EMCルールを組み込んだ電気・電子機器の設計支援システムの開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10650342
• Research Institution: Takushoku University
• Principal Investigator: 渋谷 昇 拓殖大学, 工学部, 教授 (50114822)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 作佐部 剛視 拓殖大学, 工学部, 助手 (80092485) ; 高橋 丈博 拓殖大学, 工学部, 助教授 (10206815)
• Keywords: EMC / コモンモード電流 / 電磁放射 / ピックテール / 配線設計 / ファジー推論 / 低ノイズ設計

Research Abstract

本研究ではEMCルールを組込んだ機器設計支援システムの開発を目的としている。本年度はまずEMCルールを作成するための実験およびシミュレーションを、次に電源・グラウンド配線設計支援システムの設計および開発を行った。
(1) EMCルールを作成するための実験およびシミュレーション
近傍磁界およびコモンモード電流の周波数・空間分布を測定する装置を作成し、ピッグテールが付加されている配線のコモンモード電流を測定、計算し、ピッグテールの長さと放射電界の周波数特性の関係をルール化した。次に簡単な回路に流れる電流(近傍磁界)の周波数・空間分布とスペクトラムを測定し、放射電磁界との関連性をルール化した。さらに、グラウンド金属に流れる電流の空間分布とインピーダンスを測定し、ルール化した。
(2) 設計支援システムの設計および開発
ルールをもとにして、電源・グラウンド配線の設計支援システムの設計および開発を行った。このシステムでは電源・グラウンド線の幅広化や面積の計算、等価回路網法による回路網計算を行い、低ノイズ配線設計の支援を行うことができる。
つぎに、ファジー推論を利用した配線設計ガイダンスシステムの設計および開発を行った。ノイズ低減ルールとシミュレーションにより、ファジー推論のメンバーシップ関数を作成し、MIN-MAX法を使って、簡単な設計システムを構築した。プロトタイプでは、配線長と信号の立ち上がりと反射ノイズの関係から、信号の立ち上がり時間を与えたときの最適な配線長出力することができる。同様に配線の囲む面積と周波数と放射ノイズの関係を用いて、周波数を与えたときの最適な配線面積を出力する。

Research Products

• [Publications] T.Takahashi et al.: "On the Radiation from non-Equi-Length Paised Cable" Proc.of EMC′99/TOKYO symposium. 19P-108 (1999)
• [Publications] N.Schibuya et al.: "Radiation from and Current Distribution on Plane Conductor" Proc.of EMC′99/TOKYO symposium. 19A-103 (1999)
• [Publications] Y.Tarui et al: "EMC constraint PCB Design Support Tool -Assistance for Power and Ground Trace wiring" Proc.of EMC′99/TOKYO symposium. 20A-104 (1999)
• [Publications] Ang.Tek.Lin et al: "Application of Fuzzy logic in EMC constraint PCB design" Proc.of EMC′99/TOKYO symposium. 20A-106 (1999)