ノイズフィルタの選定｜製品知識｜デンゲン技術の今を伝える COSEL+（プラス）

（1）定格電圧

これは、使用できる最大の線間電圧（実効値）を示すものです。ただし、ノイズフィルタ内部の部品はより高い定格電圧をもつ場合があるため、定格電圧を多少上回っても使用できることがあります。
例えば、当社の定格電圧 AC250V のノイズフィルタは、電源電圧の変動を考慮し、AC275V まで使用可能です。また、製品によっては定格電圧とは別に「使用最大電圧」が規定されている場合もあります。
定格電圧（または使用最大電圧）より低い電圧での使用は問題ありません。例えば、定格 AC250V のノイズフィルタは AC100V のラインでも使用できます。
電源周波数については、AC 用ノイズフィルタは基本的に商用周波数（50/60 Hz）での使用を前提に設計されています。400 Hz などの高い周波数では、内蔵コンデンサが発熱する可能性があるため、当社までご相談ください。
なお、AC ライン用ノイズフィルタは DC ラインでも使用できます。

（2）定格電流

連続的に流せる最大の負荷電流（実効値）です。但し、周囲温度が高い場合には負荷電流のディレーティングが必要です。
図2.2.1に当社製品のディレーティング特性例を示します。

この例では、最高周囲温度が 75℃ になる場合、負荷率を約 60%（定格電流の約 60%）以下にして使用する必要があります。
なお、ノイズフィルタは短時間であれば、定格電流を超える負荷電流（ピーク電流）を流すことができます。一般的なスイッチング電源の突入電流（～40A または定格電流の約 10 倍、単発・数 ms 程度）であれば、特に問題はありません。
ただし、ピーク電流が長時間続く場合や、繰り返しピーク電流が流れる場合には、動作条件を確認のうえ、個別に使用可否を判断する必要がありますので、当社までご相談ください。

（3）試験電圧（耐電圧）

これは、耐電圧試験で印加する電圧値を示しています。
耐電圧試験では、ノイズフィルタの端子（ライン）と取付板（アース）間に高電圧を短時間印加し、絶縁破壊などの異常がないことを確認します。
AC 電源ライン用ノイズフィルタの場合、試験電圧は AC 2000V または AC 2500V が一般的です。
耐電圧試験ではライン–アース間に高電圧を印加するため、実使用時より大きな漏洩電流が流れます。受入検査などで耐圧試験を行う際は、耐圧試験装置のカットオフ電流を仕様に記載された値に設定してください。
なお、接地コンデンサの容量が特に大きい一部のノイズフィルタでは、AC で試験をおこなうと漏洩電流が過大になるため、試験電圧を DC（直流）としている場合があります。

（4）絶縁抵抗

端子（ライン）と取付板（アース）など、絶縁されている端子間に規定の直流電圧（通常 DC500V）を印加した際の抵抗値で、絶縁の程度を示す指標の一つです。
直流電圧を印加して、コンデンサや樹脂ケースなどの絶縁材料に流れる微小電流を測定し、その値から絶縁抵抗を求めます。

（5）漏洩電流

ノイズフィルタを AC 電源ラインに接続した際、接地端子からアースへ流れる電流です。
一般に、接地コンデンサの容量を大きくするとコモンモードノイズの低減効果は高まりますが、漏洩電流も増加します。
漏洩電流が大きい場合、漏電ブレーカが作動したり、ノイズフィルタの接地が不十分な場合には感電事故につながる恐れがあるため注意が必要です。
各電源ラインからアースへ流れる電流（I）は、以下の式で表され、漏洩電流計算の基本となります。

（6）直流抵抗

ノイズフィルタの入力–出力間における抵抗値（往復分）です。
この抵抗の大部分はコイルの巻線抵抗ですが、コイルと端子の接続部などの抵抗も含まれます。ノイズフィルタによる電圧降下は、次の式で表されます。

なお、製品によっては、抵抗値そのものではなく、定格電流を流した際の電圧降下を仕様として規定している場合もあります。

（7）温度・湿度

a.　使用温度

使用時（通電時）において、製品の仕様を保証できる周囲温度範囲を規定したものです。周囲温度が高い場合には負荷電流のディレーティングが必要です。

b.　使用湿度

使用時（通電時）において、製品の仕様を保証できる周囲湿度範囲を規定したものです。結露が無いことが前提になります。

c.　保存温・湿度

非通電状態において、性能に劣化を生じさせることなく保存できる周囲温度・周囲湿度の範囲を規定したものです。湿度につきましては結露が無いことが前提になります。

（8）回路構成

ノイズフィルタの回路構成例を以下に示します。

単相1段フィルタ

単相用ノイズフィルタの標準的な回路構成です。
LとCYがコモンモードノイズを低減し、Lの漏れインダクタンスとCXでノーマルモードノイズを低減します。
Rはコンデンサの放電用抵抗です。

単相2段フィルタ

減衰特性を高めるためにチョークコイルを2段に配置した回路構成です。
1段フィルタと2段フィルタの減衰特性比較例を以下に示します。

（9）安全規格

a.　安全規格の概要

国際規格には、電気分野に関するIEC規格と、非電気分野を扱うISO規格があります。

IEC（International Electrotechnical Commission）

電気分野に関する規格の標準化機構で、スイスに本部があります。
最新の科学技術に基づく電気の技術基準としてIEC規格が発行され、これを基準に各国が安全規格を作成します。

CISPR（Comite International Special des Perturbations Radioelectriques =International Special Committee on Radio Interference）

IECの特別委員会で、無線障害の原因となる妨害波に関し、許容値と測定法などの規格を統一する目的で設立され、EMC（Electromagnetic Compatibility）電磁環境両立性の規格作成委員会があります。

欧州規格
EN規格（Europaische Norm=European Standard）

EN規格はIEC規格やCISPR規格を基準に作成されており、ほとんど同じ内容になっています。
規格番号も関連付けられています。

（例:IEC60939 => EN60939）

EN規格にもとづく、欧州の認証機関の一例

VDE	ドイツ
TUV	ドイツ
DEMKO	デンマーク
SEMKO	スウェーデン

規格分類番号	関連規格
EN50000シリーズ	一般の欧州規格
EN55000シリーズ	CISPR規格
EN60000シリーズ	IEC規格

ENEC（European Norm Electrical Certification）

EU全加盟国、EFTA（欧州自由貿易連合）、および東欧諸国への製品流通をスムーズにするヨーロッパの安全認証マークです。
ENECマークを取得した電子部品は加盟国間での申請手続きを必要としませんので、流通する国ごとの認証が不要となる利点があります。
照明器具、トランス、情報処理機器、スイッチなどの製品がENECの対象となっており当社製品においては、ACライン用ノイズフィルタが認証されています。

EU加盟国	ドイツ、イギリス、イタリア、デンマーク、他24ヶ国
EFTA	アイスランド、ノルウェー、スイス、リヒテンシュタイン
東欧諸国	ウクライナ、エストニア、ベラルーシ、モルドバ、ラトビア、リトアニア

北米

UL（Underwriters Laboratories Inc.）

1894年に火災保険業組合により設立された試験機関です。さまざまな電気製品の認証試験を実施しています。

CSA（Canadian Standard Association）

1919年に設立されたカナダにおける非営利の標準化団体です。カナダの各州法により、公共の電源に接続して使用する電気機器は、CSA規格に適合した機器でなければなりません。

UL	アメリカ
CSA	カナダ

米国とカナダは、MRA（Mutual Recognition Agreement）を締結しているため、相互認証が可能です。ULにおいてカナダ規格（CSA規格）を認証された場合、またはUL、CSAを認証された場合、以下の認証マークとなります。

CSA
UL / CSA

b.　ノイズフィルタの安全規格

製品ごとに取得している安全規格が異なりますので、ご検討の際は取得規格をご確認下さい。

IEC60939	国際規格 IEC
EN60939	ヨーロッパ EN
UL1283	アメリカ UL
C22. 2 No.8	カナダ CSA

中国CCC認証について

ノイズフィルタはCCCにおいては対象外です。（2011年11月現在）

（10）減衰特性（静特性）

ノイズ低減効果を示す指標で、規定の測定回路にフィルタを接続した場合の減衰特性を、横軸に周波数、縦軸に減衰量をとったグラフとして表したものです。
測定方法を図 2.10.1 および図 2.10.2 に示します。減衰量は、測定回路にノイズフィルタを挿入しない場合の出力U₀₁と、ノイズフィルタを挿入した場合の出力U₀₂の比で求め、通常はその対数をとって [dB] で表します。

※減衰量20[dB]は、ノイズのレベルが1/10になることを意味します。同様に、40[dB]は1/100、60[dB]は1/1000になります。

ノイズフィルタの減衰特性は、測定回路の入出力インピーダンスの影響を受けます。
減衰特性（静特性）は、測定周波数に関係なく、入出力インピーダンスを 50Ω に統一した条件で測定したもので、同じ条件下で異なるフィルタの性能を比較できるため、減衰特性を評価する際の一つの目安になります。
ただし、実際の電子機器の電源ラインインピーダンスは装置によって異なり、さらにその値は周波数によっても変化します。
そのため、カタログに記載されている減衰特性（静特性）は、実際に装置へ組み込んだときの減衰特性と一致しない場合があります。
また、フィルタを直列接続した場合でも、個々のフィルタの静特性［dB］を単純に足し合わせた特性にはならない点に注意が必要です。

（11）パルス減衰特性

電子機器の誤動作の原因となる、電源ラインに重畳したパルス状コモンモードノイズを低減効果を示したものです。測定方法は図 2.11.1 に示します。
ノイズフィルタの入出力を 50Ω で終端し、入力側に規定のパルス波形を印加した際、出力側に現れるパルス電圧を測定します。
入力パルス電圧を横軸、出力パルス電圧を縦軸としてグラフに表します。

図 2.11.2 に、一般的なフェライトコアを用いたフィルタと、アモルファスコアを用いたフィルタのパルス減衰特性の例を示します。アモルファスコアのフィルタは、入力パルス電圧が高くなっても出力側のパルス電圧が上昇しにくく（パルス減衰特性が良い）、その効果が高いことが分かります。
ノイズフィルタ（内部のチョークコイル）は、一定以上の電圧時間積をもつパルスノイズが加わると、コアが磁気飽和し、ノイズ抑制効果が大幅に低下してしまいます。コアが磁気飽和する電圧時間積（V・T）は、次の計算式で求めることができます。

（12）接地コンデンサコード

当社の多くのノイズフィルタは、接地コンデンサコードの指定によって、さまざまな接地コンデンサ容量に対応できます。
選択できる接地コンデンサコードは機種によって異なりますが、一例として、当社 EAP シリーズにおける接地コンデンサコードとその減衰特性例を示します。

表2.12.1 接地コンデンサコード例（EAPシリーズ）

コード	漏洩電流（入力125/250V 60Hz）	コンデンサ容量（公称値）
000	5μA / 10μA max	なし
101	12.5μA / 25μA max	100pF
221	25μA / 50μA max	220pF
331	37.5μA / 75μA max	330pF
471	50μA / 100μA max	470pF
681	75.5μA / 150μA max	680pF
102	0.13mA / 0.25mA max	1000pF
222	0.25mA / 0.5mA max	2200pF
332	0.38mA / 0.75mA max	3300pF
472	0.5mA / 1.0mA max	4700pF