おすすめ通信講座

エネルギー管理士熱分野講座

・効率よく短期間で確実に合格したい
・スマホを使ってすき間時間に勉強したい
・独学だけでは分かりにくい

そんな方にお勧めの通信講座です。

電気機器

【電気機器】ノイズフィルターって何?なぜ必要?使用例は?

投稿日:

ノイズがそのまま影響を与えるような繊細な電気機器を使用する場合には、ノイズフィルターが利用されることが多いです。

今回は、制御盤などでよく使われているノイズフィルターについての記事を書きたいと思います。

Sponsored Link

1.ノイズフィルターとは?

ノイズフィルターとは、使用する電源や信号からノイズを除くための回路を指します。ノイズフィルターには実に様々な種類と挿入する場所があります。

種類では大きく、受動部品で構成するパッシブフィルタと、能動部品(電源を必要とする部品)で構成するアクティブフィルタがあります。

挿入する場所としては、ノイズの侵入を防ぎたい場所に入れるフィルタとノイズを周りにまき散らさないために挿入するフィルタがあります。

更に、ノイズにはノーマルモードノイズとコモンモードノイズという2種類のノイズが存在するため、モードによって最適な効果をもたらすノイズフィルターが存在します。

ここでは特に、交流や直流のラインに入れるパッシブフィルタとしてのノイズフィルタの説明をしたいと思います。

2.ノイズフィルターの原理

一般的にノイズは周波数成分を持っていますので、必要な周波数以上をカットするローパスフィルタを作成してノイズフィルターとしています。

一般的に用いられるのはコイルとコンデンサを使用したローパスフィルタで、除きたいノイズ周波数に対してインピーダンス(その周波数に対する抵抗値のこと)が大きくなるような遮断周波数になるよう設計します。

フィルタの段数を増やすほど不要なノイズを落とす効果が大きくなりますが、部品点数が増えて大型化する点に注意が必要です。

また、高周波ノイズを落とすためにはフェライトと呼ばれる素材を固めた部品を用いる場合があります。

これはノイズをフェライトによって熱に変換して消費させるというもので、落としたいノイズの周波数やレベルによってさまざまな種類と大きさがあります。

実装方法ですが、信号線をフェライトコアに巻きつける方法や、フェライトコアのドーナツ状の中に信号を通す方式などがあり、巻き付ける回数やコアの数量で落とせるノイズレベルを調整することが可能です。

Sponsored Link

3.ノイズフィルターが必要な理由

私たちが使用している交流100Vは、さまざまな場所に電力を供給しながらコンセントまで届いているため、色々なノイズが混入している可能性があります。

そのノイズを処理せずに電子機器内で使用すると、必要な直流電圧値が瞬間的に違う電圧になる場合が起こります。

期待する電圧に基づいて動作設計されている機器からするとノイズによる電圧の変化は好ましくなく、最悪誤動作を引き起こす可能性もあります。

こういった不具合を避けるため、ノイズフィルタを使って欲しい交流や直流にする必要があります。これがノイズフィルターが必要な理由です。

特に気を付ける必要があるのがコモンモードノイズという、電力線と同じ位相でコモンにもノイズが乗っている場合です。

コモンモードノイズはそのままでは害を及ぼさないのですが、高い確率でノーマルモードに変換されます。

ノーマルモードに変換されたノイズは、先ほど説明した誤動作の原因になりますので注意が必要で、その対策としてコモンモードノイズ対策用のノイズフィルターを選択することが重要です。

特に機器に関するノイズについては、出力するノイズ量と、受けたときに耐えられるノイズ量について、複数種類の規格があり、各国ともいずれかの規格を採用しています。

その規格にパスしないとその国での機器の販売ができなくなるので、ノイズ対策は必須の作業で、そのためにノイズフィルターは必ず必要な回路となります。

電気信号を純粋な信号のまま、目的地に運ぶための回路と考えていただければよいと思います。

4.ノイズフィルターの使用例

特にノイズにおいては、製品がある程度完成しないとどの程度のノイズを出すか、ノイズに対する耐性があるかわからないため、完成して測定後、ノイズ源やノイズの影響を受ける場所にノイズフィルタを挿入したりすることがあります。

ノイズフィルタは電気回路の中に配置されるため、一般の目に届くような場所にはなかなかありません。

よくある例としては不慮のノイズから機器を守るために、ACアダプタの1次側にノイズフィルタを挿入する場合があります。

フェライトコアを使用した例としては、みなさんの周囲にあるACアダプタの機器側のラインに、一部分太くなっている箇所がある製品がありますが、これがフェライトコアであり電源線の周りにリング状に設置されています。

また、ACアダプタに貼られているラベルには規格をパスしたノイズ規格名称が列挙されており、これによりアダプタ内部にノイズフィルターが実装されていると推測できます。

5.まとめ

省電力化への貢献として工場や一般家庭にあるさまざまな機器の電力変換回路がスイッチング化されていることを考えると、高周波ノイズがあちこちにあることは容易に推測できます。

機器を安全に使用するためにノイズ対策は必須であると言えるでしょう。

一口にノイズフィルタと言ってもさまざまな種類や挿入する場所、回路構成があります。

また、ノイズを規制する規格も複数あります。どんなモードのノイズの入出力を避けるのか、周波数の値はいくつか、どの程度減衰させればよいのかによって使用する部品が変わってきます。

是非、最適な部品を選択できるようにしましょう。

おすすめ通信講座

エネルギー管理士熱分野講座

・効率よく短期間で確実に合格したい
・スマホを使ってすき間時間に勉強したい
・独学だけでは分かりにくい

そんな方にお勧めの通信講座です。



SNSアカウント

エネ管.com

過去問で実際に出題された暗記問題を定期的につぶやきます。
すき間時間での復習に役立ちます。

ブログの更新情報や最新ニュースをお届けします。

プラント業界専門の転職サイト

・プラント業界でのスキルを活かしたい
・プラント業界で働いてみたい
・効率よく転職活動がしたい

そんな方にお勧めの転職サービスです。

プラント特区はコチラ

現場技術の資格を取るなら!おすすめ通信講座

最短で資格を取得するためには、いかに効率よく学習するかが重要です。現場技術系の資格取得をサポートするおすすめの通信講座を紹介します。

SAT『エネルギー管理士講座 熱分野』

現場技術系専門の通信講座です。イラストを多用したシンプルで分かりやすいテキストと動画がセットになっています。

価格もお手頃で、特に熱力学などを学んだことのない初学者におすすめの通信講座です。

エネルギー管理士以外にも電験や衛生管理者など25の資格の通信講座を展開しています。

現場系通信講座の老舗「JTEX」

40年の実績がある現場系通信講座の老舗です。動画はなく、レポート提出形式の通信講座になります。価格もお手頃でテキストが分かりやすいと評判です。

  • この記事を書いた人
  • 最新記事

おすすめ記事!

1

はじめまして。 当サイトをご覧いただきありがとうございます。「エネ管.com」は、エネルギー管理士を ...

2

これからエネルギー管理士試験を受けるあなたのために、最短時間でエネルギー管理士に合格する方法を紹介し ...

3

エネルギー管理士の資格を取ろうとしていたり、すでに資格を持っている方にとって、エネルギー管理士の資格 ...

4

いざ、資格を取ろうと勉強を始めても、参考書の厚さに嫌気がさしたり、過去問が全然解けず、勉強が無意味に ...

-電気機器

Copyright© エネ管.com , 2019 All Rights Reserved.