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翻訳: T.Sato
EMC 保護のための特に単純なエンクロージャは「ビスケット罐」であり、 EMC の面で 100% を達成するかも知れないものの、 使用できるようにするためには修正が必要である。 機能するためには、入出力デバイス、電源、 おそらくは表示と放熱のための何らかの手段が必要である。 これらのそれぞれは、ユニットの総合的な EMC を悪化させるであろう 穴を開けることを必要とするかも知れない。
電力と信号のいずれかを運ぶ、引き込まれるケーブルは、往々にして干渉の源であり、 適合のためにはエンクロージャの設計と同時に考慮すべきである。 機器に入るスパイクのような、主電源が運ぶ干渉の防止のため、 引き込まれる電源は通常はフィルタを必要とする。 信号ケーブルはシールドし、その遮蔽を、 通常はコネクタの本体やバック・シェルを介して、 引き込みの点でシャーシに接地すべきである。 表示部とキーボードは、エンクロージャの開口に直接実装するのであれば、 有効な遮蔽の維持を助けるであろう、実装用の穴を横切っての電気的連続性を与えるため、 組み込まれたグランド層を持つべきである。
「ビスケット罐」が働く１つの理由は、 密着する蓋と本体の「箱」のあいだの良好な接続と導電性により、 それが完全なファラデー・ケージを与えることである。 その蓋の縁の重なりも、内面と外面のあいだの経路を遠回りなものとし、 EMI の通過を妨げもするので、一助となる要因である。 エンクロージャに開けられたいかなる穴も、 特に高周波において、ある程度の干渉や伝達を可能とするであろう。
穴の深さ (エンクロージャの素材の厚み) も EMI/EMC への影響を持つであろう。
通常、電磁放射の周波数が高くなると、 妨げられずにそれが通過するであろう開口は小さくなる。 同様に、それが通過しなければならない穴の深さが大きくなると、 より良い減衰率が達成される。 従って、冷却用通風のためには、 より低い周波数の EMI が自由に通過できるであろう大きいもの1つよりは、 空気が通過する小さい穴を多数設けた方が良いと述べることができる。 これは、Rittal の Ripac Vario EMC のような、 EMC サブラック／シャーシ・システムのカバーの設計に反映されている。 通風に関係する一般的な質問には、次のものが含まれる： 「それが EMC 用カバーであるというのは確かか？ (その通り!) なぜそんなにたくさんの穴があるのか？ (電子機器はますます協力になっていてユニット当たりの熱損失はかつてよりも大きく、 より大きな冷却気流を必要とする。 EMC のためには少数の大きな穴よりも小さいより多くの穴の方が良い。) EMI はそれらを通過できるのか？」
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| EMC 保護を持つサブラック・ベース・システム |
導波管の理論的な減衰は、d を開口の深さ、D を穴の直径として、 SE (dB) = 32.0 d / D である。
D が増えると減衰率が低下することは明らかである。
全体が金属のビスケット罐のようなソリッドな箱を考えた時、 技術の変化に伴ってプラスチックのハウジングで 同様の結果を得られるようになっていることを忘れるべきではない。 良い導電性表面と、(通常は) 隣接する面のあいだの良い接触をもたらす、 表面の完全なメタライゼーションを可能とするめっき手段が確立されている。
その限界は、極端な場合にはシールドの効果を低下させるかも知れない、 メタライゼーションの電流輸送容量にあるかも知れない。
干渉と闘おうとする者を心配させる、もうひとつの点は、 エンクロージャの任意の2つの部分のあいだの接続である。 金属面が望ましくない信号とスパイクを締め出すことを確かとし、 その他の点では完璧なケージの開口を検討すると、危機がくる。 実質的に、面のあいだの接合部は、 「細長い穴」、あるいは「スリット状のスロット」とみなすことができる。 上の式では、直径は事実上スロットの長さであり、従って特別な注意を払う必要がある。
隣接する面のあいだの経路を増やす、どのような手法も、 EMI の影響の低減を助けるであろう。 これは、最初の罐にあるような単純な折り返しの追加、 あるいはより入り組んだ経路を作るより複雑な構成であり得る。 いずれの方法でも、接触点のあいだには依然としてギャップがあるかも知れず、 その接合は EMC ガスケットからの利益を得られるであろう。 これには様々な形のものがあるが、最も一般的なものは、 継目の延長に沿って複数の接触点を与え、 従って「穴」の実質的な直径を短縮もしくは低減する、金属のスプリング・ストリップ、 あるいは柔軟な発泡材上の金属のメッシュである。
サブラックやその他の標準化されたエンクロージャについては、 この接合は上側と下側のカバーと側面とサブラックの水平のレールあいだで必要である。 これは、その多くは PCB に取り付けられている、 前面と後面を塞ぐ隣接する複数のパネルにも適用される。 Rittal のような製造業者が供給しているソリューションは、 「U」の片側にガスケットを、他方に接触面を持つ、 押し出し「U」チャネルを用いることである。 これは IEC 60297-3 で IEC によって採択されている。 Ripac Vario サブラック・シリーズは、追加のコンポーネントを後付けできるので、 保護の必要があることに顧客が気付いたならば Ripac Vario EMC に容易にアップグレードできる。
顧客が「EMC シールド・ラック」を求めるのは普通であり、 これは入手可能であるものの、最も費用効果の良いソリューションではないかも知れない。 もし EMC をコンポーネント・レベルに抑えることができるならば、 これが最も安価なソリューションであろう。 それぞれの段階でコストが数倍となるので、 コンポーネント・レベルでないならば、 ボード・レベルと「内部」エンクロージャ・レベル (サブラック) での、 そして最後の手段としてラック・レベル保護を調査する。 Rittal のような企業はほとんどの用途のための EMC エンクロージャを用意することができ、 屋外用エンクロージャ (他の問題も考慮しなければならないかも知れない) の一部に適度なシールドを与えることもできる。
屋外用エンクロージャにおいては、 EMC ガスケットは、設置された機器自身のために与えられているものに似た、 エレメントからの保護を必要とする。 イギリスの冬ではありふれた組み合わせである、 降水の後の零下の環境で扉が開かれた時に EMC シールが損なわれたならば、 良い EMC エンクロージャを線路の近くに置くことは良くない。 キャビネットの環境シールの内側の独立したシールとして EMC 導電性ガスケットを追加することで、 乾燥した状態に保って必要な減衰を維持できる。 これは、勿論、エンクロージャ自身が金属の／導電性のシールドを与えており、 容易に接地して EMI のみからではなく 雷撃のようなより苛酷なエレメントからも保護できると仮定している！ 上のすべてに加えて、 エンクロージャ全体が正しく接地された時に EMC が向上することに注意すべきである。 数年前に遭遇したある障害は、顧客の接地が不充分であったためではなく、 アンテナとして振る舞るループを作ってエンクロージャ全体が派手に放射するようにした、 多過ぎる接地点があったためであった！ そのプロジェクトは海軍基地向けであったことから、彼は接地を熱心にやり過ぎ、 追加のシールドは問題を除去できなかった。 数時間の精魂込めた探索の後で見付かった後の最終的な解決は、接地を最小限に減らし、 その問題に対抗しようとして追加された余計なシールド全てを取り除くことであった。 そのコンピュータはその後の試験を通過した！
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: 2010-12-05