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EMC 適合の現在のトレンド

by Tony Maddocks, ERA Technology

概要

EMC 要求は、調達基準、自主規制スキーム、あるいは法的規制の形で、大半の国で何年ものあいだ存在してきた。欧州においては、我々は EMC 指令の枠組内での４年の経験を持っており、 EMC が将来どのように扱われるであろうかの洞察は現在のトレンドのいくつかを観察することによって得られる。

2GHz を超えたより高い周波数帯に広がっていく、デジタル変調と多重アクセス・テクニックを用いた無線サービスの必然的な急増は、これらのサービスの適切な保護が必要となるであろうことを意味する。これらの周波数における潜在的な干渉源は何であろうか？ PC のクロック速度は日々上昇しており、 GHz プロセッサが姿を見せたところであるので、潜在的な競合者を遠くまで探しに行く必要はない。追加の施設や設備には言及しないが、適切で証明済みの試験方法と手順に関する付随的な要求とともに、 1GHz 以上の周波数でのエミッション試験が必要となるであろう。

環境の他の面での変化はあるだろうか？新しい無線サービスのための送信器は確実に環境変化に寄与するであろうが、それらのサービスの多くは比較的低電力で動作し、おそらく著しい影響は持たないであろう。しかし、無線スペクトラムの特定の部分に著しい影響を持ち得る、主電源ケーブルを介したインターネット接続のような遥かに低い周波数の他のサービスが導入されるかも知れない。この分野で多くの研究活動が行なわれているが、そのような干渉源は自主管理に頼るのではなく厳しく規制されることになりそうである。

欧州 EMC 指令の影響

この指令の言明されている目的は適合している機器の単一の欧州市場内での自由な移動を可能とすることであり、二次的な目標として有効な両立性の達成を持つ。後者が前者に従属すると期待するかも知れないが、有効な EMC 規格の首尾の良い適用に大きく依存する。理想的には、最小限のコストで両立性を達成するという産業界のニーズと、信頼できない、ノイズの高い機器に対処するコストとのあいだのバランスが取られるべきである。大半の大企業は、適合している製品を生産するのみではなく、そうしていると認められることも必要となっている。小さい企業には、依然として全面的な適合性を示すのに困難を感じ、最小限の要求を満たすために充分なことのみを行なっているものもある。

しかし、多くの中小企業が投資を行なって彼ら自身の施設 ――外部のテスト・ハウスに依頼しないことによって彼らが節約した金によってしばしば経済的に正当化される―― を運用しており、EMC 試験サービスの市場が大きくシフトしている。テスト・ラボは、テレコムなどのような関連分野に特化し、あるいは多角化することを強いられている。広範囲の適合性評価要求にわたる全世界的な認証ソリューションを提供しているテスト・ラボは、最も成功しそうなものである。大半の製造業者にとって、コストの節約によって実際の利益を与える EMC 要求の初期検討とともに、 EMC のための製品設計は開発サイクルの重要な部分となっている。しかし、指令の適用が目に見える利益を生んだ大きなシステムや施設では、さらに大きい影響が観察されている。大きな建築や土木のプロジェクトの多くは機器供給者による EMC 要求の検討を要求するようになっており、安全で信頼できる運用の確度は環境仕様の基礎としての一般規格の使用によって改善された。

現在の課題

製品開発において、EMC 適合のための設計は優先順位の上位にあり、大半の大量生産業者は何年ものあいだ慎重な設計によって最小の追加コストによって適合性を達成してきた。しかし、大きなシステムや施設のレベルにおいては、組み立て業者は、適合している部分組み立てを組み上げたものは適合するシステムとなるであろうと推論する、規格や技術的要求で為された推定を当てにすることも少なくない。この例は、自動車 EMC 指令や、鉄道規格 prEN 50121 part 3.1 である。これは健全な現実的で経済的な理由から行なわれているものの、このアプローチには、ケーブルでの共振の影響などといった、いくつかの潜在的な弱点がある。確認試験は確信を加える可能性があるものであるが、これはフィールドでの経験が何らかの問題があることを示している場合にのみ適用されそうである。しかし、この段階での確認試験は高コストなルートであり、それらの規格による運用上のどのような困難についても産業界が所定の国内委員会にフィードバックすることが重要である。特にエミッション管理がその事業において必須である産業においては、部分組み立ての性能データからシステム・レベルでの特性を求めるためにコンピュータでのモデリングとシミュレーションを使用することが次第に選ばれるようになっている；この傾向は将来も続きそうである。

多くの製品については安全と EMC は主要な認可要求事項として長いあいだ製品開発に関係してきたが、最近は EMC「事象」に関連した安全問題により多くの注意が向けられている。ガイダンスを与えようとする IEC 61000-1-2 などのドラフト規格が現れており、 UK においては Institution of Electrical Engineers が産業界向けガイドの発行の作業を行なっている。安全関連システムの設計者はしばしば信頼性の判断を行なうために EMC 性能データに頼るが、このアプローチには安全との関連で採用すべき多くの視点がある。「通常」の EMC 規格への適合は安全な動作の達成の充分な確信を与えるためには不充分であることは受け入れられており、場合によってはおそらくは厳しい水準の試験と HAZOP や FMCEA による分析との組み合せが価値のある基礎を与えるであろうことは明らかである。安全関連機器の EMC 要求と EMC 要求を考慮した安全関連機器の設計には乖離があり、この領域ではさらなる作業が必要である。

概してテクノロジーは混ぜ合わされつつある ――PC 内のテレビ・カードは典型的な例である―― ので、これに対応し、矛盾や誤解を避けようとする標準化の傾向がある。この動きは、所定の環境や望ましい保護のレベルのために適当な統一された限度値と試験レベルに向かうものである。エミッションとイミュニティの試験に関する統一試験手順に向けた並行した動きは、適合性評価コストを最小限とすることで産業界を助けもするであろう。 CISPR と CENELEC の双方は、このゴールの達成を助けるために、全無響室のための試験の手法や手順の開発に関して活動的である。フェライト・タイルや代替の吸収材のコストが受け入れられる水準まで低下し得るのであれば、これは賢明な将来の解決であると思われるであろう。

将来と潜在的な問題

将来はどうなるか？特にテクニカル・ファイルと施設の取り扱いに注意を向けたいくつかの変更が提案された新しい EMC 指令が水平線上に現れている。コストを要し、また事実よりも意見に依存することから、技術構成ファイルはしばしば不審の目で見られるが、それは多くの製造業者に対しては変種やアップグレードの扱いで大きな柔軟性を提供し、製造業者に自分の製品の適合性のさらなる確信を与える。新しい指令では、製造業者は彼自身のファイルを用意して評価するか Competent Body のサービスを求めるかの選択肢を持ち、これはさらに柔軟なアプローチを与えるであろう。施設に関して要求されているのは、グッド・エンジニアリング・プラクティスに従っており、テクニカル・ファイルが維持されていることだけである。これは一部の施設設計者やオペレータの管理上の重荷を低減するが、その他の者 ――彼らに供給する側が意図された環境において目的に合った機器の供給を強いられることを確実にすることに利益を感じている者―― は依然として全面的に証明された機器の受け入れを強要したがるかも知れない。

多くの製造業者は所定の規格のフィールドにおける安定性の維持を追求するであろう。市場への適合している製品の供給に関する産業的な努力の点でバランスが充分に取れておらず、産業界の特定のセクターが他からの出費による恩恵を受けているという感触がある。産業界の広範な支持を得るためには、理想的には将来は新しい基本規格群は導入の前に高水準の正当化を必要とするであろう。技術的内容や適用に先天的な弱点を持つ規格に対する産業界の経験は、将来の新しい規格の導入にさらに大きな抵抗をもたらすであろう。

だが、実際の将来は、 EMC 性能の正確で効率的な予測、そして迅速な確認試験次第である。ここでは、システム・レベルと同様、製品レベルでの効率的なコンピュータ・シミュレーションが必要である。全面的に規定された、費用効果の良い設備での統一された試験方法は、 EMC が真に設計者のツールボックスに含まれ、試験が単に性能を確認するための日常的な職務となるためのプロセスを早めることを助けるであろう。

Tony Maddocks, ERA Technology, URL: http://www.era.co.uk

Reprinted from Safety and EMC Newsletter by kind permission of ERA Technology Ltd.
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これは、EMC+Compliance Journal に掲載された記事を、その許諾を得て T. Sato が翻訳したものです。この翻訳については、原著者らはいかなる責任も持ちません。これについての意見、質問などは VEF00200@nifty.com (T.Sato) 宛にお送り下さい。

Last update: 2001-12-02