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EMC

EMC は electro-magnetic compatibility の略であり、 「機器やシステムの、 その環境内のいかなるものに対しても許容できない妨害を与えることなく、 その電磁環境内において満足に機能する能力」 のように定義されている。 これは、電磁的両立性、あるいは電磁環境両立性と訳され、 またその分野は環境電磁工学と呼ばれる。

また、EMI は electro-magnetic interference (電磁干渉) の略、 この文脈における EMS は electro-magnetic susceptibility (電磁的感受性) の略である。 放射される妨害はエミッションと呼ばれ、 妨害への耐性はイミュニティ、 妨害への感受性 (イミュニティの逆) はサセプティビリティと呼ばれる。

EMC では、主に放射電磁界や伝導性雑音が対象となる。 ある機器やシステムが発生する妨害が自分自身の機能を損ねるというケース (「システム内 EMC」と呼ばれる) もあるものの、 一般的には、EMC は、ある機器やシステムの、 他の機器や自然現象などから成る電磁環境との相互関係として考えられる。 ほとんどの電気機器は、加害者 (干渉源) と被害者のいずれともなり得る。 干渉の影響としては、一時的な雑音のような比較的穏やかなものから、 重要な情報の喪失やシステムの停止のように大きな経済的損失を引き起こし得るもの、 そして医療機器の異常動作や ロボットや車両の暴走のように重大な災害を引き起こし得るものまで、 様々なものが考えられる。

主な干渉源は、次のようなものである:

発生源 現象
対地放電、雲内放電など 電圧/電流の注入や誘導、電磁波の放射
太陽活動 太陽フレアなど 電磁波の放射
静電気放電 人体、粉体など 電圧/電流の注入、電磁波の放射
放電 放電灯、放電加工機、電気溶接機、内燃機関の点火系、 整流子電動機、電車の集電子、接点の開閉、送電線からのコロナ放電など 電磁波の放射
無線送信 放送、無線通信、レーダーなど 電磁波の意図的な放射、スプリアス
高周波エネルギー 高周波加熱装置、電子レンジなど 電磁波の放射
高周波信号 無線受信機、スペクトラム・アナライザなど 電磁波の放射
デジタル回路 情報技術機器、マイクロプロセッサ利用機器など 電磁波の放射
電力スイッチング インバータ、電力負荷の開閉など 電磁波の放射、電源系統への雑音の注入、電源電圧変動の誘起
交流電源 送電線、変圧器、電動機など 低周波電磁界の放射
整流回路、位相制御回路 直流電源装置、電力制御装置など 電源系統への雑音の注入、電源高調波電流
核爆発 核爆弾 激烈な電磁波の放射 (NEMP)

また、干渉の影響の例としては、次のようなものが考えられる:

干渉問題は、加害者側が発生する妨害 (エミッション) が 被害者側の耐性 (イミュニティ) を超えた時に発生する。 従って、基本的には、機器間での干渉の防止のためには、 エミッションの上限とイミュニティの下限とを定め、 それぞれの機器がその限度を守れば良いと考えられる。 機器間の干渉に関しては、全ての機器のイミュニティを高くすれば エミッションが高くても干渉問題は生じないことになる (その逆も同様) ので、 この基準となる両立性レベルは任意に定められると考えられるものの、 いずれか一方に極端に厳しい限度を定めることは現実的ではないし、 実際には無線通信のように既に広く用いられているものや自然現象などもあることから、 限度値の決定に際してはそれらの要因も考慮に入れられている。

無線周波数帯でのエミッションは、放送や無線通信への干渉の防止の観点から、 かなり以前から多くの国で規制されていた。 だが、イミュニティや無線周波数帯以外でのエミッションについては、 そのような形での規制はほとんど行なわれていなかった。 しかし、電子機器があらゆるところで用いられるようになり、 また実際に干渉問題が頻繁に発生するようになっていることから、 様々な形でのエミッションイミュニティに対する 試験方法や基準が策定されており、国によっては法的な規制の対象となっている。

イミュニティが法的な規制の対象となっていない国も多いものの、 たとえある製品をそのような国にのみ出荷するとしても、 一般的なイミュニティ限度 (例えば該当する IEC 規格の) はクリアすべきであろう。 特に、そのような基準を満たさない機器における干渉問題が 経済的損失や災害を引き起こした場合には、 相当のペナルティを受けることになるかも知れない。

だが、規格で定められたエミッションやイミュニティの限度値は、 干渉問題が生じないことを保証するものではないことにも注意すべきである。 例えば、高出力の無線機 (普通の携帯電話でさえも) の近傍の電磁界の強度は、 放射無線周波電磁界イミュニティの 一般的な試験レベルである 3V/m (住商業環境) や 10V/m (工業環境) を 大幅に超えることがあり、 従ってそのイミュニティ規格に余裕を持って合格する機器であっても 実際の電磁環境において干渉を受ける可能性がある。 従って、そのような干渉の発生が予期され、 かつ/もしくは干渉の結果が重大なものとなる可能性がある場合には、 単に規格に従うだけでは充分ではないかも知れない。


by Tom Sato, 2002-10-08