(57)【要約】【課題】電圧プローブを用いて伝導性エミッション試験を行った場合にもＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧を高い再現性で測定する。【解決手段】本発明の一態様によれば、伝導妨害波電圧測定装置が提供される。伝導妨害波電圧測定装置は、電圧プローブと、測定器と、計算部とを含む。電圧プローブは、伝導妨害波電圧の測定対象となるＥＵＴの電源線およびＡＥの電源線に接続される。測定器は、電圧プローブに接続され、電圧プローブによって印加される電圧を測定する。計算部は、ＥＵＴのインピーダンスと、ＡＥのインピーダンスと、電圧プローブのインピーダンスと、測定器のインピーダンスと、ＣＩＳＰＲ  １６において定義されたインピーダンスとに基づいて、測定器によって測定された電圧を補正し、ＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧を計算する。【選択図】図１４
2018036142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝導妨害波電圧の測定対象となる被測定対象装置（ＥＵＴ：Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｕｎｄｅｒ  Ｔｅｓｔ）の電源線および対向装置（ＡＥ：Ａｕｘｉｌｉａｒｙ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）の電源線に接続される電圧プローブと、
前記電圧プローブに接続され、当該電圧プローブによって印加される電圧を測定する測定器と、
前記ＥＵＴのインピーダンスと、前記ＡＥのインピーダンスと、前記電圧プローブのインピーダンスと、前記測定器のインピーダンスと、ＣＩＳＰＲ  １６において定義されたインピーダンスとに基づいて、前記測定器によって測定された電圧を補正し、ＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧を計算する計算部と
を具備する、伝導妨害波電圧測定装置。
【請求項２】
前記計算部は、
前記ＥＵＴのインピーダンスと、前記測定器のインピーダンスと、前記ＣＩＳＰＲ  １６において定義されたインピーダンスとに基づいて第１の補正係数を計算し、
前記電圧プローブのインピーダンスと、前記測定器のインピーダンスとに基づいて第２の補正係数を計算し、
前記ＥＵＴのインピーダンスと、前記ＡＥのインピーダンスと、前記電圧プローブのインピーダンスと、前記測定器のインピーダンスとに基づいて第３の補正係数を計算し、
前記第１の補正係数、前記第２の補正係数および前記第３の補正係数を用いて、前記測定器によって測定された電圧を補正し、前記ＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧を計算する、
請求項１に記載の伝導妨害波電圧測定装置。
【請求項３】
前記ＥＵＴのインピーダンスを測定するＥＵＴインピーダンス測定器と、
前記ＡＥのインピーダンスを測定するＡＥインピーダンス測定器と
をさらに具備する、請求項１に記載の伝導妨害波電圧測定装置。
【請求項４】
前記電圧プローブのインピーダンスと、前記測定器のインピーダンスと、前記ＣＩＳＰＲ  １６において定義されたインピーダンスとを記憶する記憶部をさらに具備する、請求項１に記載の伝導妨害波電圧測定装置。
【請求項５】
伝導妨害波電圧の測定対象となる被測定対象装置（ＥＵＴ：Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｕｎｄｅｒ  Ｔｅｓｔ）の電源線および対向装置（ＡＥ：Ａｕｘｉｌｉａｒｙ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）の電源線に接続される電圧プローブと、
前記電圧プローブに接続された測定器と
を具備する伝導妨害波電圧測定装置によって行われる伝導妨害波電圧測定方法であって、
前記電圧プローブによって前記測定器に印加される電圧を測定することと、
前記ＥＵＴのインピーダンスと、前記ＡＥのインピーダンスと、前記電圧プローブのインピーダンスと、前記測定器のインピーダンスと、ＣＩＳＰＲ  １６において定義されたインピーダンスとに基づいて、前記測定器によって測定された電圧を補正し、ＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧を計算することと
を具備する、伝導妨害波電圧測定方法。
【請求項６】
前記ＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧を計算することは、
前記ＥＵＴのインピーダンスと、前記測定器のインピーダンスと、前記ＣＩＳＰＲ  １６において定義されたインピーダンスとに基づいて第１の補正係数を計算することと、
前記電圧プローブのインピーダンスと、前記測定器のインピーダンスとに基づいて第２の補正係数を計算することと、
前記ＥＵＴのインピーダンスと、前記ＡＥのインピーダンスと、前記電圧プローブのインピーダンスと、前記測定器のインピーダンスとに基づいて第３の補正係数を計算することと、
前記第１の補正係数、前記第２の補正係数および前記第３の補正係数を用いて、前記測定器によって測定された電圧を補正し、前記ＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧を計算することと
を含む、請求項５に記載の伝導妨害波電圧測定方法。
【請求項７】
前記ＥＵＴのインピーダンスを測定することと、
前記ＡＥのインピーダンスを測定することと
をさらに具備する、請求項５に記載の伝導妨害波電圧測定方法。
【請求項８】
前記電圧プローブのインピーダンスと、前記測定器のインピーダンスと、前記ＣＩＳＰＲ  １６において定義されたインピーダンスとを記憶部から読み出すことをさらに具備する、請求項５に記載の伝導妨害波電圧測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝導妨害波電圧の測定に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気／電子機器または電気／電子装置（以降、単に電気／電子機器と称する）の発生する妨害波が伝導または放射され、他の電気／電子機器へ悪影響を与えることがある。この悪影響を防止するために、妨害波の電圧を測定し、当該電圧が所定の許容値に適合しているか否かを判定する試験（伝導性エミッション試験と呼ばれる）が行われる。伝導性エミッション試験の実施方法および当該試験において用いられる許容値は、ＩＥＣ（国際電気標準会議）、ＣＩＳＰＲ（国際無線障害特別委員会）などの国際規格において規定されている。
【０００３】
電気／電子機器は、一般的に、商用電源により交流電力を給電され、この交流電力を所望の特性（例えば、電圧、周波数など）を持つ直流または交流電力へと変換し、変換後の電力を用いて動作する。近年では、電力を高効率に変換するために、インバータなどの電力変換回路が活用される。電力変換回路は、半導体スイッチを含んでおり、この半導体スイッチの動作時にスイッチング周波数に起因する基本波とその高調波とを伝導妨害波として発生する。
【０００４】
ＣＩＳＰＲ  １１（非特許文献１を参照）は、特に電力変換回路を搭載する電気／電子機器（以下、電力装置と称する）を対象とした伝導性エミッション試験の実施方法および当該試験において用いられる伝導妨害波電圧の許容値を規定している。ＣＩＳＰＲ  １１は、擬似電源回路網（ＡＭＮ：Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ  Ｍａｉｎｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）またはインピーダンス安定化回路網（ＬＩＳＮ：Ｌｉｎｅ  Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を用いて伝導性エミッション試験を実施することを推奨している。ＡＭＮおよびＬＳＩＮは、伝導妨害波電圧の測定対象の電気／電子機器（以下、被測定対象装置（ＥＵＴ：Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｕｎｄｅｒ  Ｔｅｓｔ）と称する）の電源線のインピーダンスを一定にする測定補助装置としての役割を担う。ＣＩＳＰＲ  １６（非特許文献２を参照）は、ＡＭＮなどの９ｋＨＺ〜３０ＭＨＺの周波数帯におけるインピーダンス特性（絶対値および位相）を規定している。ＡＭＮまたはＬＩＳＮを用いることで伝導妨害波電圧の測定の再現性を高めることができる。
【０００５】
既存のＡＭＮおよびＬＩＳＮの耐電圧／耐電流容量は、最大で４００Ｖ／１００Ａ以下である。近年では、電力供給システムが効率化および大容量化する傾向にあり、上記耐電圧／耐電流容量に相当する４０ｋＶＡを超える大電力定格の電力装置が増えつつある。このような大電力定格の電力装置を対象とした伝導性エミッション試験では、既存のＡＭＮおよびＬＩＳＮを用いることができず、ＣＩＳＰＲ  １６において規定された電圧プローブが代替的に用いられる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ＣＩＳＰＲ  １１  ｅｄ６．０  （２０１５），  “Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ，  ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  ａｎｄ  ｍｅｄｉｃａｌ  ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  −  Ｒａｄｉｏ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ  −  Ｌｉｍｉｔｓ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ”
【非特許文献２】ＣＩＳＰＲ  １６−１−２  ｅｄ１．２  （２００６），  “Ｒａｄｉｏ  ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ  ａｎｄ  ｉｍｍｕｎｉｔｙ  ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  −  Ａｎｃｉｌｌａｒｙ  ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  −Ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ  ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｓ”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電圧プローブを用いて伝導性エミッション試験を行った場合にスペクトラムアナライザなどの測定器によって測定される電圧は、対向装置（ＡＥ：Ａｕｘｉｌｉａｒｙ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）のインピーダンスに依存してばらつく。さらに、測定電圧は、ＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧とは異なる。故に、測定電圧をＣＩＳＰＲ  １１などで規定される許容値と比較することができない。
【０００８】
本発明は、電圧プローブを用いて伝導性エミッション試験を行った場合にもＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧を高い再現性で測定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、伝導妨害波電圧測定装置が提供される。伝導妨害波電圧測定装置は、電圧プローブと、測定器と、計算部とを含む。電圧プローブは、伝導妨害波電圧の測定対象となる被測定対象装置（ＥＵＴ：Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｕｎｄｅｒ  Ｔｅｓｔ）の電源線および対向装置（ＡＥ：Ａｕｘｉｌｉａｒｙ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）の電源線に接続される。測定器は、電圧プローブに接続され、電圧プローブによって印加される電圧を測定する。計算部は、ＥＵＴのインピーダンスと、ＡＥのインピーダンスと、電圧プローブのインピーダンスと、測定器のインピーダンスと、ＣＩＳＰＲ  １６において定義されたインピーダンスとに基づいて、測定器によって測定された電圧を補正し、ＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧を計算する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電圧プローブを用いて伝導性エミッション試験を行った場合にもＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧を高い再現性で測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ＡＭＮを用いた伝導性エミッション試験システムを例示するブロック図。
【図２】図１の伝導性エミッション試験システムの等価回路を例示する図。
【図３】図２のＥＥＵＴ／ＶＭのシミュレーション結果を例示するグラフ。
【図４】図２のＺｉｎのシミュレーション結果を例示するグラフ。
【図５】図２の等価回路を変形した回路を示す図。
【図６】図２および図５のＺｉｎのシミュレーション結果を例示するグラフ。
【図７】ＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧（ＶＤ）の説明図。
【図８】図５のＺＣ１、ＺＭおよびＺＣ１＋ＺＭと、ＫＣＭ（＝ＺＭ／（ＺＣ１＋ＺＭ））とについての数値解析結果を例示するグラフ。
【図９】電圧プローブを用いた伝導性エミッション試験システムを例示するブロック図。
【図１０】図９の伝導性エミッション試験システムの等価回路を例示する図。
【図１１】図１０におけるＥＥＵＴ／Ｖ’Ｍのシミュレーション結果を例示するグラフ。
【図１２】図１０におけるＺｉｎのシミュレーション結果を例示するグラフ。
【図１３】数式（１８）の数値解析結果を例示するグラフ。
【図１４】第１の実施形態に係る伝導妨害波電圧測定装置を含む伝導性エミッション試験システムを例示するブロック図。
【図１５】図１４のＥＵＴインピーダンス測定器およびＡＥインピーダンス測定器によって測定されるインピーダンスＺＥＵＴおよびＺＡＥの例を示すグラフ。
【図１６】図１５の計算部によって計算される、ＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧の例を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら実施形態の説明が述べられる。尚、以降、説明済みの要素と同一または類似の要素には同一または類似の符号が付され、重複する説明は基本的に省略される。
【００１３】
以下、導入として、ＡＭＮを用いた伝導性エミッション試験および電圧プローブを用いた伝導性エミッション試験それぞれについての理論的な考察を述べる。
【００１４】
図１に例示されるように、ＡＭＮを用いた伝導性エミッション試験システムは、ＥＵＴ  １０１と、ＡＥ  １０２と、ＡＭＮ  １０３と、測定器１０４とを含む。  
ＥＵＴ  １０１は、電源線を介してＡＭＮ  １０３のＥＵＴポートに接続される。ＡＥ  １０２は、電源線を介してＡＭＮ  １０３のＡＥポートに接続される。すなわち、ＡＭＮ  １０３は、ＥＴＵ  １０１とＡＥ  １０２との間に直列に接続される。測定器１０４は、同軸線を介してＡＭＮ  １０３の測定ポートに接続される。ＥＵＴ  １０１、ＡＥ  １０２、ＡＭＮ  １０３および測定器１０４は共通の基準接地（電位）面を持つ。
【００１５】
ＥＵＴ  １０１によって発生した伝導妨害波は、ＡＭＮ  １０３を経由してＡＥ  １０２へと伝導する。測定器１０４は、ＡＭＮ１０３によって当該測定器１０４に印加される電圧（ＶＭ）を測定する。後述されるように、ＣＩＳＰＲ  １６に定義される伝導妨害波電圧（ＶＤ）は、この電圧（ＶＭ）に基づいて測定することができる。測定器１０４は、典型的にはスペクトラムアナライザである。
【００１６】
図１の等価回路を図２に示す。図２において、ＥＥＵＴおよびＺＥＵＴは、ＥＵＴ  １０１をモデル化するための電圧源およびインピーダンスである。ＺＡＥはＡＥ  １０２をモデル化するためのインピーダンスであって、ＺＭは測定器１０４をモデル化するためのインピーダンスである。ＺＲ１、ＺＲ２、ＺＬ１、ＺＬ２、ＺＣ１、ＺＣ２およびＺＣ３は、ＡＭＮ  １０３をモデル化するためのインピーダンスである。ＡＭＮ  １０３のインピーダンスのうちＺＬ１およびＺＲ１はＣＩＳＰＲ  １６において一意に定義されていて、ＺＬ１はｊω５０μΩ（すなわち、ＺＬ１のインダクタンスは５０μＨ）、ＺＲ１は５Ωである。ＡＭＮ  １０３の残りのインピーダンスは、任意に選択可能であるが、ＣＩＳＰＲ  １６に数値例が示されている。また、測定器１０４のインピーダンス（ＺＭ）は、一般的に５０Ωである。
【００１７】
図２において、測定器１０４のインピーダンス（ＺＭ）の両端の電位差（ＶＭ）が、測定器１０４によって測定される電圧に相当する。ＥＵＴ  １０１から見た測定系のインピーダンスをＺｉｎとすると、ＥＥＵＴとＶＭとの関係は、以下の数式（１）で表すことができる。
【００１８】
【数１】
2018036142.tif 000003
【００１９】
測定器１０４によって測定される電圧（ＶＭ）の再現性を検証するために、ＶＭとＥＵＴ  １０１の電圧（ＥＥＵＴ）との比率（ＥＥＵＴ／ＶＭ）がＡＥ  １０２のインピーダンス（ＺＡＥ）の変動により受ける影響についてシミュレートした結果を図３に示す。
【００２０】
図３のシミュレーションでは、各パラメータを以下のように設定した。ＥＥＵＴ＝１Ｖ、ＺＥＵＴ＝１Ω、ＺＭ＝５０Ω、ＺＲ１＝５Ω、ＺＲ２＝５００ｋΩ、ＺＬ１＝ｊω５０μΩ、ＺＬ２＝ｊω２５０μΩ、ＺＣ１＝１／ｊω０．５μΩ、ＺＣ２＝１／ｊω４０μΩ、ＺＣ３＝１／ｊω４７００ｐΩである。ＡＥ  １０２のインピーダンス（ＺＡＥ）は、極端なローインピーダンスである１Ωと、極端なハイインピーダンスである１ＭΩとの２通りに設定した。
【００２１】
図３に示すように、ＺＡＥ＝１Ωの場合とＺＡＥ＝１ＭΩの場合とで上記比率（ＥＥＵＴ／ＶＭ）に差異は認められなかった。従って、ＥＥＵＴ／ＶＭは、ＺＡＥの変動による影響を殆ど受けない。換言すれば、測定条件のうちＡＥ  １０２が変更されたとしても、測定器１０４は同一のＥＵＴ  １０１に対して同一の電圧（ＶＭ）を安定的に測定することができる。
【００２２】
数式（１）においてＡＥ  １０２のインピーダンス（ＺＡＥ）の影響を受ける要素は、ＥＵＴ  １０１から見た測定系のインピーダンス（Ｚｉｎ）のみである。故に、図３のシミュレーション結果を考慮すると、ＺｉｎもＺＡＥの変動による影響を殆ど受けないと予想することができる。そこで、Ｚｉｎについても図３と同じ条件でシミュレートした。図４に示すように、ＺＡＥ＝１Ωの場合とＺＡＥ＝１ＭΩの場合とでＺｉｎに差異は認められなかった。従って、Ｚｉｎも、ＺＡＥの変動による影響を殆ど受けない。
【００２３】
ＥＵＴ  １０１から見た測定系のインピーダンス（Ｚｉｎ）がＡＥ  １０２のインピーダンス（ＺＡＥ）の変動による影響を殆ど受けないことの原因として、Ｚｉｎに対してＺＭ、ＺＲ１、ＺＬ１およびＺＣ１が支配的であるという仮説を立てることができる。この仮説の検証のために、Ｚｉｎに対して支配的でないと仮定されたインピーダンス、すなわち、ＺＲ２、ＺＬ２、ＺＣ２およびＺＣ３およびＺＡＥを図２の等価回路から除去した図５の回路について、Ｚｉｎをシミュレートした。
【００２４】
図６に示すように、２ｋＨＺから３０ＭＨＺまでの範囲では、図５のＺｉｎは図２のＺｉｎに対して誤差２０％以内で一致していることから、図５の回路は図２の等価回路を精度良く近似しており、上記仮説は正しいと結論付けることができる。このように、ＡＭＮ  １０３を挿入することで、ＥＵＴ  １０１から見た測定系のインピーダンス（Ｚｉｎ）は、ＡＥ  １０２のインピーダンス（ＺＡＥ）に依存せず略一定とみなせる。故に、後述されるように、測定器１０４による測定電圧（ＶＭ）に基づいて、ＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧を高い再現性で測定することができる。
【００２５】
図５の等価回路において、ＥＥＵＴとＶＭとの関係は、以下の数式（２）で表すことができる。  
【００２６】
【数２】
2018036142.tif 000004
【００２７】
数式（２）において、ＺＭ、ＺＣ１、ＺＬ１およびＺＲ１はＡＭＮ  １０３または測定器１０４のパラメータであるから既知であって、ＺＥＵＴおよびＥＥＵＴは測定条件（ＥＵＴ  １０１）に依存するから未知である。以下の数式（３）および数式（４）に示す定義を用いて、数式（２）を数式（５）へと書き換えることができる。
【００２８】
【数３】
2018036142.tif 000005
【００２９】
【数４】
2018036142.tif 000006
【００３０】
【数５】
2018036142.tif 000007
【００３１】
なお、ＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧は、図５ではなく図７に示される等価回路のインピーダンス（ＺＭ）に印加される電圧（ＶＤ）を意味している。図７において、ＶＤと、ＥＥＵＴと関係は以下の数式（６）で表すことができる。
【００３２】
【数６】
2018036142.tif 000008
【００３３】
数式（６）において、ＺＭ、ＺＬ１およびＺＲ１は既知であって、ＺＥＵＴおよびＥＥＵＴは未知である。以下の数式（７）に示す定義を用いて、数式（６）を数式（８）へと書き換えることができる。
【００３４】
【数７】
2018036142.tif 000009
【００３５】
【数８】
2018036142.tif 000010
【００３６】
上記数式（５）をＥＥＵＴについて整理してから数式（８）に代入すると、ＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧（ＶＤ）と測定器１０４によって測定される電圧（ＶＭ）との関係を表す数式（９）が導かれる。
【００３７】
【数９】
2018036142.tif 000011
【００３８】
図５のＺＣ１、ＺＭおよびＺＣ１＋ＺＭと、ＫＣＭとについての数値解析結果を図８に例示する。なお、図８の数値解析において、各パラメータの設定値は図３のシミュレーションと同一である。
【００３９】
１０ｋ（＝１０４）Ｈｚ以上の周波数では、図８に示されるように、ＺＣ１＋ＺＭ＝ＺＭとの近似が成り立つ。係る近似を数式（４）に適用すれば、ＺＣＭＬＲ＝ＺＭＬＲとなる。１０ｋＨｚ以上の周波数では、さらに、ＫＣＭ＝１との近似も成り立つ。故に、１０ｋＨｚ以上の周波数では、数式（９）は以下の数式（１０）に書き換えることができる。
【００４０】
【数１０】
2018036142.tif 000012
【００４１】
すなわち、１０ｋＨｚ以上の周波数では、測定器１０４によって測定される電圧（ＶＭ）をそのままＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧（ＶＤ）として扱うことができる。
【００４２】
他方、１０ｋＨｚ未満の周波数では、図８に示されるように、ＺＣ１＋ＺＭ＝ＺＣ１との近似が成り立つ。係る近似と、数式（４）および数式（７）とを用いると、１０ｋＨｚ未満の周波数では、ＺＣＭＬＲとＺＭＬＲとの関係を以下の数式（１１）で表すことができる。
【００４３】
【数１１】
2018036142.tif 000013
【００４４】
さらに、１０ｋＨｚ未満の周波数では、（ＺＬ１＋ＺＲ２）＜ＺＭ＜＜ＺＣ１が成立し、この点も考慮するとＺＣＭＬＲ＝ＺＭＬＲとなる。故に、１０ｋＨｚ未満の周波数では、上記数式（９）は以下の数式（１２）に書き換えることができる。
【００４５】
【数１２】
2018036142.tif 000014
【００４６】
数式（１２）の１／ＫＣＭは、ＡＭＮの変換係数とも呼ばれる。ＡＭＮの変換係数は、既知の値であるＺＭおよびＺＣ１を用いて上記数式（３）により計算可能である。すなわち、１０ｋＨｚ未満の周波数では、測定器１０４によって測定される電圧（ＶＭ）に変換係数（１／ＫＣＭ）を乗算することで、ＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧（ＶＤ）を測定（計算）することができる。
【００４７】
以上のように、ＡＭＮを用いた伝導性エミッション試験システムは、測定器１０４による電圧（ＶＭ）の測定の再現性が高いだけでなく、このＶＭを用いてＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧（ＶＤ）も高い再現性で測定することができる。しかしながら、前述のように、大電力定格の電力装置に対する伝導性エミッション試験では、既存のＡＭＮおよびＬＩＳＮを用いることができないので、以下に説明される電圧プローブが用いた伝導性エミッション試験を行う必要がある。
【００４８】
図９に例示されるように、電圧プローブを用いた伝導性エミッション試験システムは、ＥＵＴ  １０１と、ＡＥ  １０２と、電圧プローブ２０３と、測定器  １０４とを含む。図９のシステムは、ＡＭＮ  １０３が電圧プローブ２０３に置き換わっていることを除けば、図１のシステムと同様である。
【００４９】
図９の等価回路を図１０に示す。図１０において、ＺＶＰは、電圧プローブ２０３をモデル化するためのインピーダンスである。ＺＶＰは、ＣＩＳＰＲ  １６において定義されていて、Ｒｅ（ＺＶＰ）＝１５００Ω−ＺＭかつＩｍ（ＺＶＰ）＜１５００Ωである。図１０において、測定器１０４のインピーダンス（ＺＭ）の両端の電位差（Ｖ’Ｍ）が、測定器１０４によって測定される電圧に相当する。ＥＵＴ  １０１から見た測定系のインピーダンスをＺｉｎとすると、ＥＥＵＴとＶ’Ｍとの関係は、以下の数式（１３）で表すことができる。
【００５０】
【数１３】
2018036142.tif 000015
【００５１】
測定器１０４によって測定される電圧（Ｖ’Ｍ）の再現性を検証するために、Ｖ’ＭとＥＵＴ  １０１の電圧（ＥＥＵＴ）との比率（ＥＥＵＴ／Ｖ’Ｍ）がＡＥ  １０２のインピーダンス（ＺＡＥ）の変動により受ける影響についてシミュレートした結果を図１１に示す。
【００５２】
図１１のシミュレーションでは、各パラメータを以下のように設定した。ＥＥＵＴ＝１Ｖ、ＺＥＵＴ＝１Ω、ＺＭ＝５０Ω、ＺＶＰ＝（１４５０＋１／ｊω０．０３）Ωである。ＡＥ  １０２のインピーダンス（ＺＡＥ）は、図３のシミュレーションと同じく、極端なローインピーダンスである１Ωと、極端なハイインピーダンスである１ＭΩとの２通りに設定した。図１１に示すように、ＺＡＥ＝１Ωの場合とＺＡＥ＝１ＭΩの場合とで上記比率（ＥＥＵＴ／Ｖ’Ｍ）には約６ｄＢの差異が認められた。従って、ＥＥＵＴ／Ｖ’Ｍは、ＺＡＥの変動による影響を受けている。
【００５３】
数式（１３）においてＡＥ  １０２のインピーダンス（ＺＡＥ）の影響を受ける要素は、ＥＵＴ  １０１から見た測定系のインピーダンス（Ｚｉｎ）のみである。故に、図１１のシミュレーション結果を考慮すると、ＺｉｎもＺＡＥの変動による影響を受けていると予想することができる。そこで、Ｚｉｎについても図１１と同じ条件でシミュレートした。図１２に示すように、ＺＡＥ＝１Ωの場合とＺＡＥ＝１ＭΩの場合とでＺｉｎに数千Ω程度の差異が認められた。従って、Ｚｉｎも、ＺＡＥの変動による影響を受けている。
【００５４】
図１０の等価回路において、ＥＥＵＴとＶ’Ｍとの関係は、以下の数式（２）で表すことができる。  
【００５５】
【数１４】
2018036142.tif 000016
【００５６】
数式（１４）において、ＺＭおよびＺＶＰは電圧プローブ２０３および測定器１０４のパラメータであるから既知であって、ＺＡＥ、ＺＥＵＴおよびＥＥＵＴは測定条件（ＥＵＴ  １０１およびＡＥ  １０２）に依存するから未知である。以下の数式（１５）および数式（１６）に示す定義を用いて、数式（１４）を数式（１７）へと書き換えることができる。
【００５７】
【数１５】
2018036142.tif 000017
【００５８】
【数１６】
2018036142.tif 000018
【００５９】
【数１７】
2018036142.tif 000019
【００６０】
数式（１５）によれば、ＫＶＰは、電圧プローブ２０３のインピーダンス（ＺＶＰ）および測定器１０４のインピーダンス（ＺＭ）のみに依存するので、一定である。他方、数式（１６）によれば、ＺＶＰＭＡＥは、ＡＥ  １０２のインピーダンス（ＺＡＥ）に依存して大きく変化する。具体的には、ＺＡＥ＜＜ＺＶＰである場合にはＺＶＰＭＡＥ＝ＺＡＥと近似され、ＺＡＥ＞＞ＺＶＰである場合にはＺＶＰＭＡＥ＝ＺＶＰと近似される。故に、図１２において認められたＺｉｎの変動は、下記数式（１８）に示す要素が影響していると予想することができる。
【００６１】
【数１８】
2018036142.tif 000020
【００６２】
数式（１８）の数値解析結果を図１３に示す。図１３において、ＬＶＰは、ＺＥＵＴ／ＺＶＰＭＡＥに依存して大きく変化している。ＺＡＥ＝１Ωの場合にはＺＡＥ＜＜ＺＶＰであるから、ＺＶＰＭＡＥ＝ＺＡＥ＝１Ωと近似される。故に、ＺＥＵＴ（＝１Ω）／ＺＶＰＭＡＥ＝１、ＬＶＰはリニア表記で０．５、デシベル表記で−６となる。他方、ＺＡＥ＝１ＭΩの場合にはＺＶＰ＜＜ＺＡＥであるから、ＺＶＰＭＡＥ＝ＺＶＰ＝（１４５０＋１／ｊｗ０．３）Ωと近似される。故に、ＺＥＵＴ（＝１Ω）＜＜ＺＶＰＭＡＥも考慮すると、ＺＥＵＴ／ＺＶＰＭＡＥ＝０、ＬＶＰはリニア表記で１、デシベル表記で０となる。このように、図１１のＥＥＵＴ／Ｖ’Ｍの変動は、図１３のＬＶＰの変動によって説明することができる。
【００６３】
以上のように、電圧プローブを用いた伝導性エミッション試験システムにおいて、測定器１０４により測定される電圧（Ｖ’Ｍ）は、ＡＥ  １０２のインピーダンス（ＺＡＥ）の影響を受けるので再現性が低い。加えて、このＶ’Ｍは、ＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧（ＶＤ）とは異なるのでＣＩＳＰＲ  １１などに規定されている許容値と比較することができない。
【００６４】
（第１の実施形態）  
第１の実施形態に係る伝導妨害波電圧測定装置の一例が図１４に示される。この伝導妨害波電圧測定装置３００は、入力部３０１と、ＥＵＴインピーダンス測定器３０２と、ＡＥインピーダンス測定器３０３と、記憶部３０４と、電圧プローブ３０５と、測定器３０６と、計算部３０７と、表示部３０８とを含む。なお、伝導妨害波電圧測定装置３００において、各インピーダンスは複素数形式で処理されることとする。すなわち、インピーダンスは複素数として入力および測定され、インピーダンスを用いた計算は複素数の計算に相当する。
【００６５】
伝導妨害波電圧測定装置３００は、ＥＵＴ  １０１と  ＡＥ  １０２との間に直列に接続される。ＥＵＴ  １０１によって発生した伝導妨害波は、伝導妨害波電圧測定装置３００を経由してＡＥ  １０２へと伝導する。伝導妨害波電圧測定装置３００は、後述されるように、ＣＩＳＰＲ  １６に定義される伝導妨害波電圧（ＶＤ）を高い再現性で測定することができる。
【００６６】
入力部３０１は、種々の既知のインピーダンスの入力を受理し、入力値を記憶部３０４に保存する。入力部３０１は、例えば、キーボード、タッチパネル、テンキーなどを用いて実装することができる。
【００６７】
具体的には、入力部３０１は、ＣＩＳＰＲ  １６において定義されているＡＭＮのインピーダンス（ＺＲ１およびＺＬ１）、電圧プローブ３０５のインピーダンス（ＺＶＰ）および測定器３０６のインピーダンス（ＺＭ）を受理してもよい。
【００６８】
なお、入力部３０１は、ここで例示されたインピーダンスの代わりに、これらを用いて計算された値を受理してもよい。入力部３０１は、例えば、数式（７）のＺＭＬＲ、数式（１５）のＫＶＰなどの値を受理し、記憶部３０４に保存してもよい。この場合には、計算部３０７の処理負荷を軽減することができる。
【００６９】
さらに、入力部３０１は、ＥＵＴ  １０１のインピーダンス（ＺＥＵＴ）およびＡＥ  １０２のインピーダンス（ＺＡＥ）が、例えば測定済みであるなどの何らかの理由で既知である場合には、これらを受理し、記憶部３０４に保存してもよい。この場合には、ＥＵＴインピーダンス測定器３０２およびＡＥインピーダンス測定器３０３の動作は不要となる。
【００７０】
ＥＵＴインピーダンス測定器３０２は、電源線を介した接続／非接続が例えばスイッチを用いて切り替え可能に構成される。具体的には、ＥＵＴ  １０１のインピーダンス（ＺＥＵＴ）の測定時には、ＥＵＴインピーダンス測定器３０２は、ＥＵＴ  １０１とＡＥインピーダンス測定器３０３との間に電源線を介して直列に接続されており、ＺＥＵＴを測定する。ＥＵＴインピーダンス測定器３０２は、測定したＺＥＵＴを記憶部３０４に保存する。なお、ＺＥＵＴの測定時には、ＥＵＴ  １０１およびＡＥ  １０２は、非動作状態（ＯＦＦ状態）にあり、電圧プローブ３０５は、電源線から切り離されている。他方、測定器３０６による電圧（Ｖ’Ｍ）の測定時には、ＥＵＴインピーダンス測定器３０２は、電源線から切り離されている。ＥＵＴインピーダンス測定器３０２は、例えば市販のインピーダンスアナライザを用いて実装可能である。ＺＥＵＴの測定結果が図１５に例示される。
【００７１】
ＡＥインピーダンス測定器３０３は、電源線を介した接続／非接続が例えばスイッチを用いて切り替え可能に構成される。具体的には、ＡＥ  １０２のインピーダンス（ＺＡＥ）の測定時には、ＡＥインピーダンス測定器３０３は、ＥＵＴインピーダンス測定器３０２とＡＥ１０２との間に電源線を介して直列に接続されており、ＺＡＥを測定する。ＡＥインピーダンス測定器３０３は、測定したＺＡＥを記憶部３０４に保存する。なお、ＺＡＥの測定時には、ＥＵＴ  １０１およびＡＥ  １０２は、非動作状態にあり、電圧プローブ３０５は、電源線から切り離されている。他方、測定器３０６による電圧（Ｖ’Ｍ）の測定時には、ＡＥインピーダンス測定器３０３は、電源線から切り離されている。ＡＥインピーダンス測定器３０３は、例えば市販のインピーダンスアナライザを用いて実装可能である。ＺＡＥの測定結果が図１５に例示される。
【００７２】
記憶部３０４は、様々なインピーダンスまたはこれらに基づいて計算された値などを記憶する。具体的には、記憶部３０４は、ＺＶＰ、ＺＭ、ＺＲ１、ＺＬ１、ＺＥＵＴ、ＺＡＥ、ＺＭＬＲ、ＫＶＰなどの一部または全部を記憶してもよい。記憶部３０４に記憶された値は、計算部３０７によって必要に応じて読み出される。記憶部３０４は、例えば、半導体メモリ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などを用いて実装可能である。
【００７３】
電圧プローブ３０５は、基本的には図９の電圧プローブ２０３と同様であるが、電源線への接続／非接続が例えばスイッチを用いて切り替え可能に構成される。具体的には、測定器３０６による電圧（Ｖ’Ｍ）の測定時には、電圧プローブ３０５はＥＵＴ  １０１の電源線およびＡＥ  １０２の電源線に接続される。ＥＵＴ  １０１およびＡＥ  １０２は、電圧プローブ３０５が電源線に接続された後に、動作状態（ＯＮ状態）に切り替えられる。他方、ＥＵＴインピーダンス測定器３０２またはＡＥインピーダンス測定器３０３によるインピーダンス（ＺＥＵＴまたはＺＡＥ）の測定時には、電圧プローブ３０５は電源線から切り離される。
【００７４】
測定器３０６は、基本的には図９の測定器１０４と同様である。すなわち、測定器３０６は、電圧プローブ３０５に接続されており、当該電圧プローブ３０５によって印加される電圧（Ｖ’Ｍ）、換言すれば、当該測定器３０６のインピーダンス（ＺＭ）の両端の電位差を測定する。測定器３０６は、測定したＶ’Ｍを計算部３０７へと出力する。測定器３０６は、典型的にはスペクトラムアナライザである。
【００７５】
計算部３０７は、前述の様々なインピーダンス（ＺＶＰ、ＺＭ、ＺＲ１、ＺＬ１、ＺＥＵＴ、ＺＡＥ）に基づいて、測定器３０６によって測定された電圧（Ｖ’Ｍ）を補正し、ＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧（ＶＤ）を計算する。計算部３０７は、計算したＶＤを表示部３０８へと出力する。
【００７６】
具体的には、計算部３０７は、上記数式（８）、数式（１７）および数式（１８）を合成することで導かれる下記数式（１９）の計算を行う。
【００７７】
【数１９】
2018036142.tif 000021
【００７８】
数式（１９）のうち、ＺＭＬＲは、ＺＭ、ＺＲ１およびＺＬ１を用いて上記数式（７）により計算することができる。同様に、数式（１９）のうち、１／ＫＶＰ（第２の補正係数）は、ＺＭおよびＺＶＰを用いて上記数式（１５）により計算することができる。ＺＭＬＲおよびＫＶＰは、伝導妨害波電圧測定装置３００に接続されるＥＵＴ  １０１およびＡＥ  １０２に依存せず一定である。故に、計算部３０７またはその他の計算手段は、ＺＭＬＲおよびＫＶＰを事前に（例えば、ＥＵＴ  １０１およびＡＥ  １０２のインピーダンス（ＺＥＵＴおよびＺＡＥ）を測定する前に）計算して記憶部３０４に保存してもよい。
【００７９】
計算部３０７は、ＺＥＵＴおよびＺＭＬＲを用いて、数式（１９）のうちＺＭＬＲ／（ＺＭＬＲ＋ＺＥＵＴ）（第１の補正係数）を計算する。なお、この第１の補正係数は、ＣＩＳＰＲ  １６において定義されるインピーダンス比（ＫＤ）に相当する。同様に、計算部３０７は、ＺＥＵＴ、ＺＡＥ、ＺＶＰおよびＺＭを用いて上記数式（１６）および数式（１８）により１／ＬＶＰ（第３の補正係数）を計算する。
【００８０】
そして、計算部３０７は、第１の補正係数（ＫＤ）、第２の補正係数（ＫＶＰ）および第３の補正係数（ＬＶＰ）を用いて、測定器３０６によって測定された電圧（Ｖ’Ｍ）を補正することで、ＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧（ＶＤ）を計算する。ここで、Ｖ’Ｍを補正することとは、例えば数式（１９）に示されるように、Ｖ’ＭにＫＤ、１／ＫＶＰおよび１／ＬＶＰを乗算することを意味している。但し、ＶＤをデシベル表記する場合には、数式（１９）を、以下の数式（２０）に示される加減算に書き換える必要がある。
【００８１】
【数２０】
2018036142.tif 000022
【００８２】
ＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧（ＶＤ）および電圧（Ｖ’Ｍ）の測定結果と、数式（２０）の右辺の計算結果とが図１６に例示されている。図１６に示されるように、ＶＤの測定結果と、数式（２０）の右辺の計算結果とは精度良く一致している。
【００８３】
なお、計算部３０７は、以下の数式（２１）により、ＥＥＵＴを中間値として計算してもよい。数式（２１）は、上記数式（１７）および数式（１８）から導出可能である。この場合には、数式（８）に示されるように、計算部３０７は、ＥＥＵＴに第１の補正係数（ＫＤ）を乗算することで、ＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧（ＶＤ）を計算できる。
【００８４】
【数２１】
2018036142.tif 000023
【００８５】
或いは、計算部３０７は、前述の中間値（ＺＭＬＲ、ＫＶＰ、ＺＶＰＭＡＥ、ＬＶＰ、ＫＤ、ＥＥＵＴなど）を計算することなく、測定器３０６によって測定された電圧（Ｖ’Ｍ）を様々なインピーダンス（ＺＶＰ、ＺＭ、ＺＲ１、ＺＬ１、ＺＥＵＴ、ＺＡＥ）に基づいて補正することで、ＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧（ＶＤ）を直接的に計算してもよい。この場合には、計算部３０７は、下記数式（２２）を計算すればよい。数式（２２）は、上記数式（７）、数式（１５）、数式（１６）、数式（１８）および数式（１９）から導出可能である。
【００８６】
【数２２】
2018036142.tif 000024
【００８７】
表示部３０８は、ＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧（ＶＤ）を計算部３０７から受け取り、これを表示する。なお、表示部３０８は、他の情報をさらに表示してもよい。表示部３０８は、例えば、ディスプレイを用いて実装することができる。
【００８８】
また、伝導妨害波電圧測定装置３００によって行われる伝導妨害波電圧測定方法は、以下の第１の手順から第６の手順を含むことができる。これらの手順は、例示に過ぎないので、その一部が省略または変形されてもよいし、説明された順序と異なる順序で実行されてもよいし、説明されていない手順が追加されてもよい。
【００８９】
（第１の手順）  入力部３０１が既知のインピーダンスの入力を受理する。具体的には、入力部３０１は、電圧プローブ３０５のインピーダンス（ＺＶＰ）、測定器３０６のインピーダンス（ＺＭ）およびＣＩＳＰＲ  １６において定義されたインピーダンス（ＺＲ１およびＺＬ１）を受理し、記憶部３０４に保存する。
【００９０】
（第２の手順）  第１の手順における入力値に基づいて、計算部３０７が中間値の事前計算を行う。具体的には、計算部３０７は、ＺＶＰ、ＺＭ、ＺＲ１およびＺＬ１を記憶部３０４から読み出し、上記数式（７）および数式（１５）によりＺＭＬＲおよびＫＶＰを計算し、記憶部３０４に保存する。
【００９１】
（第３の手順）  ＥＵＴインピーダンス測定器３０２およびＡＥインピーダンス測定器３０３が、ＥＵＴ  １０１およびＡＥ  １０２のインピーダンス（ＺＥＵＴおよびＺＡＥ）を測定する。なお、第３の手順では、ＥＵＴインピーダンス測定器３０２およびＡＥインピーダンス測定器３０３はそれぞれ電源線を介してＥＵＴ  １０１およびＡＥ  １０２に直列に接続されるが、電圧プローブ３０５は電源線から切り離されている。また、ＥＵＴ  １０１およびＡＥ  １０２は非動作状態にある。ＥＵＴインピーダンス測定器３０２およびＡＥインピーダンス測定器３０３は、それぞれ、ＺＥＵＴおよびＺＡＥを記憶部３０４に保存する。
【００９２】
（第４の手順）  測定器３０６が電圧（Ｖ’Ｍ）を測定する。なお、第４の手順に先立って、ＥＵＴインピーダンス測定器３０２およびＡＥインピーダンス測定器３０３が電源線から切り離され、ＥＵＴ  １０１およびＡＥ  １０２は動作状態に切り替えられる。
【００９３】
（第５の手順）  計算部３０７が、第４の手順において測定された電圧（Ｖ’Ｍ）を補正することで、ＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧（ＶＤ）を計算する。具体的には、計算部３０７は、記憶部３０４からＺＶＰ、ＺＭ、ＺＭＬＲ、ＫＶＰ、ＺＥＵＴおよびＺＡＥを読み出す。そして、計算部３０７は、ＺＥＵＴおよびＺＭＬＲを用いてＺＭＬＲ／（ＺＭＬＲ＋ＺＥＵＴ）（＝ＫＤ）を計算し、ＺＶＰ、ＺＭ、ＺＥＵＴおよびＺＡＥを用いて上記数式（１６）および数式（１８）によりＬＶＰを計算する。最終的に、計算部３０７は、ＫＤ、ＫＶＰおよびＬＶＰを用いて上記数式（１９）または数式（２０）によりＶ’Ｍを補正することで、ＶＤを計算する。
【００９４】
（第６の手順）  表示部３０８は、第５の手順で計算された伝導妨害波電圧（ＶＤ）を表示する。
【００９５】
以上説明したように、第１の実施形態に係る伝導妨害波電圧測定装置は、電圧プローブを用いた伝導性エミッション試験を行い、様々なインピーダンス（ＺＶＰ、ＺＭ、ＺＲ１、ＺＬ１、ＺＥＵＴ、ＺＡＥ）に基づいて測定電圧（Ｖ’Ｍ）を補正する（例えば数式（１９）を参照）。従って、この伝導妨害波電圧測定装置によれば、電圧プローブを用いた伝導性エミッション試験においても、ＣＩＳＰＲ  １６において定義される伝導妨害波電圧（ＶＤ）を測定することができる。さらに、この伝導妨害波電圧測定装置は、変動要素であるＥＵＴおよびＡＥのインピーダンスを考慮した補正をＶ’Ｍに対して行うので、これらのインピーダンスの変動に対して再現性の高い測定結果を得ることができる。
【００９６】
上述の実施形態は、本発明の概念の理解を助けるための具体例を示しているに過ぎず、本発明の範囲を限定することを意図されていない。実施形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、様々な構成要素の付加、削除または転換をすることができる。
【符号の説明】
【００９７】
１０１・・・ＥＵＴ
１０２・・・ＡＥ
１０３・・・ＡＭＮ
１０４，３０６・・・測定器
２０３，３０５・・・電圧プローブ
３００・・・伝導妨害波電圧測定装置
３０１・・・入力部
３０２・・・ＥＵＴインピーダンス測定器
３０３・・・ＡＥインピーダンス測定器
３０４・・・記憶部
３０７・・・計算部
３０８・・・表示部
【図１】
2018036142.tif 000025
【図２】
2018036142.tif 000026
【図３】
2018036142.tif 000027
【図４】
2018036142.tif 000028
【図５】
2018036142.tif 000029
【図６】
2018036142.tif 000030
【図７】
2018036142.tif 000031
【図８】
2018036142.tif 000032
【図９】
2018036142.tif 000033
【図１０】
2018036142.tif 000034
【図１１】
2018036142.tif 000035
【図１２】
2018036142.tif 000036
【図１３】
2018036142.tif 000037
【図１４】
2018036142.tif 000038
【図１５】
2018036142.tif 000039
【図１６】
2018036142.tif 000040