スイッチング電源のノイズ対策

スイッチング電源は効率的で小型化が可能なため、多くの電子機器で使用されていますが、その動作には高周波のスイッチングノイズが伴います。このノイズは、他の回路や機器に干渉を引き起こす可能性があります。以下に、スイッチング電源のノイズ対策に関するいくつかの一般的な方法を紹介します。

フィルタリング: 入力側および出力側にフィルタ回路を配置することで、スイッチングノイズを低減することができます。入力側フィルタでは、インプットフィルタやEMIフィルタを使用して、電源ラインからのノイズを除去します。出力側フィルタでは、アウトプットフィルタやフィルタコンデンサを使用して、出力信号のリップルやノイズを減少させます。
「写真の由来：SE-600-48 MEAN WELL 600W 12.5A 48V スイッチング電源/ CNC 電源」

グランドプレーン: スイッチング電源回路やノイズ発生源の近くに広いグランドプレーンを配置することで、ノイズの伝播を減少させることができます。グランドプレーンは、回路の地絡（GND）に対して広範囲の接地面を提供し、ノイズの経路を短絡し、回路全体のEMI（電磁干渉）性能を向上させます。

シールド: スイッチング電源回路や感受性の高い回路を電磁波から保護するために、シールドを使用することがあります。シールドは、金属製のケースやシールドフィルムなどで構成され、電磁波の漏洩や侵入を制限します。特に高周波帯域では、シールドの効果が顕著に現れます。

「写真の由来：RSP-320-5 MEAN WELL 300W 5VDC 60A 115/230VAC スイッチング電源/ CNC 電源 PFC機能付き」

グランドループの最小化: 電源回路や信号回路のグランドループを最小化することで、ノイズの混入を軽減することができます。グランドループは、回路内のGND経路の閉ループを指し、ノイズの伝播経路となります。グランドループを最小限にするためには、適切なグランドプレーン設計や信号線の配置を検討する必要があります。

適切な部品選定: スイッチング電源回路には、適切な部品の選定が重要です。高速スイッチングデバイスや低ESR（等価直列抵抗）のコンデンサ、EMIフィルタなど、ノイズを抑制するための特性を持つ部品を選ぶことが必要です。

これらは一般的なスイッチング電源のノイズ対策の手法ですが、具体的な設計やアプリケーションに応じて、さらなる対策が必要な場合があります。回路設計の専門知識やEMC（電磁環境適合性）のガイドラインに基づいて、適切なノイズ対策を行うことが重要です。