(57)【要約】【課題】ノイズ源である電源装置に関して、ユーザ自らノイズ測定試験を実施することなく、電源装置のノイズの特徴を踏まえたノイズ波形モデルを生成する。【解決手段】電源系ノイズ波形モデル出力装置において、ノイズ波形モデルの生成対象とする電力装置の取得可能な特定の情報（スイッチング周波数ｆＳＷ、定格出力電圧ＶＩ、負荷依存電圧ＶＲ、基本波振幅ＶＣ、フィードバック周期ＴＳ、波形選択指数Ｓ、振幅変調度ＫＡ）を入力すると、当該出力装置の処理部は、入力された特定の情報に基づいて、電圧変動係数ＫＦＡ、最大変動周波数ｆ´ＳＷ、キャリア周波数ｆＣ、周波数偏移ｆＦｄ、周波数変調指数β、周波数変調電圧ＶＦＭ(t)、電源系ノイズ波形モデルＶＰ(t)の数値データを順次解析的に計算し、計算された電源系ノイズ波形モデルＶＰ(t)の数値データを、波形データとして出力可能なデータファイルに変換して出力する。【選択図】      図２
2019028907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源装置のスイッチング周波数、定格出力電圧、負荷依存電圧、基本波振幅、フィードバック周期、波形選択指数および振幅変調度をそれぞれ表す情報の入力を受け付ける情報入力手段と、
前記情報入力手段により受け付けた各情報に基づいて、解析的にノイズ波形モデルを生成するノイズ波形モデル生成手段と、
前記ノイズ波形モデル生成手段により生成されたノイズ波形モデルを出力するノイズ波形モデル出力手段と、
を備えたノイズ波形モデル生成装置。
【請求項２】
前記情報入力手段は、前記電源装置のスイッチング周波数、定格出力電圧、負荷依存電圧、基本波振幅、フィードバック周期、波形選択指数および振幅変調度の各数値データの入力を受け付け、
前記ノイズ波形モデル生成手段は、前記情報入力手段により受け付けた各数値データに基づいて、電圧変動係数、最大変動周波数、キャリア周波数、周波数偏移、周波数変調指数、周波数変調電圧およびノイズ波形モデルの各数値データを計算する計算手段を有する、
請求項１に記載のノイズ波形モデル生成装置。
【請求項３】
電源装置のスイッチング周波数、定格出力電圧、基本波振幅、フィードバック周期および波形選択指数をそれぞれ表す情報の入力を受け付ける情報入力手段と、
前記電源装置の負荷依存電圧と振幅変調度について導き出す要素数を設定するためのクラス選択指数の入力を受け付けるクラス選択指数入力手段と、
前記クラス選択指数入力手段により受け付けたクラス選択指数に応じた第１要素数の負荷依存電圧を取得する負荷依存電圧取得手段と、
前記クラス選択指数入力手段により受け付けたクラス選択指数に応じた第２要素数の振幅変調度を取得する振幅変調度取得手段と、
前記情報入力手段により受け付けた各情報と、前記負荷依存電圧取得手段により取得された第１要素数の負荷依存電圧と、前記振幅変調度取得手段により取得された第２要素数の振幅変調度とに基づいて、解析的に前記第１要素数と第２要素数に応じた種類のノイズ波形モデルを生成するノイズ波形モデル生成手段と、
前記ノイズ波形モデル生成手段により生成された複数のノイズ波形モデルを出力するノイズ波形モデル出力手段と、
を備えたノイズ波形モデル生成装置。
【請求項４】
前記情報入力手段は、前記電源装置のスイッチング周波数、定格出力電圧、基本波振幅、フィードバック周期および波形選択指数の各数値データの入力を受け付け、
前記負荷依存電圧取得手段は、前記第１要素数の負荷依存電圧の各数値データを取得し、
前記振幅変調度取得手段は、前記第２要素数の振幅変調度の各数値データを取得し、
前記ノイズ波形モデル生成手段は、前記情報入力手段により受け付けた各数値データと、前記負荷依存電圧取得手段により取得された第１要素数の負荷依存電圧の各数値データと、前記振幅変調度取得手段により取得された第２要素数の振幅変調度の各数値データとに基づいて、電圧変動係数、最大変動周波数、キャリア周波数、周波数偏移、周波数変調指数、周波数変調電圧およびノイズ波形モデルの各数値データを計算する計算手段を有する、
請求項３に記載のノイズ波形モデル生成装置。
【請求項５】
前記クラス選択指数入力手段により受け付けたクラス選択指数に応じた負荷依存電圧クラスと振幅変調度クラスとを設定するクラス設定手段を、さらに備え、
前記負荷依存電圧取得手段は、前記情報入力手段により受け付けた定格出力電圧と前記クラス設定手段により設定された負荷依存電圧クラスとに基づいて、負荷依存電圧の最大値を計算し、前記定格出力電圧から前記負荷依存電圧の最大値の範囲において整数となる負荷依存電圧を第１要素数の負荷依存電圧として取得し、
前記振幅変調度取得手段は、前記クラス設定手段により設定された振幅変調度クラスに基づいて、振幅変調度の最小値を計算し、当該振幅変調度の最小値から予め設定された振幅変調度の最大値の範囲において小数点第２位以下を切り捨てた小数となる振幅変調度を第２要素数の振幅変調度として取得する、
請求項４に記載のノイズ波形モデル生成装置。
【請求項６】
前記クラス設定手段は、前記クラス選択指数入力手段により受け付けたクラス選択指数に対して予め設定された負荷依存電圧クラスと振幅変調度クラスとを対応付けたクラス設定テーブルを記憶するテーブル記憶手段を有し、当該テーブル記憶手段により記憶されたクラス設定テーブルに基づいて、前記クラス選択指数入力手段により受け付けたクラス選択指数に対応した負荷依存電圧クラスと振幅変調度クラスとを設定する、
請求項５に記載のノイズ波形モデル生成装置。
【請求項７】
データ処理装置の処理部により、電源系のノイズ波形モデルを生成するためのノイズ波形モデル生成方法であって、
電源装置のスイッチング周波数、定格出力電圧、負荷依存電圧、基本波振幅、フィードバック周期、波形選択指数および、振幅変調度をそれぞれ表す情報の入力を受け付けること、
前記受け付けた各情報に基づいて解析的にノイズ波形モデルを生成すること、
前記生成されたノイズ波形モデルを出力すること、
を備えるノイズ波形モデル生成方法。
【請求項８】
データ処理装置の処理部により、電源系のノイズ波形モデルを生成するためのノイズ波形モデル生成方法であって、
電源装置のスイッチング周波数、定格出力電圧、基本波振幅、フィードバック周期および波形選択指数をそれぞれ表す情報の入力を受け付けること、
前記電源装置の負荷依存電圧と振幅変調度について導き出す要素数を設定するためのクラス選択指数の入力を受け付けること、
前記受け付けたクラス選択指数に応じた第１要素数の負荷依存電圧を取得すること、
前受け付けたクラス選択指数に応じた第２要素数の振幅変調度を取得すること、
前記受け付けた各情報と、前記取得された第１要素数の負荷依存電圧と、前記取得された第２要素数の振幅変調度とに基づいて、解析的に前記第１要素数と第２要素数に応じた種類のノイズ波形モデルを生成すること、
前記生成された複数のノイズ波形モデルを出力すること、
を備えるノイズ波形モデル生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電気・電子装置に対するＥＭＣ（Electromagnetic Compatibility）数値シミュレーションを行うのに用いられ、電源系のノイズ源から発生するノイズ波形モデルの生成装置およびその生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二つ以上の電気・電子装置がケーブル等を介して接続される環境においては、特定の装置（ノイズ源）が発するノイズが、その他の装置（被害装置）へ影響を及ぼす。
【０００３】
このことを想定し、ノイズの伝達経路や伝搬モード、ノイズ源から被害装置間の減衰量の解析、被害装置のノイズ故障リスクおよびリスク低減のためのノイズ対策フィルタの最適設計等を目的として、ＥＭＣ数値シミュレーションが実施される（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００４】
このノイズ源の一種に、電力（電圧・電流）の変換や昇降圧を目的として、装置内部に、インバータ、コンバータ等の電力変換回路を搭載した電力装置がある。
【０００５】
電力装置は、回路内におけるパワー半導体のスイッチング動作時に、装置の出力ポートに、スイッチング周波数に起因する基本波とその高調波としてノイズ（電源系ノイズ）を発することが、広く知られている。
【０００６】
電力装置をノイズ源として、前記ＥＭＣ数値シミュレーションを実施する場合は、電力装置が発する電源系ノイズの波形を再現するための、電源系ノイズ波形モデルを生成する必要がある。
【０００７】
一般的には、ＣＩＳＰＲ（国際無線障害特別委員会）等の国際規格に準拠したノイズ測定（例えば、非特許文献２、非特許文献３参照。）を実施し、一度測定した波形データ（数値ファイル）をシミュレーションソフト等に読み込ませることで、電源系ノイズ波形モデルを生成する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】マハムド他, “商用電源系のインピーダンスを考慮した照明器具の過渡妨害波評価方法,”  信学技報EMCJ2014-114, 2014
【非特許文献２】CISPR 16-1-2 ed1.2 (2006), “Radio disturbance and immunity measuring apparatus - Ancillary equipment - Conducted disturbances”
【非特許文献３】CISPR 16-2-1 ed3.0 (2014), “Methods of measurement of disturbances and immunity - Conducted disturbance measurements”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
電源系ノイズ波形モデルを生成するにあたり、前記背景技術の欄に記載したような、実際に測定した波形を用いる手法では、ノイズ測定試験の実施が必要であるため、非常に時間とコストがかかる。
【００１０】
本発明は、このような課題に鑑みなされたもので、ノイズ源である電源装置に関して、ユーザ自らノイズ測定試験を実施することなく、電源装置のノイズの特徴を踏まえたノイズ波形モデルを生成することを可能にするノイズ波形モデル生成装置およびその生成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るノイズ波形モデル生成装置は、電源装置のスイッチング周波数、定格出力電圧、負荷依存電圧、基本波振幅、フィードバック周期、波形選択指数および振幅変調度をそれぞれ表す情報の入力を受け付ける情報入力手段と、前記情報入力手段により受け付けた各情報に基づいて、解析的にノイズ波形モデルを生成するノイズ波形モデル生成手段と、前記ノイズ波形モデル生成手段により生成されたノイズ波形モデルを出力するノイズ波形モデル出力手段と、を備えている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＥＭＣ数値シミュレーションに必要なノイズ波形を与えるため、ノイズ源である電源装置に関して、ユーザ自らノイズ測定試験を実施することなく、電源装置のノイズの特徴を踏まえたノイズ波形モデルを生成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のノイズ波形モデル生成装置の第１実施形態に係る電源系ノイズ波形モデル出力装置１０Ａの構成を示すブロック図。
【図２】前記電源系ノイズ波形モデル出力装置１０Ａのノイズ波形モデル生成処理（１）を示すフローチャート。
【図３】前記ノイズ波形モデル生成処理（１）に従い入力したスイッチング周波数ｆＳＷ＝４８kHzの時間波形を示す図。
【図４】前記ノイズ波形モデル生成処理（１）のステップＳ７において計算した周波数変調電圧ＶＦＭ(t)の時間波形を示す図。
【図５】前記周波数変調電圧ＶＦＭ(t)における瞬時周波数ｆＦＭ(t)の時間波形を示す図。
【図６】前記ノイズ波形モデル生成処理（１）のステップＳ８において計算した電源系ノイズ波形モデルＶＰ(t)の時間波形を示す図。
【図７】前記電源系ノイズ波形モデルＶＰ(t)の周波数特性を示す図。
【図８】本発明のノイズ波形モデル生成装置の第２実施形態に係る電源系ノイズ波形モデル出力装置１０Ｂの構成を示すブロック図。
【図９】前記電源系ノイズ波形モデル出力装置１０Ｂのクラス設定部１５により参照される記憶部１２に記憶されたクラス設定テーブルを示す図。
【図１０】前記電源系ノイズ波形モデル出力装置１０Ｂのノイズ波形モデル生成処理（２）を示すフローチャート。
【図１１】前記ノイズ波形モデル生成処理（２）のステップＳ２４において得られた負荷依存電圧ＶＲ(Ｎ)の確率密度関数ｆＶＲ(x)を示す図。
【図１２】前記ノイズ波形モデル生成処理（２）のステップＳ２７において計算されたノイズ波形モデルＶＰ-ＭＮ(t)（Ｎ×Ｍ個）のイメージを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下図面により本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、本発明のノイズ波形モデル生成装置の第１実施形態に係る電源系ノイズ波形モデル出力装置１０Ａの構成を示すブロック図である。
【００１６】
この電源系ノイズ波形モデル出力装置１０Ａは、パーソナルコンピュータ等、ソフトウエア（プログラム）に従ってデータ処理を実行するデータ処理装置により実現し、ＣＰＵを主体とする処理部１１を備える。
【００１７】
前記処理部１１は、記憶部１２に記憶されたプログラム（ノイズ波形モデル生成処理プログラムを含む）に従い装置内各部の動作を制御するもので、前記処理部１１には、前記記憶部１２が接続される他に、入力部１３、出力部１４が接続される。
【００１８】
前記入力部１３は、ユーザ操作に応じた種々のデータの入力受付機能、外部の記録媒体から読み出した種々のデータの入力受付機能、外部との通信接続により得られた種々のデータの入力受付機能を有し、入力された種々のデータは前記処理部１１に転送されて処理され、また、前記記憶部１２に転送されて記憶される。
【００１９】
前記出力部１４は、前記処理部１１による処理結果のデータ出力機能、前記記憶部１２から読み出されたデータ出力機能を有し、表示装置によるデータの表示や印刷装置によるデータの印刷、外部の記録媒体に対するデータの記録、外部の電子機器と通信接続してデータの送信などを行なう。
【００２０】
このように構成された電源系ノイズ波形モデル出力装置１０Ａは、前記処理部１１であるＣＰＵが前記ノイズ波形モデル生成処理のプログラムに記述された命令に従い装置内各部の動作を制御し、ソフトウエアとハードウエアとが協働して動作することにより、以下の動作説明で述べるような、電源系ノイズ波形モデルの生成機能を実現する。
【００２１】
次に、前記構成の第１実施形態の電源系ノイズ波形モデル出力装置１０Ａの動作について説明する。
【００２２】
図２は、前記電源系ノイズ波形モデル出力装置１０Ａのノイズ波形モデル生成処理（１）を示すフローチャートである。
【００２３】
先ず、ノイズ波形モデルの生成対象とする電力装置のカタログに記載された仕様等の情報や、当該電力装置の製造業者に問い合わせるなどして得ることが可能な特定の情報（スイッチング周波数ｆＳＷ、定格出力電圧ＶＩ、負荷依存電圧ＶＲ、基本波振幅ＶＣ、フィードバック周期ＴＳ、波形選択指数Ｓ、振幅変調度ＫＡ）の各数値データを入力部１３により入力して記憶部１２に記憶させる（ステップＳ１）。
【００２４】
処理部１１は、前記記憶部１２に記憶された定格出力電圧ＶＩと負荷依存電圧ＶＲとの各数値データに基づいて、以下の式(1)に従い、電圧変動係数ＫＦＡを計算する（ステップＳ２）。  
【００２５】
【数１】
2019028907.tif 000003
【００２６】
また処理部１１は、前記記憶部１２に記憶されたスイッチング周波数ｆＳＷと、前記ステップＳ２において計算された電圧変動係数ＫＦＡとの各数値データに基づいて、以下の式(2)に従い、最大変動周波数ｆ´ＳＷを計算する（ステップＳ３）。  
【００２７】
【数２】
2019028907.tif 000004
【００２８】
また処理部１１は、前記記憶部１２に記憶されたスイッチング周波数ｆＳＷと、前記ステップＳ３において計算された最大変動周波数ｆ´ＳＷとの各数値データに基づいて、以下の式(3)に従い、キャリア周波数ｆＣを計算する（ステップＳ４）。  
【００２９】
【数３】
2019028907.tif 000005
【００３０】
さらに処理部１１は、前記記憶部１２に記憶されたスイッチング周波数ｆＳＷと、前記ステップＳ４において計算されたキャリア周波数ｆＣとの各数値データに基づいて、以下の式(4)に従い、周波数偏移ｆＦｄを計算する（ステップＳ５）。  
【００３１】
【数４】
2019028907.tif 000006
【００３２】
また処理部１１は、前記記憶部１２に記憶されたフィードバック周期ＴＳと、前記ステップＳ５において計算された周波数偏移ｆＦｄとの各数値データに基づいて、以下の式(5)に従い、周波数変調指数βを計算する（ステップＳ６）。  
【００３３】
【数５】
2019028907.tif 000007
【００３４】
すると処理部１１は、前記記憶部１２に記憶された基本波振幅ＶＣ、フィードバック周期ＴＳと、前記ステップＳ４において計算されたキャリア周波数ｆＣと、前記ステップＳ６において計算された周波数変調指数βとの各数値データに基づいて、以下の式(6)に従い、周波数変調電圧ＶＦＭ(t)を計算する（ステップＳ７）。  
ただしこのとき、tは０≦t≦１０の範囲の変数とし、任意のｍ番目tｍとｍ＋１番目tｍ＋１との差分Δt＝１０−８とする。また、nは２０以上の自然数とする。  
【００３５】
【数６】
2019028907.tif 000008
【００３６】
前記記憶部１２に記憶された波形選択指数Ｓ＝０の場合は、変調周波数波形が矩形波となり、スイッチング周波数ｆＳＷ、最大変動周波数ｆ´ＳＷの二値を瞬時周波数とし、速度（フィードバック周期）ＴＳで瞬時的に偏移する。
【００３７】
また一方で、波形選択指数Ｓ≠０の場合は、変調周波数波形が正弦波となり、最大変動周波数ｆ´ＳＷ〜スイッチング周波数ｆＳＷの範囲において、瞬時周波数が速度（フィードバック周期）ＴＳで正弦的に偏移する。
【００３８】
またこのとき、周波数変調の瞬時周波数ｆＦＭ(t)は、以下の式（7）で表すことができる。  
【００３９】
【数７】
2019028907.tif 000009
【００４０】
すると処理部１１は、前記記憶部１２に記憶された振幅変調度ＫＡと、前記ステップＳ７において計算された周波数変調電圧ＶＦＭ(t)との各数値データに基づいて、以下の式(8)に従い、電源系ノイズ波形モデルＶＰ(t)の数値データを計算する（ステップＳ８）。  
【００４１】
【数８】
2019028907.tif 000010
【００４２】
なお、前記式(8)は、前記ステップＳ１において入力された情報を用いて、以下の式（9）のように表すことができる。このとき、電圧変動係数ＫＦＡ＜１、波形選択指数Ｓ＝０とする。  
【００４３】
【数９】
2019028907.tif 000011
【００４４】
処理部１１は、前記計算された電源系ノイズ波形モデルＶＰ(t)の数値データを、波形データとして出力可能な例えばＣＳＶ形式のデータファイルに変換し、出力部１４により外部の記録媒体に記録して出力し、また、記憶部１２に記憶させる（ステップＳ９）。
【００４５】
これにより、ノイズ波形モデルの生成対象とする電力装置の特定の情報から、ＥＭＣ数値シミュレーションに使用するノイズ波形モデルを生成することが可能となる。
【００４６】
以下に、前記ステップＳ１において入力したスイッチング周波数ｆＳＷ＝４８kHz、定格出力電圧ＶＩ＝４８Ｖ、負荷依存電圧ＶＲ＝３０Ｖ、基本波振幅ＶＣ＝２Ｖ、フィードバック周期ＴＳ＝１ms、波形選択指数Ｓ＝０、振幅変調度ＫＡ＝０．５の場合において生成された電源系ノイズ波形モデルＶＰ(t)の実施例について説明する。
【００４７】
図３は、前記ノイズ波形モデル生成処理（１）に従い入力したスイッチング周波数ｆＳＷ＝４８kHzの時間波形を示す図であり、周期1/48000(s)の連続波である。
【００４８】
図４は、前記ノイズ波形モデル生成処理（１）のステップＳ７において計算した周波数変調電圧ＶＦＭ(t)の時間波形を示す図である。
【００４９】
図５は、前記周波数変調電圧ＶＦＭ(t)における瞬時周波数ｆＦＭ(t)の時間波形を示す図である。
【００５０】
ここでは、フィードバック周期ＴＳ＝１ms、波形選択指数Ｓ＝０と設定しているため、１msの速度で、前記ステップＳ３において式（2）に従い計算した最大変動周波数ｆ´ＳＷ＝３０kHzと前記スイッチング周波数ｆＳＷ＝４８kHzとの二値を瞬時周波数として、周波数変調されていることがわかる。
【００５１】
図６は、前記ノイズ波形モデル生成処理（１）のステップＳ８において計算した電源系ノイズ波形モデルＶＰ(t)の時間波形を示す図である。
【００５２】
図７は、前記電源系ノイズ波形モデルＶＰ(t)の周波数特性を示す図である。
【００５３】
この電源系ノイズ波形モデルＶＰ(t)によれば、３０kHzと４８kHzにおいてピークを示していることがわかる。なお、ここでの電源系ノイズ波形モデルＶＰ(t)は、電力装置の内部の制御回路において用いられるパルス周波数変調（Pulse Frequency Modulation: PFM）や、パルス幅変調（Pulse Width Modulation: PWM）の制御方式を模擬したものである。
【００５４】
したがって、前記構成の電源系ノイズ波形モデル出力装置１０Ａによれば、ノイズ波形モデルの生成対象とする電力装置の取得可能な特定の情報（スイッチング周波数ｆＳＷ、定格出力電圧ＶＩ、負荷依存電圧ＶＲ、基本波振幅ＶＣ、フィードバック周期ＴＳ、波形選択指数Ｓ、振幅変調度ＫＡ）を入力すると、当該入力された特定の情報に基づいて、電圧変動係数ＫＦＡ、最大変動周波数ｆ´ＳＷ、キャリア周波数ｆＣ、周波数偏移ｆＦｄ、周波数変調指数β、周波数変調電圧ＶＦＭ(t)、電源系ノイズ波形モデルＶＰ(t)の数値データを順次解析的に計算し、計算された電源系ノイズ波形モデルＶＰ(t)の数値データを、波形データとして出力可能なデータファイルに変換して出力する。
【００５５】
これにより、ＥＭＣ数値シミュレーションに必要なノイズ波形を与えるため、ノイズ源である電源装置に関して、ユーザ自らノイズ測定試験を実施することなく、電源装置のノイズの特徴を踏まえたノイズ波形モデルを生成することが可能になる。
【００５６】
具体的な効果について述べると、従来は、電源ノイズの測定とその信号処理に１〜２時間程度の作業時間を必要としたのに比較して、本実施形態のノイズ波形モデル出力装置１０Ａによれば、１〜２分程度の信号処理によりノイズ波形モデルの生成を実現できるので、その所要時間が少なくとも６０分の１以下となる。また、ノイズ測定用の測定機類も必要としないため、少なくとも１００万円以上のコスト削減が可能になる。
【００５７】
（第２実施形態）
この第２実施形態では、ノイズ波形モデルの生成対象とする電力装置の特定の情報として、負荷依存電圧ＶＲと振幅変調度ＫＡが不明な場合でも、電源系ノイズ波形モデルを生成可能な電源系ノイズ波形モデル出力装置１０Ｂについて説明する。
【００５８】
図８は、本発明のノイズ波形モデル生成装置の第２実施形態に係る電源系ノイズ波形モデル出力装置１０Ｂの構成を示すブロック図である。
【００５９】
この第２実施形態の電源系ノイズ波形モデル出力装置１０Ｂは、前記第１実施形態の電源系ノイズ波形モデル出力装置１０Ａ（図１参照）に対し、前記不明な負荷依存電圧ＶＲと振幅変調度ＫＡについて計算により導き出す要素数（ＮとＭ）を設定するためのクラス設定部１５を追加して構成する。
【００６０】
図９は、前記電源系ノイズ波形モデル出力装置１０Ｂのクラス設定部１５により参照される記憶部１２に記憶されたクラス設定テーブルを示す図である。
【００６１】
図１０は、前記電源系ノイズ波形モデル出力装置１０Ｂのノイズ波形モデル生成処理（２）を示すフローチャートである。
【００６２】
先ず、ノイズ波形モデルの生成対象とする電力装置のカタログに記載された仕様等の情報や、当該電力装置の製造業者に問い合わせるなどして得ることが可能な特定の情報（スイッチング周波数ｆＳＷ、定格出力電圧ＶＩ、基本波振幅ＶＣ、フィードバック周期ＴＳ、波形選択指数Ｓ）と、前記不明な負荷依存電圧ＶＲと振幅変調度ＫＡについて計算により導き出す要素数（ＮとＭ）を設定するためのクラス選択指数Ｃとの各数値データを入力部１３により入力して記憶部１２に記憶させる（ステップＳ２１）。
【００６３】
処理部１２は、前記クラス設定部１５により、前記記憶部１２に記憶されたクラス設定テーブル（図９参照）に基づいて、前記入力されたクラス選択指数Ｃに対応した負荷依存電圧クラスＣＶＲ(n)と振幅変調度クラスＣＫＡ(m)を決定する（ステップＳ２２）。
【００６４】
ここで、前記入力されたクラス選択指数Ｃが小さく、負荷依存電圧クラスＣＶＲ(n)と振幅変調度クラスＣＫＡ(m)が大きくなる場合は、決定されるクラスが高く、一方でクラス選択指数Ｃが大きく、負荷依存電圧クラスＣＶＲ(n)と振幅変調度クラスＣＫＡ(m)が小さくなる場合は、決定されるクラスが低いことを意味する。
【００６５】
すると処理部１１は、前記ステップＳ２２において決定された負荷依存電圧クラスＣＶＲ(n)に基づいて、以下の式(10)に従い、負荷依存電圧の最大値ＶＲ-Ｍを計算する（ステップＳ２３）。  
【００６６】
【数１０】
2019028907.tif 000012
【００６７】
処理部１１は、負荷依存電圧ＶＲ(Ｎ)を、前記記憶部１２に記憶された定格出力電圧ＶＩ〜前記ステップＳ２３において計算された負荷依存電圧の最大値ＶＲ-Ｍの範囲において、要素数Ｎ（整数）として抽出する（ステップＳ２４）。
【００６８】
このとき、負荷依存電圧ＶＲ(Ｎ)の確率密度関数ｆＶＲ(x)は、以下の式（11）を用いて表すことができ、  
【００６９】
【数１１】
2019028907.tif 000013
となる正規分布とする。  
【００７０】
【数１２】
2019028907.tif 000014
ただし、変数ｘ＝負荷依存電圧クラスＣＶＲ(n)、平均ｕ＝０、分散σ２＝１とする。
【００７１】
図１１は、前記ノイズ波形モデル生成処理（２）のステップＳ２４において得られた負荷依存電圧ＶＲ(Ｎ)の確率密度関数ｆＶＲ(x)を示す図である。
【００７２】
また処理部１１は、前記ステップＳ２２において決定された振幅変調度クラスＣＫＡ(m)に基づいて、以下の式(12)に従い、振幅変調度の最小値ＫＡ-Ｍを計算する（ステップＳ２５）。  
【００７３】
【数１３】
2019028907.tif 000015
【００７４】
処理部１１は、振幅変調度ＫＡ(Ｍ)を、前記ステップＳ２５において計算された振幅変調度の最小値ＫＡ-Ｍ〜０．８の範囲において、要素数Ｍ（小数；小数点第２以下切り捨て）として抽出する（ステップＳ２６）。
【００７５】
すると処理部１１は、前記ステップＳ２４において抽出された負荷依存電圧ＶＲ(Ｎ)と、前記ステップＳ２６において抽出された振幅変調度ＫＡ(Ｍ)と、前記記憶部１２に記憶されたスイッチング周波数ｆＳＷ、定格出力電圧ＶＩ、基本波振幅ＶＣ、フィードバック周期ＴＳおよび波形選択指数Ｓとに基づいて、前記図２におけるステップＳ２〜Ｓ８と同様の処理に従い、電源系ノイズ波形モデルＶＰ-ＭＮ(t)の数値データを前記要素数Ｎ×Ｍ個計算する（ステップＳ２７）。
【００７６】
すなわち、前記要素数Ｎ、Ｍは、それぞれ前記負荷依存電圧ＶＲ(Ｎ)、振幅変調度ＫＡ(Ｍ)に対応しており、電源系ノイズ波形モデルＶＰ-１２(t)は、負荷依存電圧ＶＲ(1)、振幅変調度ＫＡ(2)の数値データを用いて計算した波形モデルとなる。そして、前記ステップＳ２２において決定された負荷依存電圧クラスＣＶＲ(n)と振幅変調度クラスＣＫＡ(m)のクラスが高い場合は、クラスが低い場合と比べて、計算される波形モデルの数（Ｎ×Ｍ）が多くなる。
【００７７】
図１２は、前記ノイズ波形モデル生成処理（２）のステップＳ２７において計算されたノイズ波形モデルＶＰ-ＭＮ(t)（Ｎ×Ｍ個）のイメージを示す図である。
【００７８】
この後、処理部１１は、前記第１実施形態と同様に、計算された電源系ノイズ波形モデルＶＰ-ＭＮ(t)（Ｎ×Ｍ個）の数値データを、それぞれ波形データとして出力可能な例えばＣＳＶ形式のデータファイルに変換し、出力部１４により外部の記録媒体に記録して出力し、また、記憶部１２に記憶させる（ステップＳ２８）。
【００７９】
これにより、前記構成の第２実施形態の電源系ノイズ波形モデル出力装置１０Ｂによれば、ノイズ波形モデルの生成対象とする電力装置の特定の情報として、負荷依存電圧ＶＲと振幅変調度ＫＡが不明な場合でも、当該不明な負荷依存電圧ＶＲと振幅変調度ＫＡについて計算により導き出す要素数（ＮとＭ）を任意のクラス選択指数Ｃに応じて設定し、当該クラス選択指数Ｃに応じた種類の電源系ノイズ波形モデルＶＰ-ＭＮ(t)（Ｎ×Ｍ個）を生成することが可能となる。
【００８０】
なお、前記各実施形態において記載した電源系ノイズ波形モデル出力装置１０Ａ，１０Ｂによる各処理の手法、すなわち、図２のフローチャートに示す第１実施形態の電源系ノイズ波形モデル生成処理（１）、図１０のフローチャートに示す第２実施形態の電源系ノイズ波形モデル生成処理（２）等の各手法は、何れもコンピュータに実行させることができるプログラムとして、メモリカード（ＲＯＭカード、ＲＡＭカード等）、磁気ディスク（フロッピ（登録商標）ディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリ等の外部記録装置の媒体に格納して配布することができる。そして、データ処理装置（電源系ノイズ波形モデル出力装置１０Ａ，１０Ｂ）のコンピュータ（処理部１１（ＣＰＵ））は、この外部記録装置の媒体に記録されたプログラムを記憶装置（記憶部１２）に読み込み、この読み込んだプログラムによって動作が制御されることにより、前記各実施形態において説明した電源系ノイズ波形モデルの生成機能を実現し、前述した手法による同様の処理を実行することができる。
【００８１】
また、前記各手法を実現するためのプログラムのデータは、プログラムコードの形態としてネットワーク上を伝送させることができ、このネットワークに接続されたコンピュータ装置から前記プログラムのデータをデータ処理装置に取り込んで記憶装置に記憶させ、前述した電源系ノイズ波形モデルの生成機能を実現することもできる。
【００８２】
本願発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、前記各実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、各実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されたり、幾つかの構成要件が異なる形態にして組み合わされても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除されたり組み合わされた構成が発明として抽出され得るものである。
【符号の説明】
【００８３】
１０Ａ…電源系ノイズ波形モデル出力装置（第１実施形態）、
１０Ｂ…電源系ノイズ波形モデル出力装置（第２実施形態）、
１１…処理部、１２…記憶部、１３…入力部、１４…出力部、１５…クラス設定部、
ＶＰ(t)…電源系ノイズ波形モデル（第１実施形態）、
ＶＰ-ＭＮ(t)…電源系ノイズ波形モデル（第２実施形態）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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