルタ２に接続した場合と接
続しない場合を測定して得た位相差φ２−φ１を入力し
て任意の周波数におけるコモンモードノイズ発生源１の
内部インピーダンスＺｓを算出するノイズ発生源内部イ
ンピーダンス算出手段、６は前記ノイズ発生源内部イン
ピーダンス算出手段５において算出された前記内部イン
ピーダンスＺｓと、前記電圧測定手段３が前記コモンモ
ードノイズ発生源ｌより直接入力されたコモンモードノ
イズを測定して得た任意の周波数における前記ノイズ電
圧Ｖ＋を入力してコモンモードノイズ発生源ｌの任意の
周波数におけるノイズ発生電圧Ｖｓを算出するノイズ発
生電圧算出手段、７７−２は電圧測定手段３または位相
差測定手段４がノイズ電圧または位相差を測定する場合
にフィルタ２を挿入または除去するための切替スイッチ
、８−＋、　　８−１は位相差測定手段４が前記基準位
相電圧により前記フィルタ２の入力端子と出力端子の位
相差を測定するための切替スイッチである。

〔作　用〕

第２図は測定原理を説明する等価回路図で、第２図（１
）はコモンモードノイズ発生源Ｉと電圧測定手段３の間
にフィルタ２が挿入されていない状態、第２図（２）は
フィルタ２が挿入されている状態の等価回路を示してい
る。

以下、第２図の等価回路図を用いて第１図の構成により
コモンモードノイズ発生源Ｉの内部インピーダンス及び
ノイズ発生電圧が算出可能である根拠を説明する。

本発明はコモンモードノイズ発生源１において発生する
コモンモードノイズの周波数帯域が１００ｋＨ，ｚ〜３
０ＭＨｚであることを前提とするが、これは通常取り扱
うコモンモートノイスの周波数として一般的な範囲であ
り、かつ上記周波数帯域においては回路定数を集中定数
として取り扱うことが可能であることが知られているた
めである。

なお、系は定常状態にあると仮定する。

また、以下において取り扱う電圧、インピーダンス及び
位相はいずれも前記周波数帯域内の任意の周波数におけ
る値を示すものとする。

第２図（１）より、 （ｇ） ｆｇ＋式をｆｃ１式に代入すると、 ｆｈ） ここで、■１とｖ２の比を求めると、 を得、また第２図（２）より以下の３式を得る。

Ｚｓｌ＋＋　　Ｚａ（Ｉｔ　　１２）　　−Ｖｓ、　Ｚ
ｂ１２＋　Ｚｃｌｔ　＋Ｚａ（Ｉ２−Ｉｔ）　−〇□ ｔＶ２　＝ＺＣＩ２− （ｂｊ 上記（ｂ）式及び（Ｃ）式を変形して次の２式を得る。

（Ｚｓ　＋Ｚａ）Ｉｔ　−Ｚａ１２＝　Ｖｓ　　−ｆｅ
ｉＺａＬ　　＋　（Ｚａ＋Ｚｂ＋Ｚｃ）　Ｉ２＝　Ｏ（
ｆ）上記（ｅ）式及びげ）式により行列式を作り、Ｉ２
を求めると、 ２ｓ　（Ｚａ＋Ｚｂ＋Ｚｃ）　　−ｔｅａ　（Ｚｂ−１
４ｃ）（ｉ） （ｉ）式を更に変形してＺ、を求める。

■ （」） ここで、コモンモードノイズ発生源１のノイズ発生電圧
Ｖｓの波形の位相φ。を基準（φ。＝０）として、該コ
モンモードノイズ発生源Ｉの出力部の波形の前記基準波
形との位相の差、即ち、内部インピーダンスＺ、による
位相差をφ１（φ１−φ。＝φ１）、コモンモードノイ
ズ発生源１にフィルタ２が接続された場合のフィルタ２
の出力部の波形の前記基準波形との位相の差、即ち、前
記内部インピーダンスＺ、とフィルタ２の並列及び直列
インピーダンスＺａ及びｚｂによる位相差をφ２（φ２
−φＧ＝φ２）とすると、１（ωｌ　＋　φ１゜ Ｖ＋＝Ｖ、ｅ ｊ（ω１　＋　φ２ Ｖ、＝Ｖ、ｅ で表せるため、Ｖ＋　とＶ２の比は、 となり、前記（ｊ）式は次式で表せる。

ここで、フィルタ２を構成する並列及び直列インピーダ
ンスＺａ、Ｚｂ、コモンモードノイズ発生源１に前記フ
ィルタ２を接続した場合とコモンモードノイズ発生源１
のみの場合の位相差φ２−φ１、電圧測定手段３の終端
インピーダンスＺｃ、前記コモンモードノイズ発生源ｌ
のみ接続した場合のノイズ電圧Ｖ＋及び該コモンモード
ノイズ発生源１に前記フィルタ２を接続した場合のノイ
ズ電圧ｖ２はいずれも任意の周波数における値が後述の
如く測定可能であるため、コモンモードノイズ発生源ｌ
の内部インピーダンスＺｓは上記ｉ式より算出すること
か可能である。

次にコモンモードノイズ発生源１のノイズ発生電圧Ｖｓ
の算出方法を説明する。

コモンモードノイズ発生源１のノイズ発生電圧Ｖｓは前
記（ａ）式より、 Ｃ として求められるが、上記（ｎ）式は電圧測定手段３の
終端インピーダンスＺｃが既知であれば、前記（ホ）式
によって内部インピーダンスＺｓが算出され、コモンモ
ードノイズ発生源１より出力されるコモンモードノイズ
電圧Ｖ＋が測定されればノイズ発生電圧Ｖｓが算出でき
ることを示している。

（ｎ）式におけるｖｌは前記の如（、 であるが、ノイズ発生電圧Ｖｓは通常絶対値のみが求ま
れば充分であるので、１ＶＳ　１を求めるものとすれば Ｚｓ　＋　Ｚｃ Ｖｓ！＝　　　　　　　　・　　Ｖ　　　　　　　＝（
Ｉ））ｃ によって求まり、（Ｖ、（が前記電圧測定手段３によっ
て測定されれば、ノイズ発生電圧の絶対値Ｖｓｌは上式
によって求まる。

第１図は以上の根拠に基づいてコモンモードノイズ発生
源ｌの内部インピーダンスＺ、及びノイズ発生電圧Ｖｓ
を算出することが可能な測定回路の基本構成図を示して
いる。

コモンモードノイズ発生源ｌの内部インピーダンスＺ、
の必要な周波数における値を算出するためには、前記（
ホ）式の各項の前記周波数における値を求める必要があ
るが、第１図において、フィルタ２を構成する並列及び
直列インピーダンスＺａ。

ｚｂは予め測定することが可能である。また、コモンモ
ードノイズ発生源１に前記フィルタ２を接続した場合と
コモンモードノイズ発生源ｌのみの場合の位相差φ２−
φ、は実質的にはフィルタ２の入力端子と出力端子の間
の位相差であるから、位相差測定手段４において必要な
周波数の基準位相電圧を発生させ、スイッチ８−１及び
８−２のみを切替えたときの位相と、その状態でスイッ
チ８−１及び８−２を切替えてフィルタ２を挿入したと
きの位相の差を測定すればその位相差が前記位相差φ２
−φ１を示すこととなる。

また電圧測定手段３において終端インピーダンスＺｃに
既知の値のものを使用して前記コモンモードノイズ発生
源１のみ接続した場合のノイズ電圧ｖ１と該コモンモー
ドノイズ発生源１に前記フィルタ２を接続した場合のノ
イズ電圧ｖ２を測定することが可能であるため、前記内
部インピーダンスＺｓを算出することができる。更に、
ノイズ発生源内部インピーダンス算出手段５に前記（ホ
）式を内蔵させて上記の各数値を入力することにより、
該内部インピーダンスＺ３を容易に算出することが可能
となる。

次に、ノイズ発生電圧Ｖｓの必要な周波数における値を
算出するためには、前記（ｐ）式の各項の前記周波数に
おける値を求める必要があるが、第１図において、電圧
測定手段３の終端インピーダンスＺｃに既知のものを用
い、前記内部インピーダンスＺｓをノイズ発生源インピ
ーダンス算出手段５において算出し、コモンモードノイ
ズ発生源１より出力されるノイズ電圧■１を前記電圧測
定手段３において測定することによって必要な数値か得
られ、ノイズ発生電圧Ｖｓが算出可能である。

更に、ノイズ発生電圧算出手段６に前記（ｐ）式を内蔵
させて上記の各数値を入力することにより、該ノイズ発
生電圧Ｖｓを容易に算出することが可能となる。

〔実施例〕

第３図は本発明の一実施例の構成図である。

全図を通じ、同一対象物には同一記号を用い、１はコモ
ンモードノイズ発生源であるスイッチング電源装置、３
は任意の周波数におけるノイズ電圧を測定することが可
能なスペクトラムアナライザ９の電圧測定部、４は該ス
ペクトラムアナライザの位相差測定部、４ａはトラッキ
ング・ジェネレータで、位相差測定部４に内蔵されて基
準位相電圧を発生する部分、７−１．〜７−２．は測定
系にフィルタ２を挿入または除去するための切替スイッ
チ、８−１６１８−＋ｂは位相差測定部により位相差を
測定するための切替スイッチ、９は前記電圧測定部３及
び位相差測定部４をもつスペクトラムアナライザ、１０
は前記スイッチング電源装置１に直流電源を供給するバ
ッテリ、１１は擬似電源回路網と呼ばれるインピーダン
ス安定化回路網（ＬＩＳ　　Ｎ　　：　　Ｌｉｎｅ　　
Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ　　５ｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ　
　Ｎｅｔｗｏｒｋ）で、前記スイッチング電源装置Ｉの
電源側端子間に一定の高周波インピーダンスを与えると
ともに電源側から不要な無線周波信号が測定系に流入す
るのを防止するための回路網、１２は測定対象を電池線
側と地気線側に切替える切替スイッチである。

また、Ｃ１〜Ｃ８はコンデンサ、Ｌ１、Ｌ２はチョーク
コイル、Ｔはトランス、Ｔｒは半導体スイッチである。

スイッチング電源装置１はバッテリ１０より直流電圧の
供給を受け、半導体スイッチＴｒにより高速のスイッチ
ングを行ない、トランスＴの２次側の負荷に対して低電
圧、例えば５Ｖの直流電圧を供給している。上記におい
て半導体スイッチ　Ｔｒのスイッチング速度が高い場合
、該半導体スイッチＴｒがオフとなったときにトランス
Ｔに誘起する逆起電力は該半導体スイッチＴｒとそのヒ
ートシンク（図示省略）との間に生ずるキャパシタンス
Ｃｓを通して地気に流れる。この電流がコモンモードノ
イズとなってバッテリ１０側に流れ、電源線を介して他
の電子機器に妨害を与える。

第３図の如きスイッチング電源装置１を第１図にコモン
モードノイズ発生源として図示した如きコモンモードノ
イズ発生源としてとらえ、発生するノイズ発生電圧ＶＳ
とその内部インピーダンスＺｓを直接測定器によって測
定することは殆ど不可能である。第３図はかかる内部イ
ンピーダンスＺｓとノイズ発生電圧Ｖｓを前述の画成及
び（１））式により求めることができるように構成した
測定方式の一実施例を示している。

以下、第３医により内部インピーダンスＺｓを算ｄする
方法を説明する。

前記画成より明らかな如く、必要な周波数における内部
インピーダンスＺｓを算出するためには、フィルタ２を
構成する並列インピーダンス２ａ及び直列インピーダン
ス２ｂのインピーダンス値Ｚａ、Ｚｂ、スイッチング電
源装置１に前記フィルタ２を接続した場合とスイッチン
グ電源装置ｌのみを接続した場合の位相差φ２−φ１、
電圧測定部３の終端インピーダンスＺｃ、スイッチング
電源装置１のみを接続した場合のノイズ電圧ｖ１及び該
スイッチング電源装置ｌに前記フィルタ２を接続した場
合のノイズ電圧Ｖ２を得る必要がある。

このうち、フィルタ２を構成する並列インピーダンスＺ
ａと直列インピーダンスｚｂは予め公知の方法で測定し
ておき、また電圧測定部３の終端インピーダンスＺｃに
は既知の値、例えば５０Ωの純抵抗を用いることにより
既知の値とすることができる。また、位相差φ２−φ１
は前記した如く、位相差測定部３によりフィルタ２の入
力端子と出力端子の位相差を測定することにより求める
ことができる。なお、第２図においては電池線側と地気
線側の両線についてノイズを測定するため、フィルタ２
の並列インピーダンス２ａと直列インピーダンス２ｂを
それぞれ２組設けているが、これらは同一定数のものを
２組用意しても、１組用意して切替えて使用してもよい
。また、以下の各測定においては切替スイッチ１２は測
定対象が電池線側であるか地気線側であるかによって必
要な方に切替えられているものとする。

以下、上記位相差φ２−φ１の測定について説明する。

先ず、トラッキングジェネレータ４ａにより必要な周波
数の基準位相電圧Ｖｐを発生させ、測定系のインピーダ
ンス、例えば５０Ωの内部インピーダンスを通して出力
する。最初に切替スイ・ソチ８−１ｍ＋　８−＋ｂを点
線側に切替えると、前記基準位相電圧は切替スイッチ８
−１ｍ＋　７−１ｍ及び７−１．を経てスペクトラムア
ナライザ９の電圧測定部３を経て位相差測定部４に入力
されるのでこの時の位相を測定する。この時の位相は前
記トラッキングジェネレータ４ａの基準位相電圧の位相
である。

なお、スペクトラムアナライザ９は幅広い周波数帯域を
もつノイズなどを入力した場合に、狭い周波数帯域に区
切ってノイズ電圧と位相差を測定する機能をもつもので
あり、電圧測定部３には測定対象の周波数帯域の電圧の
みを通過させるようなフィルタ（図示省略）が組み込ま
れているか、この場合は前記基準位相電圧の周波数に同
調させて測定する。次いて切替スイッチ７−１ｍ、７−
＋ｂ及び７−２ｓ、　７−２ｂを点線側に切替えて同様
に測定する。

このときはフィルタ２が挿入された状態の位相が得られ
、先の測定と合わせて２つの位相の差、即ち、フィルタ
２の入力端子と出力端子の位相差が求まる。この値は前
記した如くφ２−φ１に等しいため、φ２−φ１も既知
の値となる。

次に、ノイズ電圧の測定について説明する。

位相差測定の際に切替えた切替スイッチ８−１□８−１
ｂを実線側に戻し、更に切替スイッチ７−１□〜７−２
．も実線側に戻した状態にして、スイッチング電源装置
１より送出されるコモンモードノイズをスペクトラムア
ナライザ９の電圧測定部３に入力し、必要な周波数にお
けるノイズ電圧Ｖ１を測定する。次に切替スイッチ７−
１．〜７−２ｂを動作させ、スイッチング電源装置１よ
り送出されるコモンモードノイズをフィルタ２を通して
入力し、前記と同一周波数におけるノイズ電圧■２を測
定する。

以上によって、内部インピーダンスＺｓを算出するため
に必要な数値が全部得られたこととなるため、前記画成
を備えたノイズ発生源インピーダンス算出手装置５に上
記の数値を入力すれば特定の周波数における内部インピ
ーダンスＺｓが求まる。以上の測定と算出を必要な周波
数について繰り返し行なえば内部インピーダンスＺｓの
周波数特性が得られるので、これを例えばスイッチング
電源装置１が発生するコモンモードノイズを抑圧する最
適なコモンモードノイズ・フィルタの設計に使用するこ
とができる。

以上においてはノイズ電圧ｖ　、　、　Ｖ　２は電圧測
定部３において電圧の単位であるＶ、ｍＶまたはμＶに
よって測定されるものとしたが、該電圧測定額３におい
て減衰量の単位であるｄＢμ、などデシベル単位で測定
される場合は下記の式を適用するのが適当である。

画成における２つの電圧Ｉ　Ｖ２１と１ｖ１１の比は次
式の如く減衰量Ａとして表せる。

易となる特徴がある。なお、デシベルを使用する場合、
ノイズ発生源内部インピーダンス算出装置５には何代の
代わりに画゛式を使用する。

次に、スイッチング電源装置ｌにおけるノイズ発生電圧
Ｖｓの算出について説明する。

ノイズ発生電圧Ｖｓは前記の如く（ｐ）式、即ち、従っ
て、 Ｖ２．　　　　＾／２０ １０　　−−−−一−−（Ｑ） ■ となり、（ホ）は次の如く表すことができる。

ｘ　（Ｚａ＋Ｚｂ＋２ｃ）　　　’ ２つの電圧１ｖ２１とｌ　Ｖｌ　ｌＯ比はデシベルを単
位として測定される場合は減衰量が差として求まるため
、内部インピーダンスＺｓの算出がより容によって算出
されるが、Ｚｓは前記した如くスイッチング電源装置１
の内部インピーダンスとして前記ノイズ発生源インピー
ダンス算出装置５によって算出でき、Ｚｃは電圧測定部
３の終端インピーダンスとして既知てあり、ｌＶ＋：は
該電圧測定部３によって測定できるので、ノイズ発生電
圧の絶対値１Ｖｓｌは上記（１））式によって算出する
ことができる。また、該（１））式を備えているノイズ
発生電圧算出装置６に以上の数値を入力することにより
ノイズ発生電圧の絶対値１ｖＳ　１が得られる。

なお、前記電圧測定部３における測定値がデシベルＢで
比される場合は、前記ノイズ電圧ｖ１をＶｏｌｔ　　を
単位とした場合のデシベル換算値ＢがＢ＝　　２０１０
ｇ＋ｏ　：　Ｖ てあり、 Ｖｌ１＝１０ であるため、前記ｉｐ＋式は、 の如く示すことができる。なお、電圧測定部４における
測定値がμＶを単位とするｄＢμＶのデシベル値Ｂ′で
得られる場合は Ｃ により算出できる。

以上、第３図により本発明の一実施例を説明したが、第
３図はあくまで一実施例を示すものであり、本発明は第
３図と異なる構成によっても同一効果を得ることが可能
である。例えば、第３図においては測定対象をスイッチ
ング電源装置１としているが、コモンモートノイス発生
源はスイッチング電源装置に限定されるものではない。

また、電圧測定部３と位相差測定部４はスペクトラムア
ナライサ９の一部として構成させているがこれらは同一
測定が行なえるものであれば、個別の測定装置であって
も差支えないことは明らかである。

また、ノイズ発生源内部インピーダンス算出装置５及び
ノイズ電圧算出装置６はそれぞれ単独の装置としている
が、これらを同一の装置、例えば１式のパーソナル・コ
ンピュータで構成しても支障がない。またスイッチング
電源装置１に対する電源として直流電源であるバッテリ
１０を使用しているか、スイッチング電源装置１内に整
流回路を設けて電源を交流電源とした場合でも同様な結
果が得られることは明らかである。また、フィルタ２内
の並列インピーダンス２ａをコンデンサのみ、直列イン
ピーダンス２ｂをチョークコイルのみで図示しているが
両インピーダンスはこれらに限定されるものではない。

更に、インピーダンス安定化回路網１１については構成
を簡略化して示しているため、これと異なる構成があり
得るほか、該回路網の使用は必須条件ではない。本発明
はこれら構成上の変形を排除するものではない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、コモンモードノ
イズ発生源の内部インピーダンス及びノイズ発生電圧を
測定によって簡単に算出することができ、複雑なシミュ
レーションや実験の繰り返しを必要としないため、かか
るコモンモードノイズを抑圧するコモンモードノイズ・
フィルタの設計に際して設計効率と設計精度の向上に資
するところが極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成図、第２図は本発明の測定原
理等価回路図、第３図は本発明の実施例構成図である。 図中、 ７−１〜７−２゜ ８−１〜８−２ である。 コモンモードノイズ発生源 フィルタ 並列インピーダンス 直列インピーダンス 電圧測定手段 位相差測定手段 ノイズ発生源内部インピー ダンス算８手段 ノイズ発生電圧算出手段 切替スイッチ ＼く亡〉／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コモンモードノイズを発生するコモンモードノイズ
   発生源（１）の内部インピーダンス（Ｚｓ）とノイズ発
   生電圧（Ｖｓ）を測定対象とし、 インピーダンス（Ｚａ、Ｚｂ）が予め測定されている並
   列インピーダンス（２ａ）及び直列インピーダンス（２
   ｂ）により構成されるフィルタ（２）と、前記コモンモ
   ードノイズを入力し、任意の周波数におけるコモンモー
   ドノイズ電圧を測定することができる電圧測定手段（３
   ）と、 任意の周波数の基準位相電圧を発生して任意のインピー
   ダンスの入力端子と出力端子の位相差を測定することが
   できる位相差測定手段（４）と、前記電圧測定手段（３
   ）が前記コモンモードノイズ発生源（１）より直接及び
   前記フィルタ（２）を経て入力されたコモンモードノイ
   ズを測定して得た任意の周波数におけるノイズ電圧（Ｖ
   ＿１、Ｖ＿２）と、前記位相差測定手段（４）が前記ノ
   イズ電圧（Ｖ＿１、Ｖ＿２）測定時と同一周波数により
   前記基準位相電圧を前記フィルタ（２）に接続した場合
   と接続しない場合を測定して得た位相差（φ＿２−φ＿
   １）を入力して任意の周波数におけるコモンモードノイ
   ズ発生源（１）の内部インピーダンス（Ｚｓ）を算出す
   るノイズ発生源内部インピーダンス算出手段（５）と、 該ノイズ発生源内部インピーダンス算出手段（５）にお
   いて算出された前記内部インピーダンス（Ｚｓ）と、前
   記電圧測定手段（３）が前記コモンモードノイズ発生源
   （１）より直接入力されたコモンモードノイズを測定し
   て得た任意の周波数における前記ノイズ電圧（Ｖ＿１）
   を入力してコモンモードノイズ発生源（１）の任意の周
   波数におけるノイズ発生電圧（Ｖｓ）を算出するノイズ
   発生電圧算出手段（６）を備えたことを特徴とするコモ
   ンモードノイズ測定方法。 ２、コモンモードノイズの周波数帯域が１００ｋＨｚ乃
   至３０ＭＨｚであって、該周波数帯域内任意の周波数に
   おけるコモンモードノイズ発生源（１）の内部インピー
   ダンスがＺｓ、ノイズ発生電圧がＶｓ、フィルタ（２）
   の並列インピーダンス（２ａ）及び直列インピーダンス
   （２ｂ）のインピーダンスがそれぞれＺａ、Ｚｂ、電圧
   測定手段（３）の終端インピーダンスがＺｃであり、か
   つ 該電圧測定手段（３）が前記コモンモードノイズ発生源
   （１）より直接及び前記フィルタ（２）を経て入力され
   たコモンモードノイズを測定して得たノイズ電圧がそれ
   ぞれＶ＿１、Ｖ＿２で、 位相差測定手段（４）が基準位相電圧を前記フィルタ（
   ２）に接続した場合と接続しない場合を測定して得た位
   相差がφ＿２−φ＿１であるとき、 ノイズ発生源内部インピーダンス算出手段（５）におい
   て次式に従ってコモンモードノイズ発生源（１）の内部
   インピーダンスＺｓの算出を行なうことを特徴とする請
   求項１記載のコモンモードノイズ測定方法。 Ｚｓ＝Ｎ（分子）／Ｄ（分母） Ｎ＝Ｚａ｛（｜Ｖ＿２｜／｜Ｖ＿１｜）・ｅ＾ｊ＾（＾
   φ＾２＾−＾φ＾１＾）×（Ｚｂ＋Ｚｃ）−Ｚｃ｝ Ｄ＝Ｚａ−｛（｜Ｖ＿２｜／｜Ｖ＿１｜）・ｅ＾ｊ＾（
   ＾φ＾２＾−＾φ＾１＾）×（Ｚａ＋Ｚｂ＋Ｚｃ）｝ ３、前記ノイズ発生電圧算出手段（６）において次式に
   従ってコモンモードノイズ発生源（１）のノイズ発生電
   圧Ｖｓの算出を行なうことを特徴とする請求項２記載の
   コモンモードノイズ測定方法。 ｜Ｖｓ｜＝｜（Ｚｓ＋Ｚｃ／Ｚｃ）｜・｜Ｖ＿１｜