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「EMC - EMCの基礎」の版間の差分
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→クロストーク
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* 平行する配線間においてはクロストークが発生する。 | * 平行する配線間においてはクロストークが発生する。 | ||
* クロストークの要因には、浮遊(寄生)容量による容量(静電)結合と相互インダクタンスによる誘導(電磁)結合がある。 | * クロストークの要因には、浮遊(寄生)容量による容量(静電)結合と相互インダクタンスによる誘導(電磁)結合がある。 | ||
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== スイッチング電源で発生するノイズ == | |||
まず、同期整流型降圧DC-DCコンバータの等価回路を使用して、スイッチング電流の経路を確認する。<br> | |||
<center>図. 同期整流型降圧DC-DCコンバータのスイッチング電流の経路</center><br> | |||
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ハイサイドスイッチをSW1、ローサイドスイッチをSW2とする時、<br> | |||
SW1がオンの時(SW2はオフ)、入力コンデンサ→SW1→インダクタL→出力コンデンサへという電流経路となる。<br> | |||
SW2がオンの時(SW1はオフ)、SW2→インダクタL→出力コンデンサへという電流経路となる。<br> | |||
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下図は、これらの電流経路の差分であり、スイッチがオン / オフを繰り返す度、赤のラインの電流は激しく変化する。<br> | |||
このループは、電流変化が急峻なため、基板配線のインダクタンスにより、ループ内に高周波のリンギングが生じる。<br> | |||
<center>図. </center><br> | |||
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下図に、電源回路を構成する外付け部品およびPCBの寄生成分とリンギングの関係を示す。<br> | |||
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下図に示すように、電流が急激に変化するループにおける寄生成分を赤で示している。<br> | |||
配線には配線インダクタンスがあり、1[mm]あたり約1[nH]のインダクタンスが存在する。<br> | |||
また、コンデンサには等価直列インダクタンス(ESL)が存在しており、また、MOSFETには各端子間に寄生容量が存在する。<br> | |||
これらの原因により、スイッチノードには赤枠で示したような100[MHz]から300[MHz]のリンギングが発生する。<br> | |||
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リンギングによって発生する電流と電圧は、2つの式により求められる。<br> | |||
<center>図. </center><br> | |||
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このリンギングは、高周波のスイッチングノイズとして様々な影響を与える。<br> | |||
対策を施す場合、PCBの寄生成分は電源IC側では除去することができないため、PCBの配線レイアウトやデカップリングコンデンサを使用して対処する。<br> | |||
PCBの配線レイアウトの詳細は、[https://techweb.rohm.co.jp/knowledge/dcdc/dcdc_pwm/dcdc_pwm03/2734 DC-DCコンバータの基板レイアウトのページ]を参照すること。<br> | |||
<center>図. </center><br> | |||
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<u>※キーポイント</u><br> | |||
* スイッチングにより急峻な電流のON/OFFが発生するループでは、寄生成分により高周波リンギング＝スイッチングノイズが発生する。 | |||
* このスイッチングノイズは、基板配線の最適化などによって低減できるが、それでも残るノイズはコモンモードノイズとして入力電源に伝導するため漏出を防ぐ対処が必要。 | |||
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