おやじブログ

[おやじ] [修正3]リンギング対策ができた!!

コモンモードが大きいので原因を探したところ、ringingの周波数に関係あることがわかった。そこで ringing対策をすれば良いと言うことで 数日間 悩みました。

個人的な見解です。間違っているかもしれませんが、とりあえず解決したので…….

原因

周期 2MHz (0.5uS)をPWM制御する時のスイッチングの(H->L L->H)立ち下がりで発生するringingに起因していました。そのringingで発生する電流により 電源ーGNDの両方が同時に影響を受けてコモンモードノイズとなっていた。=>と思っていた。

[2018/3/30] 修正

=>基本は出力したエネルギーが全て入力(到達した)エネルギーになり反射がないのがインピーダンス整合が取れているときである。

=>これを書いてある本では、入出力間の線路(電線)は理想的な接続を示していると考えれる。

=>線路にもインピーダンスが存在する。(アース/接地/GND/リターン線にも存在する)

=>実際はリターン線は信号線に比べて小さいだけ。基板上では信号側との比率は小さい。

=>太く/広く/厚く/短くすれば理想に近くなる。インピーダンスが限りなく低くなる。

=>この状態でインピーダンス整合の話があれば納得できる。

=>信号線もリターン線もインピーダンスが高い状態では、私の能力では理解できない

=>そこで、まずリターン線側のGNDのインピーダンスを考えた方が良いと言える。

反省点

色々な本に書いてあるコモンモード対策により解決したことが、基本に忠実でなかったことを物語っています。

=> 基本が重要であることを再認識です。

=> 興味ある方は色々な本に詳しく書いてありますので読んで見てください。

リンギングのCRアブゾーバの決め方 [修正2]

  • 問:LとCが周波数fでリンギングしているとする。リンギング箇所にCを追加してfが1/2になるCxを使って、CとLの値を求めよ。<= 大学生の試験程度なので解いて下さい
  • Cより十分大きい値(4〜10倍程度)をアブゾーバのCとする。
  • 同様にLを求めたのちに、QR=sqrt(L/C) 又はQ/R=sqrt(C/L)を使って Q=1のRを求めRを過電流にならないように決める。
  • CとRは波形観測して調整する。

追加の屁理屈 [2018/1/26]

ノイズには 電圧で発生するものと電流で発生するものがある。

  1. 電圧(電界)で発生するものは遮蔽で低減できる。
  2. 電流(磁界)で発生する電流で発生した電圧よるもの=>遮蔽で低減できる。
  3. 電流が抵抗(インピーダンス)に影響して発生した電圧によるもの。

1,2はアンテナにより電波が出ている。3はコモンモードになることが多い。

もっと基本ですが[修正2018/3/30]

コモンモードノイズは 電源とGNDが同時に変動することで発生する。つまりGNDが変動しない0Vならば発生しない GNDが0vで一定ならば反射が残る問題である。

解決策は [修正2018/3/30]

GNDのインピーダンスを0に近づけGND間の発生電圧を下げた上で信号側のインピーダンス整合をとる。。

と言うことで

GNDを信号線に比べて太く/広く/厚く/短くする事です。=>昔、先輩から教えて頂いた解決策です。

GNDの一点にオシロスコープのgndを繋いで色々なGNDを測定すると0Vでなく色々な波形を観測できこの波形を小さくするとコモンモードノイズも小さくなった。