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Jun 25, 2023

EMIフィルターとは

電磁干渉 (EMI) フィルターとは何か、またその機能を理解するには、まず EMI とは何なのか、そしてなぜフィルターをかける必要があるのか​​を知る必要があります。 EMIとは、望ましくない電磁波を指します。

電磁干渉 (EMI) フィルターとは何か、またその機能を理解するには、まず EMI とは何なのか、そしてなぜフィルターをかける必要があるのか​​を知る必要があります。 EMI とは、電子デバイスまたは環境内の自然発生源によって発生し、近くにある他のデバイスやシステムの適切な機能を妨害する可能性がある、望ましくない電磁放射または妨害を指します。 EMI ノイズは電源ラインを通って伝播し、環境中に放射され、他の電子システムに混乱や誤動作を引き起こす可能性があります。

多くのデバイスにとって、これは大きな問題を引き起こす可能性があるため、多くの政府機関が電磁適合性 (EMC)、つまり 2 つの電子機器が同じ環境で相互に悪影響を与えることなく機能するための規制基準を開発しています。

EMIフィルターはどのように使用されますか?

パワー エレクトロニクスでは、EMI フィルタは、パワー エレクトロニクス回路のスイッチング動作によって生成される不要な高周波電磁ノイズを抑制し、除去するために使用されます。 特にセラミック EMI フィルタの場合、これらのコンポーネントの主な機能は、必要な電力信号を最小限のインピーダンスで通過させながら、不要な高周波ノイズへの低インピーダンス パスを提供することです。 EMIフィルタはローパスフィルタとして機能し、高周波ノイズを減衰させ、その伝播を防ぎます（図1）。

EMIフィルタが必要なアプリケーションは何ですか?

EMI フィルタは、EMI ノイズを効果的に低減し、敏感な電子コンポーネントとの干渉を防止することで、パワー エレクトロニクス システムの信頼性の高い動作を保証し、誤動作やデータ破損のリスクを最小限に抑えます。また、メーカーが電磁適合性規格を満たすのに役立ちます。 EMI フィルタは、電源、インバータ、モータ ドライブ、LED 照明、および EMI 軽減が重要なその他の電子デバイスなどのアプリケーションで一般的に使用されます。 適切な EMI フィルタリングがあれば、これらのデバイスは、医療機器や航空宇宙機器、防衛機器など、故障が許されないミッションクリティカルなアプリケーションで信頼して使用できます。

セラミックコンデンサがEMIフィルタに適しているのはなぜですか?

セラミック材料は、EMI フィルタ用途に適した優れた電気的および機械的特性を備えています。 セラミック EMI フィルタは通常、積層セラミック コンデンサ (MLCC) またはセラミック ディスク コンデンサを使用して構築されます。 これらのコンデンサは、必要な電力信号のインピーダンスを最小限に抑えるために、高い静電容量値と低い等価直列インダクタンス (ESL) および等価直列抵抗 (ESR) を持つように設計されています。 セラミックで作られた EMI フィルタも、高周波で高インピーダンスを示すように設計されており、EMI ノイズを効果的に除去します。

EMI フィルタにセラミック コンデンサを使用する場合、フィルタは通常、電源ラインと並列に、または電源と保護対象の電子デバイスの間に接続されます。 フィルタとして使用される MLCC は、プリント基板 (PCB) 設計に統合することも、ディスクリート コンポーネントとして実装することもできます。 フィルタの数と構成は、特定の EMI 要件とパワー エレクトロニクス システムの複雑さによって異なります。

理想的な EMI フィルタリング オプションの選択を支援

電子システムで EMI フィルタリングなどの重要な役割を果たすコンデンサが必要な場合は、必要なコンデンサのサイズと種類を適切に指定するために協力できる専門エンジニアに相談するのが最善です。 比類のないセラミックの専門知識を持つ特殊部品メーカーとして、Knowles Precision Devices がお役に立ちます。 当社は、EMI フィルタリングに使用できる、信頼性の高いさまざまな表面およびパネル マウント フィルタ、円盤状コンデンサ、および平面コンデンサ アレイを製造しています。 当社の中核となる湿式製造プロセスとセラミック取り扱いの専門知識により、機械的精度と電気的精度を備えたコンポーネントの製造が可能となり、フィルター アセンブリが確実に機能し、最も厳しい電気仕様に耐えることが可能になります。