技術コラム「カスタム電源：低ノイズ、高効率、長寿命、小型化などの多様な要望に応える」またはカスタム電源紹介ページからお問い合わせいただけます。初回ヒアリング・仕様検討・概算見積まで無償でご相談承ります。

①カスタム電源設計製作、②電源試作、③電源回路設計・アートワーク、④電源用トランス・リアクトル、⑤レガシー半導体・電源、⑥キセノン放電管、⑦電源ボード評価、⑧半導体電子部品の販売、⑨ECサイト運営、を提供しています。

サンシン電気は少量生産から大量生産まで対応可能であり、最小ロットは案件ごとにご相談に応じます。1台からの試作対応、年間数台規模のメンテナンス対応も可能です。詳細はお問い合わせください。

一般的に納入後1年間の品質保証が標準ですが、用途や契約により延長保証や個別の保証条件にも対応可能です。サンシン電気では契約締結時にお客様要件に応じた保証条件をご提案します。

試作評価で仕様確定後、量産設計レビュー、部品手配、量産試作、初期流動管理、量産検査体制構築の手順で進めます。サンシン電気は試作と量産を一貫対応するため、移行時の手戻り・品質リスクを最小化します。

サンシン電気側で性能評価（電圧・効率・ノイズ・温度・保護動作等）を実施しデータ提出、お客様側で実機組込評価、課題抽出、改良サイクルを経て量産仕様を確定します。評価データは納品物として提供可能です。

既存設計の流用、並行作業（設計と部材手配の同時進行）、評価項目の優先度設定、試作と量産プロセスの最適化により納期短縮が可能です。サンシン電気では緊急案件にも柔軟に対応しますのでご相談ください。

はい、サンシン電気では機密性の高い案件に対応するため、開発前のNDA締結を標準的に行っています。お客様の独自仕様や事業情報を厳格に管理し、安心して開発をご依頼いただける体制を整えています。

入力電圧、出力電圧/電流/系統数、効率目標、サイズ・形状制約、動作環境、保護機能、認証要件、年間数量、納期、用途（機器情報）、特殊要件（低ノイズ・絶縁・通信機能等）が主な必要情報です。テンプレートのご提供も可能です。

サンシン電気の公式サイトのお問い合わせフォーム、または営業窓口へご連絡ください。仕様書・要件メモ・既存品の型番などをお送りいただくと、初回ヒアリングがスムーズです。NDA締結後の詳細打合せにも対応します。

北米（UL/CSA/FCC）、欧州（CE/UKCA）、中国（CCC）、その他仕向地の規格要件を考慮した設計に対応可能です。サンシン電気では仕向地の安全規格・EMC規格・電源事情に合わせたカスタム設計をご提案します。

半導体不足やEOL（生産中止）リスクに備え、サンシン電気では代替部品の事前評価、互換設計、レガシー半導体対応、計画的な部材確保により長期供給に対応します。BCP（事業継続）の観点からも長期パートナーとして安心です。

故障解析、修理対応、技術問合せ、部品供給、設計変更対応、寿命部品交換、レガシー対応など、長期にわたるライフサイクルサポートを提供します。サンシン電気は導入後も長期パートナーとしてサポートします。

設計段階のDR（デザインレビュー）、信頼性試験、量産時の全数検査または抜取検査、トレーサビリティ管理、不具合解析、長期保管試験などを実施します。サンシン電気では品質チェックを徹底した上で出荷を行います。

①早期の仕様確定、②既存設計・実績品の流用、③標準部品の活用、④適切な数量計画、⑤共通プラットフォーム化、⑥認証取得済み構成の流用が有効です。サンシン電気では設計段階からコスト最適化をご提案します。

仕様・数量により大きく異なりますが、一般的に初期設計費（NRE）と量産単価で構成されます。NREは数十万〜数百万円規模、量産単価は標準品比1.1〜2倍程度が目安です。サンシン電気では仕様最適化により総コスト削減をご提案します。

設計と製造が分断されると、製造性課題が後工程で発覚し手戻りが発生します。サンシン電気は設計・試作・評価・量産・サポートを一貫提供することで、品質安定・納期短縮・トータルコスト削減を実現します。

①特注設計から少量〜量産までワンストップ対応、②電源試作・回路設計・トランス・評価まで一貫サービス、③レガシー半導体・生産中止品対応力、④産業/医療分野での豊富な経験、⑤柔軟な生産体制とコスト最適化、が主な強みです。

産業機器・医療機器・通信機器など、信頼性が求められる幅広い分野でカスタム電源の設計製作実績があります。試作から量産、レガシー対応まで一貫サポートしており、長期パートナーとして多くの企業様にご利用いただいています。

①仕様要件への対応力、②類似案件の実績、③設計〜量産〜サポートの一貫対応、④コミュニケーションの質、⑤コストパフォーマンス、⑥長期供給・レガシー対応、⑦最新技術活用力、を比較するのが推奨です。サンシン電気はこれら全てに対応可能です。

用途・仕向地に応じてUL/CSA/CE/PSE/医療用60601/車載/防爆等の認証取得を見据えた設計に対応可能です。サンシン電気では認証取得を意識した回路・部品選定・評価データ準備をサポートします。

可能です。出力電圧変更、入力仕様変更、保護機能追加、サイズ変更、コネクタ変更など、ベース機をもとにした部分カスタムにも対応します。フルカスタムよりも短納期・低コストで実現できる場合が多いです。

はい。サンシン電気は少量生産から大量生産まで柔軟な生産体制を持っており、試作1台から量産まで一貫対応可能です。多品種少量向けの設計手法と部品調達ノウハウにより、コストと納期を最適化します。

入出力電圧・電流特性、効率、リップル・ノイズ、過渡応答、起動特性、保護機能動作、温度上昇、絶縁耐圧、漏れ電流、EMC（伝導・放射ノイズ）、長期信頼性試験などを評価します。サンシン電気では電源ボード評価サービスも提供しています。

はい、サンシン電気は電源用トランス・リアクトルの設計製作も行っています。特殊仕様の磁性部品はカスタム電源の性能を左右する重要要素であり、電源全体と一貫した最適設計が可能です。

可能です。サンシン電気は回路設計・アートワーク（基板設計）のみのご依頼にも対応します。お客様の構想段階から量産設計まで、必要なフェーズのみのご支援も可能ですので、お気軽にご相談ください。

はい、サンシン電気では電源試作のみのご依頼にも対応しています。回路設計から基板アートワーク、試作機製作、性能評価までワンストップで対応し、量産前のリスク低減と仕様確定をサポートします。

入力電圧範囲、出力電圧/電流/精度、効率、サイズ・形状、動作温度、保護機能、認証要件、寿命・MTBF、価格、数量、納期を整理することが重要です。サンシン電気では仕様書テンプレートを用い、要件ヒアリングから最適仕様を共に策定します。

仕様の複雑さによりますが、シンプルな改造で2〜3ヶ月、フルカスタムで6〜12ヶ月程度が目安です。サンシン電気では要件の早期確定と並行作業により、業界平均より短納期での開発を実現しています。詳細はお問い合わせください。

①要件ヒアリング・仕様決定、②回路設計（インバータ/コンバータ選定）、③基板設計（ノイズ・熱対策）、④試作品製作、⑤性能評価・改良（電圧・効率・ノイズ検証）、⑥量産製造・出荷の6ステップで進行します。サンシン電気は各段階で密に顧客と連携します。

互換品の調達、リファレンスデザインによる再設計、レガシー対応メーカーへの相談が選択肢です。サンシン電気では「レガシー半導体・電源」事業として、生産中止品への対応・代替設計・互換電源開発をサポートしています。

GaN（窒化ガリウム）・SiC（炭化ケイ素）は高耐圧・高速スイッチング・低損失が特徴で、従来Siと比べ電源の小型化・高効率化・高密度化を実現します。発熱低減により放熱設計も簡素化でき、産業機器・EV・サーバ電源で採用が拡大しています。

広い入力電圧範囲、過負荷・短絡保護、高効率、長寿命、広温度範囲動作、振動・粉塵環境への耐性、EMC対応が求められます。24時間稼働の生産設備では特に故障率（MTBF）と保守性が重視されます。

IEC 60601-1準拠の患者保護絶縁（MOPP/MOOP）、漏れ電流規制、高信頼性、低ノイズ、長期供給性、トレーサビリティが必須です。サンシン電気では医療機器向け要件を踏まえたカスタム電源設計に対応可能です。

産業機器（FA・半導体製造装置・検査装置）、医療機器（診断・治療装置）、通信機器（基地局・サーバ）、放送機器、研究装置、特殊照明、防衛機器など、信頼性・特殊仕様が要求される幅広い分野で採用されています。

①開発期間が標準品より長い（一般に3〜12ヶ月）、②NRE（設計初期費用）が発生、③少量生産では単価が高くなる傾向、④仕様変更時の追加コスト、が主な点です。これらは要件の早期確定と経験豊富なパートナー選定で大きく軽減できます。

①機器に最適化された高効率・高性能、②筐体形状に合わせた省スペース設計、③不要機能の削減によるコスト最適化、④長期供給・部品保証、⑤独自仕様による競合差別化、⑥ノイズ・熱・信頼性要件への精密対応が主なメリットです。

標準電源は汎用仕様で在庫があり短納期・低コストですが、スペック・サイズ・形状が固定です。カスタム電源は装置や用途に最適化されるため、性能最大化・省スペース・高信頼性が実現可能ですが、設計期間とNRE（初期費用）が必要となります。

カスタム電源とは、用途・装置・環境に合わせて電圧・電流・形状・機能を特注で設計製作する電源装置です。標準品では対応できない非標準スペック、特殊サイズ、高信頼性、特殊環境耐性などの要件に応えるため、回路設計から基板設計、試作、量産まで一貫して対応します。

国内電源メーカーは、高品質・高信頼性、産業/医療等の特殊用途への対応、カスタム設計力、長期サポート、レガシー部品対応などに強みがあります。サンシン電気は特注設計から少量〜量産、レガシー半導体対応まで一貫サポートが特徴です。

①GaN/SiCなどワイドバンドギャップ半導体採用による高効率・小型化

②IoT/予知保全のための通信機能内蔵

③高密度実装と熱設計の高度化

④脱炭素対応の高効率化

⑤多品種少量生産に対応する柔軟な設計　が主要トレンドです。

電源効率が低いと損失分が熱となり、機器の発熱増大・寿命短縮・冷却コスト増・電気代増加を招きます。高効率電源はカーボンニュートラルやランニングコスト削減にも貢献するため、近年は90%以上の高効率化が求められています。

電源ノイズは機器の誤動作・通信品質低下・センサー精度劣化・他機器への妨害を引き起こします。スイッチング電源では特に高周波ノイズが発生しやすく、フィルタ回路、シールド、基板レイアウトの最適化、適切なグランド設計などEMC対策が重要となります。

代表的な規格には、IEC/EN/UL 62368-1（情報通信機器）、IEC 60601-1(医療機器)、IEC 61010（計測・制御機器）、CISPR/EN 55032（EMC）などがあります。仕向地と用途により必要な認証が異なるため、設計初期段階での確認が不可欠です。

AC-DC変換は交流（商用電源など）を直流に変換する仕組みで、整流・平滑・安定化の工程を経ます。DC-DC変換は直流の電圧を別の直流電圧（昇圧/降圧）に変換するもので、バッテリー駆動機器や基板内の電源分配に使われます。用途に応じて適切な方式を選ぶ必要があります。

主な原因は、①入力電圧変動・瞬断、②過負荷・突入電流、③温度上昇による部品劣化、④ノイズ・サージ、⑤コンデンサ等の経年劣化、⑥設計時の余裕度不足です。安定稼働には適切な仕様選定と環境対策、定期的なメンテナンスが重要です。

スイッチング電源は半導体素子を高速でON/OFFすることで電力変換を行う方式です。トランスやコイルを介して目的の電圧に変換し、整流・平滑回路で安定した直流を出力します。小型・軽量・高効率という利点があり、現在の電子機器の主流方式です。

電源は大きく「リニア電源」と「スイッチング電源」に分かれます。リニア電源はノイズが少なく安定していますが効率が低く大型、スイッチング電源は高効率・小型ですがノイズ対策が必要です。また入出力の組み合わせでAC-DC、DC-DC、AC-AC、DC-ACコンバータに分類されます。

電源装置とは、商用電源（AC）や電池などから供給される電力を、機器が必要とする電圧・電流・周波数に変換・調整して供給する装置です。安定した電力供給は産業機器・医療機器・通信機器など全ての電子機器の動作基盤であり、用途に応じてAC-DC、DC-DC、AC-AC、DC-ACなど様々な方式があります。

出力電力を入力有効電力で除したもの。電気効率が高いほど無駄なく電力を使用できることを意味し、コスト削減や、CO2排出量削減による環境への配慮、発熱低減による機器の寿命向上にも繋げることができる。

電圧を上げたり(昇圧)下げたり(降圧)する装置のこと。電力を効率よく送電したり、機器に適した電圧に変換するために使用される重要な電気機器。家庭や機器で安全に使用するには主に降圧が必要。

電圧・電流・周波数・電力の形態などを変える機器の総称。電気を効率的に利用し、電子機器の性能を最大限に引き出すために不可欠。直流から交流へ変換するAC-DCコンバータや、直流の電圧を変換するDC-DCコンバータなどがある。

電圧と電流の比のことで、一般にＺで表し、単位はオーム（Ω）である。回路内のエネルギー損失（抵抗）だけでなく、エネルギーの蓄積や遅延（リアクタンス）も表し、特に交流回路においては、コイルやコンデンサの特性が影響を与えるため、値は小さい方がいい。

どんな波でも、たくさんの正弦波（＋余弦波）を足し合わせて表せるという考え方。これを用いることで、複雑な波形をより単純な成分に分解して解析することが可能になり、信号処理や音響学、画像処理などの分野での応用が可能となる。

アナログ非周期信号にどんな周波数が含まれるかを知りたい場合に使用する方法。フーリエ級数展開では周期的なアナログ信号に対してしか適用できないため，解析することができないが、フーリエ変換で周期Tを∞に考えることで非周期的なアナログ信号に含まれる周波数成分を解析することができる。

電気の「電力」を正確に測るための専用測定器。電源アナライザとも呼ぶ。電圧と電流を測って、瞬時電力・平均電力・力率などを高精度で解析できる。単純な電力計とは異なり、電圧・電流・有効電力・無効電力といったさまざまなパラメータを測定できることが強みの一つ。

信号に含まれる周波数の強さをグラフで表示する測定器。音や電波などの「中身（周波数成分）」がわかる。ある信号が「どの周波数に」「どれだけの強さで」含まれているかを正確に観測できるため、無線通信・高周波回路・アンテナ測定・EMC評価など、広範な分野で利用されている。

電力のムダ（無効電力）を減らして、力率を改善するためのコンデンサ。無効電力と逆の性質を持つ「進み無効電力」を発生させることで、遅れ無効電力を打ち消し、回路全体の無効電力を少なくすることができる。これにより、力率を改善し、電力の有効利用を促進する仕組み。

抵抗、コイル(インダクタ)、コンデンサなどの受動素子のみで構成された、特定の周波数の信号を通したり、遮ったりする回路のこと。外部電源を必要としないため省エネ化できたり、部品点数が少なく回路も簡単であることから比較的安価に作ることができるなどの利点がある。

トランジスタやＩＣなどの能動素子に抵抗やコンデンサを組み合わせて構成された、特定の周波数のみを通過させることを目的とした回路のこと。パッシブフィルタとは対照に、外部電源を必要としたり設計も複雑化するが、形状が大きくて高価なコイルを使用せずに目的を果たすことができる。

マイコンやMCUとも呼ばれる、CPUコア、メモリ、各種周辺回路を1つの集積回路（IC）に統合した電子部品のこと。組み込みシステムの中核を担う制御装置として使用されている。プログラムによって動作を制御できる柔軟性と、必要な機能を1チップに集約した効率的な設計が特徴。

出力端子間に現れる入力周波数及びスイッチング周波数と同期した成分。電源の負荷変動や整流の方式によって発生する。リップルが小さいほど、出力電圧が安定しており良い電源とされるため、高精度や高安定性が求められる回路では、リップルが性能や品質に大きく影響し、誤動作やノイズの発生源となることがある。

電気や電子機器から出る、意図しない“電磁波のゴミ”のこと。モーターやスイッチの動作時に発生すると、周囲の電子機器に誤動作や通信障害を引き起こす原因となるため、フィルターなどで対策することが重要。

物事や動作が決められた順番で進む流れのこと。機械やプログラムでは、ある条件や入力に従って、あらかじめ決められた順に処理や動作が実行される。工場の自動化や制御にもよく使われる考え方。

電子装置、電子部品の電磁障害を排除しうる能力、又は耐性をいう。外部からの電磁ノイズや妨害に対して、誤動作せず正常に動作し続けるための性能で、ノイズが多い環境でも安定した機器動作を保つために重要とされる。

発電機・電動機・変圧器などで、鉄心に巻いたコイルに流して必要な磁束を発生させるための電流。励磁電流の大きさを制御することで、電気機器の出力電圧やトルク、電圧変換比などを調整でき、安定した動作と効率的な運用に不可欠。

コイル（トランスやインダクタ）の巻線をボビンの巻き幅いっぱいに隙間なく並べて巻く巻き方。巻き線の膨らみを防ぎ、電線同士のショートを避けるために重要となる。特性の安定化にも寄与。

コイルを複数の区画（セクション）に分けて、各区画に均等に巻く方法。線間容量の低減やインダクタンスの安定化に効果があり、高周波特性を向上させる目的で使われる。整った巻き方ができ、ノイズ対策や信頼性向上にも寄与することができる。

太い電線の代わりに、細い電線を複数本密着させて巻く方法。主にトランスの巻線間の結合を強めて、漏れインダクタンスを抑える目的で用いられる。高周波での効率を高めたり、電圧差を小さく保ち絶縁破壊を防ぐ効果もあり、スイッチング電源などで多く使用されている。

電流の変化によって回路内に自己誘導電圧が発生する度合いを示す。単位はヘンリー（H）で、コイルなどに電流が流れると磁場が発生し、その変化によって逆向きの電圧が生じる。この性質により、急激な電流変化を抑える効果があり、ノイズ対策や電源の安定化に利用される。

電圧や電流など連続的に変化する信号を処理する電子部品。センサーや通信機器、音声機器、電源回路など幅広い分野で使用され、現実世界の物理量をデジタル回路に取り込む役割を果たす。デジタル半導体と組み合わせることで、精密な計測や制御が可能になる。

プリント基板上の電子部品配置や配線パターンを設計する重要な工程。電気的特性、ノイズ対策、信号品質、製造のしやすさなどを考慮し、最適なレイアウトを決定する。製品性能や信頼性を左右するため、熟練した設計技術が求められる。

プリント基板上で広い面積を持つ導体層で、基準電位に接続される。回路全体の電位を安定させ、ノイズ低減や信号品質向上に効果的である。特に高速信号を扱う基板では不可欠な設計要素であり、電源や信号の安定化に重要な役割を担う。

電子機器や回路を外部からの電磁波やノイズ干渉から保護するための遮蔽手段。導電材や金属筐体などを用いて不要な電磁干渉を防ぎ、機器の動作安定性や信頼性を確保する。特に無線通信や高周波回路では重要な対策として用いられる。

電子部品や機械装置から発生する熱を効率的に外部へ逃がすための冷却装置のこと。放熱フィンや熱伝導性の高い素材を利用し、部品の温度上昇を抑制する。主に発熱の大きい電子機器の温度上昇を抑え、機器の動作安定性と寿命を確保するために使用する。

家電製品向けに開発された、近距離無線ネットワークの標準規格の一つ。低消費電力で通信できるのが特徴で、スマートホーム機器やセンサーなどに使われている。Wi-FiやBluetoothよりも通信速度は遅いが、多数の機器を安定して接続できるのが強み。

リアクトルは、電気回路において、インダクタンス（コイル）を利用して電流の変化に抵抗する電気部品です。インダクタンスとは、コイル内に蓄えられる磁気エネルギーの能力を指し、この性質を利用して電流の変化率を制御します。リアクトルは、電源からの直接的な電流の流れを妨げるのではなく、電流の急激な変化に対して抵抗することによって、電気系統の安定性を高める役割を果たします。

リアクトルの動作原理

リアクトルの基本原理は、ファラデーの電磁誘導の法則に基づいています。電流がコイルを流れるとき、その周囲に磁場が生成されます。電流が変化すると、磁場も変化し、この変化する磁場がコイル内に逆起電力（誘導電圧）を生じさせます。この逆起電力は、電流の変化に対して抵抗する方向に作用します。すなわち、電流の増加を試みるときにはそれを減少させようとし、電流の減少を試みるときにはそれを増加させようとします。

リアクトルの用途

リアクトルは、その電流制御能力により、以下のような様々な用途に使用されます：

• 電力系統における電圧調整: 電力系統において、リアクトルは電圧の変動を抑え、電力の流れを安定させるために使用されます。
• ハーモニックフィルタリング: 不要な高周波数の電流成分（ハーモニック）を減少させるために、特定の周波数で高いインピーダンスを提供します。
• 過電流保護: 電力回路や電子機器において、短絡や過負荷時に電流の急激な増加を抑えるために使用されます。
• モーターの起動電流制御: 大型の電動機を起動する際に、起動電流を制限し、電源系統への衝撃を軽減します。
• 共振回路の構成要素: ラジオやテレビのチューナーなど、特定の周波数を選択するための共振回路に使用されます。

リアクトルの種類

リアクトルには、主に以下のような種類があります：

• 固定リアクトル: インダクタンス値が固定されているリアクトルで、一般的な用途に使用されます。
• 可変リアクトル: インダクタンス値を調整可能なリアクトルで、特定の条件下での精密な制御が必要な場合に使用されます。

リアクトルは、その電流制御能力により、電力系統の安定化、電子機器の保護、信号の精密な制御など、幅広い分野で重要な役割を担っています。

伝導ノイズとは｜発生原因・対策方法・測定・分析の解説

電子機器の開発では、伝導ノイズをいかに抑えるかが重要です。電子回路内で不要な信号が伝播すると、機器の性能低下や機能障害を引き起こすことがあります。この記事では、伝導ノイズの基本特性から、発生原因、対策方法、測定と分析まで詳しく解説します。

伝導ノイズとは

伝導ノイズとは、電子機器内の回路を介して伝わる不要な電気信号のことです。電源ラインや信号線を通じて広がり、電子機器の性能を低下させる原因となります。ここでは、伝導ノイズの基本特性と、放射ノイズとの違いについて説明します。

伝導ノイズの基本特性

伝導ノイズは、主に電源ラインや接地回路、信号線を通じて伝わるノイズです。しかし、ノイズ自体はスイッチング動作などの電気的変化によって生じます。伝導ノイズは周波数によってスペクトルの振幅が異なり、その特性は使用する電子部品や回路設計に依存します。

伝導ノイズは伝わり方によって「ディファレンシャルモードノイズ」と「コモンモードノイズ」の2種類に分けられます。ディファレンシャルモードノイズは電源ライン間に発生し、電源の陽極側と陰極側での流れが逆向きです。コモンモードノイズは、電源ラインとアースライン間に発生し、電源の陽極側と陰極側で流れる向きが同じになります。この2つの伝導ノイズは、同一回路内で同時発生することもあります。

伝導ノイズと放射ノイズの違い

伝導ノイズと放射ノイズは、それぞれの名称のとおり伝播方法で区別されています。伝導ノイズが電気信号としてケーブルや回路を介して伝わるのに対し、放射ノイズは電磁波として空間を通じて伝播します。放射ノイズは、高周波数で動作する近年のデバイスでは特に障害になりやすいです。適切なノイズ対策を講じるために、伝導ノイズと放射ノイズの違いを理解しておきましょう。

伝導ノイズの発生原因

伝導ノイズは電子機器内のさまざまな要因で生じますが、主な原因は電源スイッチのオン・オフ動作（スイッチング）です。スイッチングによって電流が急激に変化するため、ノイズが発生します。また、高速動作するデジタル回路やマイクロプロセッサも、スイッチング時の電磁界変動によって伝導ノイズを生じさせます。

その他の発生原因は、電源ライン上のインピーダンスの不一致や、接地ループによる電位差です。近接したコンポーネントの相互干渉や、不適切な配線レイアウトによっても伝導ノイズが増幅されることがあります。これらの要因を理解し、対策を施すことが伝導ノイズの抑制に不可欠です。

伝導ノイズの対策方法

効果的な伝導ノイズの対策をするには、適切なコンポーネントの選択と回路設計の工夫が不可欠です。ただし、相応のコストもかかるため、許容できる範囲を定めてノイズ対策を検討しましょう。

ノイズ対策コンポーネントの選択

効果的な伝導ノイズの対策には、ノイズが発生しにくいコンポーネントの選択が重要です。ローパスフィルターやフェライトビーズ、バイパスコンデンサなどは、不要な高周波ノイズを抑制するのに有効です。また、コンデンサーは電源ラインのノイズをフィルタリングし、安定化に貢献します。さまざまなノイズ対策コンポーネントの特性を理解し、回路の要件に応じた構成にすることが求められます。加えて、各コンポーネントの周波数特性と容量も考慮することが重要です。

回路設計上の注意点

回路を設計する段階で、ノイズの発生と伝播を最小限に抑えるための配慮が必要です。信号線と電源線を離して配置することで、不要な相互干渉を防げます。ノイズが地面に逃げやすい回路設計も有効です。また、配線を短くしたりインピーダンスを上げたりすれば、コモンモードノイズへの対策にもなります。ノイズが発生しやすい高周波数の回路では、レイアウトによる影響が大きいことに留意が必要です。

伝導ノイズの測定と分析

伝導ノイズの測定と分析は、効果的な対策を講じるために不可欠です。測定には専用の機器を使用し、データの分析から対策を導き出します。

伝導ノイズの測定方法

伝導ノイズの測定には、スペクトラムアナライザーやオシロスコープ、ラインインピーダンススタビライザー（LISN）などの専用機器が必要です。これらの機器を使用して、電源ラインや信号線上のノイズレベルを計測します。正確な検証のためには、測定環境のノイズを低減して不要な干渉を避けることも必要です。

測定データの分析と対策への応用

測定されたノイズデータから、伝導ノイズの発生源とその特性を分析します。例えば、スペクトラムアナライザーを使用して得られた周波数スペクトルは、特定の周波数帯におけるノイズの強度を示します。この分析によって、ノイズの発生箇所や発生原因の特定が可能です。また、ノイズの時間的変化を追うことで、ノイズ発生の状況とパターンまで把握できます。これらの分析結果をもとに、適切なフィルタリング、シールディング、回路設計の改善など、具体的なノイズ対策を検討することになります。

放射ノイズを克服するには？ 発生原因・測定方法・対策を解説！

放射ノイズは、電子機器の動作に影響を及ぼす可能性がある電磁波の一種です。EMCの観点から、製品開発では放射ノイズへの対策が欠かせません。この記事では、放射ノイズの基本特性から、発生原因と測定方法、効果的な対策手段までを解説します。

放射ノイズとは

放射ノイズは、電子機器から発生するノイズの一種です。機器内の電流の流れによって発生し、空間を通じて伝播します。特に高周波数を持つ電子機器では、このノイズが重要な問題となり得ます。

放射ノイズの基本特性

放射ノイズは電子機器から発生し、空間を通じて伝わる電磁波です。特に高周波数を持つ電子機器で問題になりやすく、性能低下や誤動作の原因となりえます。電源回路やデジタル回路のスイッチング操作から生じることが多く、ノイズ発生源から離れているコンポーネントにも影響を及ぼします。

放射ノイズと伝導ノイズの違い

放射ノイズと伝導ノイズは伝播する経路が異なります。放射ノイズは空間を通じて伝播するのに対し、伝導ノイズは電源ラインや信号ラインなどの導体を介して伝わります。伝導ノイズには、ディファレンシャルモードノイズとコモンモードノイズに分類できます。

放射ノイズと輻射ノイズの違い

英語の「Radiated Emission」は、日本語で「放射ノイズ」または「輻射ノイズ」と訳されます。同じ意味の言葉であるため、放射ノイズと輻射ノイズに表記以外の違いはありません。Webや書籍の技術解説では、どちらも広く使用されています。

放射ノイズの発生原因

放射ノイズは高速動作する電気回路で発生し、特にデジタル信号の急激な変化があったときに生じます。典型的なのはスイッチングレギュレータやDC-DCコンバータ、マイクロプロセッサ、ICデジタル回路などの高速スイッチングです。これらのデバイスに用いられるトランジスタ、ダイオード、インダクタ、インバータ、コンデンサは電磁波を放射する性質があります。

基盤の配線設計、あるいはケーブルの取り回しが不適切な場合にも、予期せぬ放射ノイズが出てしまう可能性があります。電子機器の設計段階で放射ノイズの発生を想定する必要があり、特に高周波数を使用する機器では注意が必要です。

放射ノイズの測定方法

放射ノイズの測定では、電波暗室やアンテナ、スペクトラムアナライザーまたは電磁波測定器（EMIアナライザー）を用いるのが一般的です。電波暗室を利用することで外部の電磁波を遮断して、内部で発生する電磁波のみを測定することができます。アンテナによって検知された電磁波は、スペクトラムアナライザーを使って周波数成分ごとに分析されます。

専用の測定器具を用意すれば、機器が発する放射ノイズの強度や特性を正確に評価することが可能です。近年では、より簡易な測定方法として、EMI/EMC測定（プリコンプライアンステスト）がおこなわれるケースもあります。完全な規格準拠試験よりも低コストで実施できるため、初期段階での設計の問題点を発見するのに役立ちます。

放射ノイズの対策

放射ノイズを抑制するための対策には、シールディング、グラウンド（グランド）ノイズ対策、フィルタリング、回路設計の最適化、そしてEMC対応部品の採用などの手法があります。これらの対策は、機器が発する電磁波を効果的に減少させることを目的としています。

シールディングとグラウンドノイズ対策

シールディングは電磁波を物理的に遮断する方法です。金属製のケースやシートで電子機器を覆うことで、放射ノイズの放出を抑えるだけでなく、外部からの電磁干渉も防ぎます。グラウンドノイズ対策は、電子機器の基準電位を安定させることにより、電気的ノイズの伝播を抑制し、機器の電磁両立性を向上させる方法です。放射ノイズ以外の電気的問題も防ぐため、機器の性能と信頼性を保つことができます。

フィルタリングと回路設計の最適化

フィルタリングは不要な高周波ノイズを排除するための技術で、特定の周波数範囲の信号を選択的に減衰させます。さらに回路設計の最適化によって、ノイズの発生源を減らすことが可能です。信号線や電源線のレイアウトを調整することで放射ノイズの影響を最小限に抑えられます。また、デカップリング（コンデンサを電源ラインとグラウンドの間に接続すること）は、電源ラインや信号ラインからのノイズを、効果的に分離する役割を果たします。

EMC対応部品の採用

放射ノイズを抑えるように特別に設計されているEMC対応部品の採用は、放射ノイズ対策に有効なアプローチです。例えば、低ノイズのスイッチングレギュレータ、ノイズ抑制用のコンデンサ、インダクタなどがあります。サンシン電機では、低ノイズ化に対応した「球状トランス」の設計サポートや試作品提供、 量産品販売をおこなっています。これらを適切に選択し使用することで、システム全体のノイズ放出量を減らすことができます。

輻射ノイズの問題を解決しよう｜発生原因と対策方法をわかりやすく解説

輻射ノイズは、電子機器や電子回路から発生する電磁波の一種です。輻射ノイズの影響によって、電子機器の正常な動作を妨げる場合があります。特に高周波数で動作するデバイスを設計する際は、輻射ノイズの対策が不可欠です。本記事では、輻射ノイズの発生原因と、効果的な対策方法について詳しく解説します。

輻射ノイズとは

輻射ノイズは、電子機器や回路から放出される電磁波の一種で、空間を通じて伝播するノイズです。周囲の電子機器に干渉して、性能に悪影響を与えることがあります。

輻射ノイズの特徴

輻射ノイズは、電流が流れる導体から発生する電磁波であり、特に高周波数で動作する電子機器で顕著になることがあります。回路などを介する伝導ノイズと異なり、空間を通じて他の機器に到達し、信号や動作に干渉するのが特徴です。

伝導ノイズが存在している配線やケーブルがアンテナとなって、輻射ノイズが発せられます。さらに、輻射ノイズ発生源の周囲で反射や吸収が起こるため、さまざまなトラブル要因となることにも注意が必要です。

輻射ノイズの問題点

輻射ノイズは不要電磁波であり、電子機器の性能低下や誤動作を引き起こします。例えば、無線通信機器では受信障害の原因となる可能性があります。特に、精密なデータ処理を要求される医療機器や通信機器などでは、輻射ノイズによる干渉は重大なリスク要因になるといえるでしょう。輻射ノイズによる機器間の電磁干渉によって、システム全体の信頼性が低下してしまうケースも少なくありません。

また、EMCに関しては国際的な規格や法規制が定められているため、製品の輻射ノイズ対策を怠ると市場から排除されるおそれもあります。

※EMC：電磁両立性。電子機器が、自ら発生するノイズ（電磁波）で外部機器に影響を与えず、また他からのノイズで影響を受けずに動作する性能を指す。

輻射ノイズと放射ノイズの違い

「輻射ノイズ」と「放射ノイズ」は、どちらも英語の「Radiated Emission」の邦訳です。したがって、表記以外には両者に違いはありません。「放射」は「輻射」より平易で読みやすい漢字であることから、放射ノイズという呼称も広く使用されています。

そもそも、「Radiation」は明治時代に「輻射」と訳されて輸入された言葉です。戦後は「輻」が常用漢字でなくなったため、平仮名混じりで「ふく射」と表記するか、同義語の「放射」を使用するケースが増えました。一般的に、専門用語としては放射が、日常的には輻射が用いられています。

輻射ノイズの発生原因

輻射ノイズの主な発生原因は、電流の急激な変化や回路から出る高周波です。これらの動作は、電子機器や部品からの電磁波放射を引き起こし、輻射ノイズとして周囲の機器に影響を及ぼします。

輻射ノイズの発生源となる電子機器・電子部品

輻射ノイズの主要な発生源には、CPUやスイッチング電源、インダクタ、コンデンサ、プリント基板（PCB）、半導体IC、配線ケーブルといった電子部品が該当します。したがって、これらのコンポーネントを持つ電子機器もまた、輻射ノイズの発生源となります。

具体的には、テレビや電子レンジなどの家電製品、コンピュータとその周辺機器、携帯電話、無線LANルーター、産業用モーター、医療用MRIなどです。これらの機器の動作中に急激な電流変化が起こると電磁波が放出され、輻射ノイズとなってしまいます。

高周波数とスイッチングによるノイズ生成

すでに述べたとおり、輻射ノイズは特に高周波数で動作する電子機器やスイッチング動作を伴う回路において顕著に発生します。

例えば、高クロックで動作するCPUや無線通信機器は、電磁ノイズの典型的な発生源です。スイッチング電源やデジタル回路も電流のオン・オフを急激に繰り返すため、輻射ノイズが頻繁に発生します。これらの輻射ノイズは、他の電子機器の動作を妨害したり通信の信号品質を低下させたりするため、何らかの対策が必要です。高周波数やスイッチング動作が不可避の現代の電子機器設計では、ノイズの発生源を特定したうえで効果的な対策方法を検討しなくてはなりません。

輻射ノイズの対策方法

輻射ノイズへの対策には、シールディングやグランディング、フィルタリング、回路設計の最適化が重要です。これらの技術を適切に組み合わせることで、電子機器の性能を保護し、ノイズの影響を最小限に抑えることが可能です。

シールディング

シールディングは、電子機器やケーブルを金属製のシールドやケースで覆い、外部からの輻射ノイズの侵入や内部からのノイズ放出を防ぐ技術です。電磁波を物理的に遮断するため、内部から輻射ノイズの放出を防ぐと同時に、外部からのノイズの侵入も防ぎます。適切な材料の選択と設計により、ノイズの影響を大幅に減少させることが可能です​​。

グランディング

グランディングは電子機器の基準電位を安定化させることで、電位差によるコモンモードノイズの発生を防止する技術です。GND（グランド）は、シールディングやフィルタリングの効果にも影響します。

フィルタリング

フィルタリングは、不要なノイズを取り除くノイズフィルターを使用する方法です。EMIフィルター、あるいはラインフィルターとも呼ばれます。電源ラインや信号線に適用され、輻射ノイズや伝導ノイズの低減が可能です。ローパスフィルターやハイパスフィルター、バンドパスフィルターなど、対象とするノイズの特性に応じて使用するフィルターの種類が異なります。

回路設計の最適化

適切な回路設計もまた、輻射ノイズの発生を予防し、輻射ノイズの影響を最小限に抑えるために有効です。トレースの長さや幅、コンポーネントの選択と配置を工夫することで、効果的に電磁干渉を抑制します。ノイズ発生源の特定やレイアウトの設計に、時間と労力をかけることが重要です。

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電源ノイズの悪影響を抑えるには？ 発生原因と対策方法を解説！

電源ノイズは機器の性能に悪影響を及ぼすため、設計段階で解決すべき重要な問題です。これらのノイズは内部や外部の様々な要因によって発生します。この記事では、電源ノイズの発生原因を詳しく説明し、ノイズフィルターの使用や電源管理、ケーブリングの改善といった対策方法を解説します。

電源ノイズとは

電源ノイズとは、電源回路から生じる不要な信号や干渉のことです。電源装置自体で発生するほか、外部からの干渉や接続された機器から発生することもあります。特にスイッチング電源では、スイッチングノイズ（高周波のリンギング）が発生しやすいです。一般に、電源ノイズには高周波ノイズやトランジェント（瞬時的な電圧変動）、リップル（波形の乱れ）などが含まれ、これらは電源ラインや信号ラインを介して伝播します。

電源ノイズは電子機器の性能を低下させる要因のひとつです。例えば精密測定機器においては、測定精度に悪影響を与えるおそれがあります。通信機器の場合は、ノイズによってデータの損失や転送速度の低下を引き起こし、通信エラーとなる可能性もあります。機器の誤動作や寿命短縮、破壊につながるケースもあります。

EMCの観点から、電源ノイズ対策によってEMIとEMSを実現させることが求められています。

• EMC（Electro-Magnetic Compatibility：電磁環境両立性）
  その機器が発する電磁波が周囲の機器に影響を与えず、また、外部からの電磁波の影響も受けずに動作する性能のこと。
• EMI（Electro-Magnetic Interference：エミッション／電磁妨害）
  EMI対策によって、ノイズの発生・放出を抑える。
• EMS（Electro-Magnetic Susceptibility：イミュニティ／電磁感受性）
  EMS対策によって、外部ノイズの侵入・影響を防ぐ。

電源ノイズの発生原因

電源ノイズの発生原因は、主に内部発生源と外部発生源の2つに分類されます。内部発生源は電源自体や接続されたコンポーネントから生じるノイズで、外部発生源は電磁干渉（EMI）など、電源システムの外から侵入するノイズです。それぞれの原因について理解し、適切に対処することが設計者に求められます。

内部発生源によるノイズ

電源ノイズの内部発生源としては、スイッチング電源や汎用インバータが挙げられます。スイッチング電源は高効率である反面、高速でスイッチングすることによりノイズを発生させることがあります。このノイズは電源回路内の急激な電流変化で引き起こされるものです。また、異なるコンポーネント間での相互作用、特に高周波動作部品の近くに配置された感度の高い部品では、互いに影響を及ぼし合うことでノイズが生じます。これらの相互作用を把握し、回路設計時に考慮することが重要です。

外部発生源によるノイズ

外部からの主なノイズ源は、EMI（電磁干渉）と伝導ノイズ（電源線を通じた干渉）です。

EMIは他の電子機器や無線信号、産業用機器などから発せられる電磁波によって発生し、電源ラインやデータ通信ラインに影響を与えます。

伝導ノイズは、電源ライン自体や他の機器から混入するノイズです。多くの機器が共通の電源ラインを使用している場合などで、特定の機器で発生しているノイズが他の機器に伝わって影響を与える可能性があります。

これらの外部ノイズ源から電子機器を保護するためには、適切なシールドやフィルタリングが必要です。

電源ノイズの対策方法

電源ノイズへの効果的な対策をとるには、ノイズの測定と分析を踏まえたうえで、ノイズフィルターの使用や、電源管理とケーブリングの改善を検討します。電源ノイズの影響を最小限にすることで、電子機器の信頼性と性能保持に役立つでしょう。

電源ノイズの測定と分析

電源ノイズの測定方法には、スペクトラムアナライザーやオシロスコープ、パワーレールプローブを使用するのが一般的です。これらの機器を使って、ノイズの周波数特性や振幅を詳細に調べることができます。測定データは、ノイズの発生源や特性を特定するのに役立ちます。適切な分析・評価によってノイズ原因を特定できれば、より効果的な対策を講じることが可能です。

電源ノイズを抑える5つの方法

1）シールディング

シールディングとは、電子機器やケーブルを金属のシールドでカバーして、ノイズを吸収・反射させる方法です。電磁波の干渉を防ぎ、電子回路に悪影響を与えないようにします。

2）フィルタリング

フィルターの種類には、コモンモードフィルターやディファレンシャルモードフィルター（フェライトビーズや3端子フィルターなど）などがあり、ノイズの特性や機器の要件を考慮して選定します。

直流電流の電子機器では、コンデンサの周波数特性によってノイズを抑える「パスコン（バイパスコンデンサ）」の使用が一般的です。適切なフィルターの設置方法はノイズの発生源や伝播経路によって異なるため、事前の測定と分析が重要となります。

3）グランディング

グランディングは、電子機器の電位を安定させることです。これにより、電源ノイズの低減効果が期待できます。機器内の電流における電位差や静電気の発生を抑え、ノイズ要因を除去する対策です。機器の特性や状況によって手法が異なるため、設計者にはスキルと経験が求められます。

4）電源管理

安定化電源やリニアレギュレータを電子機器に組み込み、出力電圧が一定になるように制御します。供給電力のブレがなくなることで電子機器の動作が安定し、ノイズの発生を防ぎます。

5）差動伝送

差動伝送は、同じ信号を逆相で2つの信号線に流し、受信側で両者の電位差を利用して伝送する技術です。2つの信号線にノイズが加わったとしても、電位差を見ることでノイズが相殺され、誤作動を防ぎます。

6）ワイヤリング

電源ラインと信号ラインを物理的に離すことで、互いの干渉を避けることができます。また、磁束を打ち消し合うツイストペアケーブルもノイズ低減に有効です。

基本原理・用途・ノイズの発生原因と対策方法

ノイズカットトランスは、電気的ノイズを抑えて電子機器の信号品質を保ち、性能を最大限に引き出すためのコンポーネントです。機器の動作が不安定な場合には、ノイズカット性能の高いトランスを採用すると改善するかもしれません。この記事では、その基本原理から用途、ノイズの発生原因と対策方法までを詳しく解説します。

ノイズカットトランスとは

ノイズカットトランスは、電子機器における電気的ノイズを抑制するための装置です。アイソレーショントランスの一種で、機器の信号品質を維持して安定した性能が発揮されるように働きます。ここでは、ノイズカットの基本原理と主な用途を説明します。

ノイズカットの基本原理と構造

ノイズカットトランスの基本原理は、不要な電気的ノイズを減衰させることにあります。これは、トランスのコイル巻線を利用してノイズを遮断し、伝送される電力の品質を向上させることで実現します。特に、高周波数のノイズに対して効果的で、電源ラインを介して伝わる干渉を大幅に減少させることが可能です。

1次コイルと2次コイルは絶縁され、その間に静電シールドが設けられています。また、外部のノイズを遮断するようにトランスの外周にも多重の包覆電磁遮蔽板を配しているのも構造的な特徴です。電気的な干渉を防ぐために、コイルの配置やコアの材質・形状にも注意が払われています。

ノイズカットトランスの主な用途

ノイズカットトランスは、オーディオ機器や医療機器、精密測定器など、高い信号品質が求められる用途で広く活用されています。非常に小さい電圧で動作する精密機器の場合、微細なノイズでも性能に与える影響が大きいため、ノイズカットトランスが不可欠です。機器内外で発する電気的ノイズを効果的に遮断できることから、工業用ロボットや通信機器、家電、自動車など、幅広い産業分野で活用されています。

ノイズの発生原因

ノイズは、落雷や宇宙線などによる「自然ノイズ」と、電子機器などから発生する「人工ノイズ」の2種類に大別できます。人工ノイズの主な発生原因として、商用周波数ノイズ、スパイク性ノイズ、接地によるノイズが挙げられます。適切なノイズ対策をとるために、これらの発生原因を理解することが重要です。

商用周波数ノイズ

商用周波数ノイズには、静電結合によるものと電磁誘導によるものがあります。

静電結合による商用周波数ノイズは、電源線に電流が流れて周囲に電場が生成され、電気回路や部品間に電気的な干渉が発生してしまうことです。電源線の周波数成分が他の回路や部品に伝わり、不要なノイズとなります。

電磁誘導ノイズは、大型モーターなどで特に発生しやすいです。大電流を使用するため、電磁誘導によって強力な磁界が生成され、周囲の信号線にノイズを発生させます。2次側コイルに電力を送る際に、磁界の一部が外部に出てしまうのが原因です。

スパイク性ノイズ

スパイク性ノイズは、モーターやコンデンサなどの誘導性負荷回路の開閉によって発生します。モーターではOFFのときに逆起電力が生じ、コンデンサではONのときに突入電流が流れるため、信号線にノイズが混入します。

接地によるノイズ

接地によるノイズは、アースに流れる電流と接地抵抗に起因します。大電流が流れる動力用アースはノイズの原因になりやすいことに留意しましょう。計器用アースとは別にし、十分な距離を空けて設置することが望ましいです。

デジタル信号のノイズ

高周波成分を含むデジタル信号は、電磁干渉（EMI）を引き起こす可能性があります。また、デジタル信号が流れる導体が近接している場合、クロストーク（信号の一部が隣接する導体に混入すること）の原因となることにも注意が必要です。

ノイズの対策方法

電子機器におけるノイズ対策は、ノイズの種類に応じて異なるアプローチが求められます。特にコモンモードノイズとノーマルモードノイズへの対策が基本です。ここでは、この2つの伝導ノイズへの対策と、その他のノイズ対策方法を解説します。

コモンモードノイズの対策

コモンモードノイズとは、2本の電線路を同一方向に侵入し、大地や筐体を介して戻ってくるノイズのことです。有効な対策として、ノイズカットトランスのコイルをシールドし、アースに接続します。これにより、侵入したノイズをアースに逃がせるため、電子機器への影響を最小限に抑えられます。

高周波数のコモンモードノイズ対策では、コイルの配置や材質、コアの形状が重要です。また、コイル相互間で高周波ノイズの磁束が鎖交しないように設計します。数10kHzクラスの低周波ノイズであれば、絶縁トランスでもある程度は防止できます。

ノーマルモードノイズの対策

ノーマルモードノイズは、電源や信号源からの電流と同一方向にノイズ電流が流れて発生するノイズです。これを減少させるには、1次巻線から2次巻線への伝達を抑制します。また、流れのループを短くしたり、鉄心を選択してノイズ成分を2次巻線に誘起させないようにしたりするのも有効です。

トランス自体にフィルタを追加し、低い周波数の電源を通過させつつ高い周波数のノイズを弱める特性を持たせる方法もあります。雷などによる高周波ノイズに対して有効で、電源デバイスの保護と安定運用を実現します。

その他のノイズ対策方法

電源の低ノイズ化には、当社が製作する「球状トランス」もおすすめです。輻射ノイズが閉ループとなって発生しにくく、伝導ノイズの改善につながります。また、漏洩電流に関わるＹコンデンサの容量も下げられます。球状トランスを採用すれば部品の追加や補強なしに

ノイズ対策ができるため、コスト低減を図る場合にも有力なオプションです。