ノイズの問題と対策

電子機器の進化とノイズ

現代の私たちの生活環境は、パソコンやスマートフォンを始めとして様々な電子機器に囲まれています。技術の進展により日常生活は便利になっていく一方で、それらが発する「ノイズ」の問題は、いっそう深刻になっています。

  • 電磁放射環境 が厳しくなっている
  • 周波数の多様化
  • 低電圧化、高速化などにより ノイズ許容度低下
  • 高機能化かつ小型化で 実装密度大
画像:生活環境とノイズ問題

ノイズとは

電子機器・部品にとってのノイズとは、動作に悪影響をおよぼす不要な電磁波を意味します。

電子レンジを動作させると近くのスピーカーに雑音が乗る、通信端末の電波に影響され電波式腕時計の時間が狂う、など身近な例も数多く見られます。飛行機の機内や心臓ペースメーカーの近くではスマートフォンの使用を避けるべきとされているのも、スマートフォンから発せられる電波が、それら精密機器の動作に影響をおよぼす可能性を危惧してのことなのはご存じのとおりです。

さらに車載通信機器やIoT機器などの様々な通信装置が身の回りに存在するようになり、電磁放射環境は加速度的に厳しくなっています。特に自動運転化が進む自動車は、誤動作が命に係わる危険性を含むため、ノイズ対策がより重要な要素となります。

いろんな電磁波が存在する生活環境

EMC / EMI / EMS規格

このような電子機器・部品が直面するノイズ対策要求は、国際電気標準会議 (International Electrotechnical Commission, IEC) によって規格が定められており、通称EMC規格と呼ばれています。EMCとはElectromagnetic Compatibilityの略語で、日本語では「電磁両立性」と定義されています。

EMCは、EMI (Electromagnetic Interference: 電磁妨害) と EMS (Electromagnetic Susceptibility: 電磁感受性) に分けられます。

つまり電子機器・部品には、ほかの電子機器の動作に悪影響を与えるようなノイズを出さず、かつ、ほかの機器が発するノイズの影響を受けない (受けても正常に動作する)、2つの性能が求められます。

画像:EMC,EMI,EMS規格

高まるEMSの重要性

EMSの重要性の高まりとともに規格が整備され、車両・ECUなどの電子機器と、その部品である半導体それぞれに試験方法や条件が定められました。様々な電波が飛び交う中でも安定して動作するためには、システム側にも高いレベルでのノイズ耐性 (イミュニティ) が求められています。

ところが、特性評価では問題がなかったのにイミュニティ試験では不具合が起きるなど、あらかじめ予測するのが困難なEMS対策は、設計工数を増やす大きな要因のひとつでもあります。

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ノイズ対策 ~EMS編~

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