回路・基板にまつわる技術情報、技術コラムを掲載しています
当技術コラムでは、回路・基板のノイズ対策において重要とされるEMCの考え方についてご説明します。EMI・EMSについても併せて記載しますので、回路・基板設計担当者の皆様、是非参考にしてください。
EMCは、Electro Magnetic Compatibilityの略で、電磁環境適合性や電磁両立性と呼ばれます。具体的には、空間にノイズを放射せず、ノイズを受けた場合に電子機器が意図しない動作をせず機能を維持できるように規格を満たしている状態のことです。電子機器等からノイズが放射され受信機がノイズを受け取るとノイズ障害が発生し、意図しない動作を引き起こします。電子機器の高機能化により電子機器が放射する電磁界波ノイズは増大する傾向にあり、EMCの重要性は高まっています。
EMCはEMI（エミッション）とEMS（イミュニティ）の2つに分けられ、両方の能力を持つ必要があります。
EMI（Electro Magnetic Interference）とは、ある発生源から空間にノイズを放射することを言い、エミッションと呼びます。ノイズにより他電子機器の性能劣化をおこすため、「電磁障害」といわれることもあります。不要な電磁ノイズは、電子機器の動作に多大な影響を与え、性能の低下につながりますので、EMI対策が必要となってきます。
EMCの分野においては、ノイズ放射を少なくするために、ノイズ源の力を小さくし流れるノイズ電流を弱くすることが必要となります。
EMI対策は製品に対して外部へ以下の影響を及ぼさないように対策が必要です。
＊伝導対策（ケーブルを伝わて外部へ放出されるノイズ）
＊放射対策（電波となって放出されるノイズ）
プリント基板では設計時に様々な放射対策をした設計をすることで放射ノイズを低減する事ができます。基板設計でしかっりと対策された設計ができているかどうかで製品の性能が違ってきます。同じ回路図でも対策をしていない設計と対策をしてある設計では全く違ったものになってしまいます。伝導ノイズの場合はフィルタを挿入するなどがオーソドックスな対策となります。
放射ノイズの場合は【ノイズ発生源】、【伝導経路】、【アンテナ】などに分けて考えることが必要になります。
EMS(Electro Magnetic Susceptibility)とは、ノイズを受けても電子機器が意図しない動作をせず、性能を低下させずに動作する能力のことです。
1つの電子機器で機械や装置が動作することは少なく、様々な電子機器が相互に作用して、初めて機械や装置が動作します。周辺の機器によるノイズの影響で性能が低下してしまうと、望んだ動作を得られないことにつながるため、EMS対策が必要となります。EMCの分野においては、受信アンテナの感度を低くしたり、信号周辺を防御することでノイズの伝導を回避することが重要となります。
アナログ回路の場合、ノイズを受けやすくなり（ノイズに弱い）、またデジタル回路の場合はノイズを放射しやすく（ノイズ源となる）なるため、デジアナ混載基板におけるEMSの重要性は高くなります。
EMS対策は製品に対して外部より以下の影響を受ける可能性がある為、それぞれの対策が必要になります。
＊ESD対策（静電気対策）
＊電圧ドロップ対策（電圧降下）
＊雷サージ対策（高電圧）
＊伝導対策（ケーブルによってノイズが入ってくる場合）
＊放射対策（電波となってノイズが入ってくる場合）
＊低周波磁界対策
＊ファーストトランジェント対策（電源のオン、オフ時のノイズ）
EMCを事故に例えるとEMIは加害者であり、EMSは被害者にあたります。ここで重要なのは被害者を救済するのではなく、加害者を減らす対策をする事により、被害者も減るということです。つまり加害者を作らなけば被害者はいなくなるということです。EMSは自然災害的な事で被害を受ける場合（静電気、雷）もある為、これらの対策も必要になってきます。
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いかがでしたでしょうか。
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