ノイズ対策事例

位相制御式温度コントローラーの伝導ノイズの対策

位相制御式温度コントローラーに標準的なノイズフィルタを使用して伝導ノイズ対策を行ったものの、規格値に対するマージンが十分に確保できず、追加対策を検討しています。
相間コンデンサを追加して対策することは可能ですが、出荷時期が迫っており、部品固定方法・接続方法の検討や機構変更を行う時間がありません。
このような状況で有効な方法はあるでしょうか。

圧着端子枚数の制限
圧着端子枚数の制限
中継端子台スペースの確保
中継端子台スペースの確保
固定・活電部処理の工数
固定・活電部処理の工数

ノーマルモードノイズが発生している可能性がります。この場合、ノーマルモード減衰特性を強化したUオプションが有効です。Uオプションは標準品と外形が同じため、機構変更が不要で、スムーズに置き換えることができます。

原因

位相制御式温度コントローラーは、交流電圧の位相に合わせてスイッチングすることで電力を制御します。このスイッチング時に ノーマルモードノイズ が発生します。

スイッチング素子には、トライアック(TRIAC)と呼ばれるサイリスタを逆並列に接続したデバイスが使用されています。

位相制御時のスイッチング波形
位相制御時のスイッチング波形
位相制御式温度コントローラの回路図
位相制御式温度コントローラの回路図

解決策

Uオプション使用時の雑音端子電圧 (TAC-50-103とTAC-50-103-Uの例)
Uオプション使用時の雑音端子電圧 (TAC-50-103とTAC-50-103-Uの例)

Uオプションを使用すると、低域におけるノーマルモードノイズの減衰特性が向上します。
標準品と外形・取付寸法が同じであるため、そのまま置き換えるだけで対策が可能です。
これにより、
 ・外付けコンデンサ使用時の圧着端子数の問題
 ・端子台スペース確保
 ・コンデンサ固定検討
などの工数を削減できます。

解説

(1)減衰特性比較

Uオプションは標準品と比較して、低域ノーマルモード減衰量が大きく、外付けコンデンサを追加した場合と同等の効果を得られます。

ノーマルモード減衰特性比較 (TAC-50-103とTAC-50-103-Uの例)
ノーマルモード減衰特性比較 (TAC-50-103とTAC-50-103-Uの例)

(2)内部回路の違い

ノイズフィルタ内部には、ノーマルモードノイズに有効な相間コンデンサを内蔵しています。
  ・標準品:Y(スター)接続
  ・Uオプション:Δ(デルタ)接続
この接続方式の違いにより、低域の特性が大きく変わります。

TAC-50-103(標準品)の回路図 Y:スター接続
TAC-50-103(標準品)の回路図 Y:スター接続
TAC-50-103-U(Uオプション)の回路図 Δ:デルタ接続
TAC-50-103-U(Uオプション)の回路図 Δ:デルタ接続

(3)インピーダンス特性の比較

TAC-50-103の例では、相間コンデンサを Y → Δ 接続に変更すると、相間容量が約3倍になります(※モデルにより異なる)。その結果、低域の相間インピーダンスが低下し、ノーマルモードノイズに対する減衰効果が向上します。
一方で、Δ接続はコンデンサにかかる電圧が大きくなるため、標準品が 500V 定格なのに対し、Uオプションは 250V 定格となっています。

相間のインピーダンス特性比較(TAC-50-103とTAC-50-103-Uの例)
相間のインピーダンス特性比較(TAC-50-103とTAC-50-103-Uの例)

Uオプションを以下のシリーズから選定いただけます

  • JAC

    JACシリーズ

    RoHS

    三相500V 6 ~ 60A   小型低背型
    150kHz-1MHz高減衰 1段フィルタ

  • TAH

    TAHシリーズ

    RoHS

    三相500V 4 ~ 150A  汎用 低背型
    超低域高減衰 9kHz-1MHz高減衰 1段フィルタ

  • FTA

    FTAシリーズ

    RoHS

    三相500V 40 ~ 150A  汎用 ブックタイプ
    150kHz-1MHz高減衰 1段フィルタ

  • FSB

    FSBシリーズ

    RoHS

    三相500V 10 ~ 150A  ブックタイプ
    モータドライブシステム向け 2段フィルタ

  • TAC

    TACシリーズ

    RoHS

    三相500V 4 ~ 300A  汎用 低背型
    150kHz-1MHz高減衰 1段フィルタ

  • ※2上記以外のシリーズについては、お問い合わせ下さい。
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