システムの複雑化、機器の高周波化により
ノイズ対策の難易度が上昇
- EV等自動車の電動化やCPUや電源等の高周波動作化でノイズ源が複雑化。対策を重ねても原因を特定できず、規格超過の真因がつかめない。
- EV充電器や駆動インバータ、5G無線機器をはじめとした各種電子機器において、EMC規格の厳正化、機器の高周波化及び小型化が同時進行し、また開発サイクルも年々短くなっていることから、従来のノイズ対策アプローチでは規格内にノイズレベルを抑えることができないケースが相次いでいます。さまざまな対策で数値を規格内に抑えても、根本原因が不明であるケースもあり、試作と再評価を繰り返すうちに開発スケジュールは遅延し、コストも膨張します。設計初期でノイズ発生源と経路を特定し、最適な一手を迅速に選択できる仕組みが不可欠です。
無線×パワエレ知見をベースとしたフロントローディング設計と
実機解析ノウハウにより最短で結果にアプローチ致します
パナソニック システムネットワークス開発研究所のEMC設計・対策技術は周波数1 Hz–100 GHz・電力1 mW–50 kWをカバー。パワエレ回路シミュレーションと無線電磁界シミュレーションを融合したノイズ解析モデルを生成し、独自のノイズ測定手法により実機挙動と重ね合わせて検証します。スパコン活用で解析を従来比で大幅に短縮し、「要件定義」「耐ノイズ設計」「フロントローディング」「評価・解析」「量産対策」「コンサル」の6フェーズを弊社エンジニアが伴走致します。設計フェーズで原因と対策を明確化することで、試作・再試験の手戻りを根本から削減します。
Features
無線×パワエレ知見で設計フェーズから支援
1 Hz-100 GHz／1 mW-50 kWを網羅し、
様々な機器開発のノイズ問題をワンストップ支援
ノイズ源モデリング、基板・筐体伝達解析、近磁界分布測定を組み合わせ、シミュレーション結果と実機評価の傾向を一致させながら、ノイズ源とノイズ経路を可視化。携帯電話、車載充電器、パソコンなど多商材で培った対策ノウハウを用いて、ノイズ問題に対し要件定義から量産立ち上げまでワンストップで対応。各種IEC／CISPR／ISO／FCC規格の適合まで強力に支援します。
特長①
1 Hz–100 GHz対応 広帯域計測・解析で根本対策
周波数1 Hz–100 GHz、電力1 mW–50 kWと桁違いに広いレンジを網羅。パワエレ回路シミュレーションと無線電磁界シミュレーションを重ね、低周波の漏洩電磁界からミリ波までノイズ源とノイズ経路を可視化します。携帯電話・車載充電器・パソコンなど多彩な製品に対応可能です。
特長②
解析経験に基づくメッシュ削減や近傍電磁界波源適用等により解析時間を大幅短縮
独自のメッシュ削減ノウハウにより、解析精度を維持したままシミュレーション解析時間を大幅に短縮することで、検証サイクルを加速します。限られた時間の中で結果に効果的にアプローチ致します。
特長③
6フェーズを伴走。要件定義から量産対策まで支援
規格値ピックアップから始まり、耐ノイズ設計・フロントローディング・評価解析・量産対策・コンサルまでワンストップで支援。サイト測定や近磁界解析、回路／電磁界シミュレーション、量産時のバラつき検証まで一体で提供します。弊社エンジニアが設計レビューや現場立会に対応し、手戻りとロスコストを最小化します。
Case Study EMC設計・対策技術ケーススタディ
Case 01
近磁界解析で車載インバータ漏洩磁界を抑制
車載PCU-モータ間ハーネスの漏洩磁界について、発生箇所の特定が困難でした。弊社では近磁界プローブ測定で輻射ポイントと主周波数帯を抽出し、FDTDモデルに反映。ハーネスを同軸シールド構造へ変更した後の再測定では、磁界レベルが低減し、シミュレーションとの良好な一致も確認できました。
Problem課題
高電圧インバータ搭載車で片側シールドハーネスからの磁界が当初設定値を超過。発生メカニズムが不明。
Solution解決
近磁界結果をFDTD解析に反映し、輻射ループとシールド効果を検証。ハーネス構造を同軸シールド方式に見直したところ、磁界レベルの低下が確認できました。
Case 02
シミュレーションによるメカニズム解析により民生機器の雑音端子電圧を改善
Problem課題
・民生機器の量産向け試作において100MHz帯のノイズが仕様未達
・量産目前で大幅な基板変更が許容できない中、100MHz帯のノイズに設計変更最小でクリティカルに効果のある対策案が必要。
・過去踏襲の構成で設計エビデンスが少なく、ノイズ源の特定が困難、またフィルタの詳細性能が不明。
Solution解決
・実測を踏まえ、実機相関のとれるメカニズム解析用のシミュレーションモデルを構築。
・ノイズ源の特定、現行フィルタの性能を明確化。
・解析に基づいて、YコンデンサのFG(フレーム接地)位置を最適化することにより大幅な性能改善が見込めることを立証。
・基板変更最小で効果の得られるパターン案を提案。
・変更後試作で実際に改善効果が得られたことを確認
Case 03
高密度実装機器の受信感度改善
Problem課題
・複数の周波数帯のアンテナ、複数のノイズ要因となるデバイス（CPU、電源等）が高密度に実装されている機器において、互いに干渉させずに性能を出すことは非常に困難。
・特にノイズがアンテナに重畳するケースでは受信感度劣化を招き、モバイル機器の機能不全を引き起こします。
Solution解決
・回路/基板/構造あらゆる観点で機器として性能をだすための最も適した対策を柔軟に選択。
・モバイル機器開発では筐体GNDに重畳するノイズに対する接点の追加、電波吸収体、ガスケットの追加
ノイズの信号源にビーズ等の対策部品追加を行うことで高密度な実装構造としつつ高い受信感度性能を両立。
・構造制約上、電子デバイスのレイアウトが最適とできない条件でも所望の性能を出し切るノウハウを有しています。
Other Services EMC設計・対策技術関連サービス
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