PWM/PFM制御の電力変換装置が発する150 kHz以下の伝導妨害波の波形モデリング

マハムド ファーハン  岡本 健  奥川 雄一郎  加藤 潤  秋山 佳春  

誌名
電子情報通信学会論文誌 B   Vol.J102-B   No.3   pp.204-214
発行日: 2019/03/01
Online ISSN: 1881-0209
DOI: 10.14923/transcomj.2018PEP0004
論文種別: 特集論文 (EMC設計・対策に貢献するシミュレーション・評価技術論文特集)
専門分野: 
キーワード: 
電力変換装置,  伝導妨害波,  波形解析,  モデリング,  伝導イミュニティ,  

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あらまし: 
150 kHz以下の伝導妨害波を模擬したイミュニティ試験波形は,IECにおいて単一正弦波やそれをパルス変調した波形として規定されている.しかし,これらの波形が整流装置等の電力変換装置の代表的な制御方式であるPWM, PFMが伝導妨害波の特性に与える影響を模擬できているか定かではなく,実環境におけるICT装置のイミュニティ評価の妥当性については不明である.本論文では,電力変換装置が発する150 kHz以下の伝導妨害波の特徴を模擬した波形モデルを生成することを目的に,伝導妨害波の特徴と抽出手法,特徴を模擬する波形モデルとその妥当性について検討した結果を述べる.結果,電力装置が発する2 kHz〜150 kHzの伝導妨害波の振幅と周波数がPWM, PFMの制御周期に伴って変動する特徴をもつことを明らかにし,更に,得られた特徴を基に,振幅変調,周波数変調を応用した数式モデルを提案した.また,PLCシステムを対象とした伝導イミュニティ評価を実施し,既存の試験波形を用いた評価では,実際の伝導妨害波に対するイミュニティ特性よりも過大評価となり予期せぬICT装置の故障を引き起こす可能性があること,一方,本提案モデルを用いることで,より実環境に即した評価が可能であることを明確化した.