(57)【要約】【課題】車両の電源インピーダンスを模擬することを容易にする、疑似電源回路網を提供すること。【解決手段】電源端子部とグランド端子部とを備え、前記電源端子部と前記グランド端子部とに接続された車両用機器に規定のインピーダンスを与える疑似電源回路網であって、前記電源端子部と前記グランド端子部との間に接続され、前記インピーダンスを低くするインピーダンス調整部を備える、疑似電源回路網。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源端子部とグランド端子部とを備え、前記電源端子部と前記グランド端子部とに接続された車両用機器に規定のインピーダンスを与える疑似電源回路網であって、
前記電源端子部と前記グランド端子部との間に接続され、前記インピーダンスを低くするインピーダンス調整部を備える、疑似電源回路網。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、疑似電源回路網に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、通信装置などの装置に規定のインピーダンスを与える疑似電源回路網が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１５９４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電力変換器等の車両用機器が車両の電源回路網に接続されている状態で当該機器から見た電源回路網のインピーダンス（車両の電源インピーダンス）は、疑似電源回路網が所定の周波数で規定のインピーダンスを当該機器に与えることで模擬することができる。これにより、当該機器が実車両の電源回路網に接続されていない試験環境でも、当該機器を疑似電源回路網に接続することによって、実車両の搭載環境と相関性の高い部品試験（例えば、当該機器から電源回路網に伝搬する雑音を測定する試験）を実施することができる。
【０００５】
しかしながら、車両の電源インピーダンスが極めて低い場合、車両の電源インピーダンスを模擬することは容易ではない。
【０００６】
そこで、本発明の一態様は、車両の電源インピーダンスを模擬することを容易にする、疑似電源回路網の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一態様では、
電源端子部とグランド端子部とを備え、前記電源端子部と前記グランド端子部とに接続された車両用機器に規定のインピーダンスを与える疑似電源回路網であって、
前記電源端子部と前記グランド端子部との間に接続され、前記インピーダンスを低くするインピーダンス調整部を備える、疑似電源回路網が提供される。
【０００８】
本態様によれば、前記インピーダンス調整部は、前記車両用機器に与える規定のインピーダンスを低くするので（つまり、疑似電源回路網のインピーダンスを下げるので）、車両の電源インピーダンスを模擬することが容易になる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様によれば、車両の電源インピーダンスを模擬することが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】疑似電源回路網の構成の一例を示す図である。
【図２】CISPR25に規定されているインピーダンスを示す図である。
【図３】疑似電源回路網の構成の一例を示す図である。
【図４】疑似電源回路網の構成の他の一例を示す図である。
【図５Ａ】アダプタ（インピーダンス調整部の一例）の第一例を示す平面（上面）図である。
【図５Ｂ】アダプタの第一例を示す正面図である。
【図６】アダプタの第二例を示す正面図である。
【図７】アダプタの第三例を示す正面図である。
【図８】アダプタの第四例を示す平面（上面）図である。
【図９】アダプタの第五例を示す平面（上面）図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
自動車等の車両には、モータ駆動機器や電力変換器などの電気機器や、エンジン制御回路などの電子機器が搭載されている。このような電気機器又は電子機器で発生して電源線を伝搬する電磁界雑音（伝導ノイズ）を測定する際、その測定の正確性及び再現性を高めるために疑似電源回路網（AMN：Artificial  Mains  Network）が使用される。AMNは、電源インピーダンス安定化回路網（LISN：Line  Impedance  Stabilization  Network）とも称される。
【００１３】
疑似電源回路網を使用する主な目的は、試験対象機器から見た電源線のインピーダンスを一定にすること、試験対象機器以外の装置（例えば、１２Ｖバッテリ等の電源装置）からの電磁界雑音を抑制（フィルタ）すること、試験対象機器から生じる電磁界雑音電圧を計測することである。
【００１４】
自動車用機器の標準的な仕様は、CISPR（国際無線障害特別委員会）25で規定されている。その一例を図１に示す。図１は、0.1MHz〜100MHzに対応する5μH//50Ωの疑似電源回路網１００の構成の一例を示す図である。
【００１５】
疑似電源回路網１００は、直流の電源６０が接続される一対の電源側端子１０，２０と、試験対象の機器６１が接続される一対の機器側端子３０，４０とを有する。電源側正極端子１０は、電源６０の正極に接続される端子であり、電源側負極端子２０は、電源６０の負極に接続される端子である。機器側電源端子３０は、機器６１の電源入力端子に接続される端子であり、機器側グランド端子４０は、機器６１のグランド端子に接続される端子である。
【００１６】
電源６０は、疑似電源回路網１００の電源線（電源ライン７５とグランドライン７６）を介して、機器６１に電力を供給する。疑似電源回路網１００から機器６１に電力が供給されているとき、機器６１から発生する雑音の電圧は、コンデンサ７３及び抵抗７４を介して、ポート５０に接続された測定器６３により測定される。
【００１７】
疑似電源回路網１００は、インダクタ７２と、コンデンサ７１と、コンデンサ７３と、抵抗７４と、ポート５０とを有する。インダクタ７２は、電源ライン７５に直列に接続された誘導素子である。コンデンサ７１は、端子１０とインダクタ７２との間で電源ライン７５に接続された一端と、グランドライン７６に接続された他端とを有する容量素子である。電源ライン７５とグランドライン７６との間には、コンデンサ７３と抵抗７４との直列回路が接続されている。当該直列回路は、インダクタ７２と端子３０との間で電源ライン７５に接続された一端と、グランドライン７６に接続された他端とを有する。抵抗７４の両端には、測定器６３が接続されるポート５０が設けられている。
【００１８】
図２は、CISPR25に規定されているインピーダンスを示す図である。縦軸のインピーダンスは、端子１０と端子２０との間を短絡し且つポート５０に50Ωの負荷６４をかけた状態での、端子３０と端子４０との間のインピーダンスで示される。なお、図２中の破線は、CISPR25の定義（例：0.1MHzで3.2Ω）を、0.1MHzより低い周波数に拡張した場合のインピーダンス（例：9kHzで0.28Ω）を示す。
【００１９】
複数の車両に搭載された複数の機器において、車両の電源インピーダンスを調査すると、CISPR25の定義よりも低い。特に、1MHz以下での車両の電源インピーダンスは、CISPR25の定義よりも極めて低い。また、車両用機器からの電磁界雑音については、CISPR25で規定していない周波数（例えば、9kHzから0.1MHzまでの周波数帯の周波数）で計測したいニーズがある。
【００２０】
本発明は、上記のような状況下においてなされたものである。本発明の一態様は、車両の電源インピーダンスを模擬することを容易にする疑似電源回路網を提供し、実車両の搭載環境と相関性の高い電磁界雑音試験（部品試験）を実施可能にするものである。
【００２１】
＜実施例１＞
実施例１を図３に示す。図３は、アダプティブな低インピーダンスの疑似電源回路網１０１の構成の一例を示す図である。疑似電源回路網１０１は、CISPR25準拠の疑似電源回路網１００と、低インピーダンスになる回路構成を有するアダプタ１と、電源６０側の電磁気雑音をバイパスするアダプタ２とを有する。
【００２２】
アダプタ１は、疑似電源回路網１００の端子３０と端子４０との間に接続され、端子３０と端子４０との間のインピーダンス（つまり、疑似電源回路網１００が所定の周波数で機器６１に与える規定のインピーダンス）を低くするインピーダンス調整部の一例である。アダプタ１の一端は、端子３０に直接接続されてもよいし、端子３０と端子３１との間の電源ライン７５に接続されることによって端子３０に間接的に接続されてもよい。同様に、アダプタ１の他端は、端子４０に直接接続されてもよいし、端子４０と端子４１との間のグランドライン７６に接続されることによって端子４０に間接的に接続されてもよい。端子３０は、電源端子部の一例であり、端子４０は、グランド端子部の一例である。
【００２３】
アダプタ２は、疑似電源回路網１００の端子１０と端子２０との間に接続され、電源６０側から入力される電磁気雑音をバイパスする構成とする。アダプタ２の一端は、端子１０に直接接続されてもよいし、端子１０と端子１１との間の電源ライン７５に接続されることによって端子１０に間接的に接続されてもよい。同様に、アダプタ２の他端は、端子２０に直接接続されてもよいし、端子２０と端子２１との間のグランドライン７６に接続されることによって端子２０に間接的に接続されてもよい。
【００２４】
なお、端子１０と端子２０との間に1μFのコンデンサ７１が接続されているため、アダプタ２の機能をコンデンサ７１で代用してもよい。この場合、アダプタ２は無くてもよい。ポート５０は、開放、あるいは50Ωの抵抗で終端される。
【００２５】
機器６１からの電磁気雑音は、機器６１側の電源端子３１に流れる電流を電流プローブ６２で計測することにより測定可能である。
【００２６】
低インピーダンスになるアダプタ１は、コンデンサＣ１を含むことで交流成分のみが通過する。特に、低インピーダンスを、低い周波数で実現するためには、大きな静電容量を持ったコンデンサＣ１が選定される。さらに、大きな静電容量を持ったコンデンサＣ１には、コンデンサＣ１内部の等価直列抵抗（ESR：Equivalent  Series  Resistance）が小さいものを選定することで、低インピーダンスを実現することができる。例えば、導電性高分子を利用した電解コンデンサを複数並列に使うことで、高い静電容量と低い総ESRが両立する。コンデンサＣ１は、セラミックコンデンサでもよいし、フィルムコンデンサでもよい。
【００２７】
例えば、10kHzで低インピーダンスにするためのアダプタ１の総静電容量は、1000μF以上（容量性リアクタンス：１／（ωC）＝0.016Ω）とし、端子３０と端子４０との間を接続する配線を含む総ESRは、10kHzで0.015Ω以下とする。また、端子３０と端子４０との間を接続する配線を含むアダプタ１の等価直列インダクタンスは、0.2μH以下（誘導性リアクタンス：ωL=0.012Ω@10kHz）とする。コンデンサＣ１と端子３０又は端子４０とを結ぶ配線は、例えば、リジットなバスバを含む。
【００２８】
また、10kHzでの5μHのインダクタ７２の誘導性リアクタンス（ωL＝0.31Ω）に比べて、アダプタ２の誘導性リアクタンス（10kHzで0.16Ω）が小さくなるように、コンデンサＣ２を有するアダプタ２の総静電容量は100μF以上とする。
【００２９】
このようなアダプタ１（又は、アダプタ１とアダプタ２）を疑似電源回路網１００に追加することで、疑似電源回路網１００が所定の周波数で機器６１に与える規定のインピーダンスを低くすることができる。よって、車両の電源インピーダンスである低インピーダンスを再現（模擬）することができる。
【００３０】
このように、疑似電源回路網１０１は、疑似電源回路網１００のみの場合に比べて、低インピーダンスの車両の電源インピーダンスを正確に再現でき、実車両の電源環境と相関が高い電磁界雑音試験（部品試験）を実施することができる。
【００３１】
また、疑似電源回路網の上述の目的（一定のインピーダンス、フィルタ）に必要な5μHのインダクタ７２は、調整が必要な専用品であり、高コストで体格も大きい（CISPR25準拠の疑似電源回路網１００の大部分をインダクタ７２が占める）。しかしながら、疑似電源回路網１０１はCISPR25準拠の疑似電源回路網１００を利用するので、専用の疑似電源回路網を新たに準備する必要がなく、低インピーダンスの疑似電源回路網を低コストで実現することができる。
【００３２】
また、CISPR25準拠の疑似電源回路網１００を使用してCISPR25準拠の電磁気雑音試験を評価するべンチ構成に、アダプタ１（又は、アダプタ１とアダプタ２）を追加することで、車両の電源インピーダンスを再現した試験を実施することができる。そのため、試験スピードが向上し、試験の再現性を高めることができる。また、CISPR25準拠の疑似電源回路網１００を活用することで、車両や製品毎に電源のインピーダンスが異なる場合でも、容易に試験を実施することができる。
【００３３】
＜実施例２＞
実施例２を図４に示す。図４は、アダプティブな低インピーダンスの疑似電源回路網１０２の構成の一例を示す図である。図３に示したアダプタ１の構成に対して、コンデンサＣ１に直列に接続された抵抗Ｒ１が追加されている。抵抗Ｒ１の追加により、低インピーダンス化による共振を抑制することができる。したがって、本構成により、共振を抑制し、再現性が高く、精度の高い試験を実施することができる。
【００３４】
＜実施例３＞
実施例３を図５Ａ及び図５Ｂに示す。図５Ａは、アダプタ１（または、アダプタ２）の第一例を示す平面（上面）図である。図５Ｂは、アダプタ１（または、アダプタ２）の第一例を示す正面図である。
【００３５】
アダプタ１（または、アダプタ２）は、複数のアダプタに分割されてもよく、例えば、アダプタ８１とアダプタ９１に分割した構成でもよい。アダプタ８１とアダプタ９１のどちらか一方がコンデンサＣ１を収納してもよいし、アダプタ８１とアダプタ９１の両方が分割したコンデンサＣ１をそれぞれ収納してもよい。
【００３６】
アダプタ１（または、アダプタ２）は、アダプタ８１とアダプタ９１を連結する連結部材３（例えば、ヒンジ構造を有する部材）と、アダプタ８１とアダプタ９１間を電気的に接続する配線４ａ，４ｂと、アダプタ８１に設けられた端子８２と、アダプタ９１に設けられた端子９２とを有する。アダプタ１の場合、端子８２と端子９２のうち、一方の端子は、疑似電源回路網１００の端子３０に接続される端子であり、他方の端子は、疑似電源回路網１００の端子４０に接続される端子である。アダプタ２の場合、端子８２と端子９２のうち、一方の端子は、疑似電源回路網１００の端子１０に接続される端子であり、他方の端子は、疑似電源回路網１００の端子２０に接続される端子である。
【００３７】
連結部材３は、分割されたアダプタを連結する部材であり、１自由度以上の可動部である。このように、アダプタ１は端子８２と端子９２との間の距離を連結部材３により変化させることができる。したがって、端子３０と端子４０との間の距離が異なる複数の疑似電源回路網１００が存在しても、それらの異種の疑似電源回路網１００のいずれにもアダプタ１を接続することが可能となる。同様に、アダプタ２は端子８２と端子９２との距離を連結部材３により可変できる。したがって、端子１０と端子２０との距離が異なる複数の疑似電源回路網１００が存在しても、それらの異種の疑似電源回路網１００のいずれにもアダプタ２を接続することが可能となる。また、アダプタ１又はアダプタ２は、端子８２と端子９２との間の距離を連結部材３により変化させることで、端子１０，２０，３０，４０のサイズ違いに対応できる。
【００３８】
また、アダプタ１を複数の部分に分割することにより、アダプタ１の等価直列インダクタンスを小さくして、低インピーダンスの車両の電源インピーダンスを再現することが容易になる。また、複数のCISPR25準拠の疑似電源回路網によらずに、安定した等価直列インダクタンスを設計的に調整することができる。
【００３９】
＜実施例４＞
実施例４を図６に示す。図６は、アダプタ１（または、アダプタ２）の第二例を示す正面図である。アダプタ１（または、アダプタ２）は、アダプタ本体８０と、端子８３と、端子９３とを有する。アダプタ本体８０は、アダプタ１の場合、コンデンサＣ１を収納し、アダプタ２の場合、コンデンサＣ２を収納する。端子８３は、端子３０と端子４０のうちの一方の端子（または、端子１０と端子２０のうちの一方の端子）に接続され、端子９３は、端子３０と端子４０のうちの他方の端子（または、端子１０と端子２０のうちの他方の端子）に接続される。
【００４０】
端子８３は、アダプタ本体８０に固定された端子である。端子９３は、端子９３とアダプタ本体８０との相対距離を可変させるスライド機構５を備え、スライド機構５は、当該相対距離を可変させるためのスライド穴５ａを有する。したがって、実施例４によれば、実施例３と同様に、複数の異種のCISPR25準拠の疑似電源回路網に対応するアダプタを提供することができる。
【００４１】
＜実施例５＞
実施例５を図７に示す。図７は、アダプタ１（または、アダプタ２）の第三例を示す正面図である。アダプタ１（または、アダプタ２）は、アダプタ本体８０と、端子８４と、端子９４とを有する。端子８４は、図６に示した端子８３と同様の機能を有し、端子９４は、図６に示した端子９３と同様の機能を有する。
【００４２】
端子８４は、アダプタ本体８０に固定された端子である。端子９４は、端子９４とアダプタ本体との相対距離を可変させるスライド機構６を備える。したがって、実施例５によれば、実施例３と同様に、複数の異種のCISPR25準拠の疑似電源回路網に対応するアダプタを提供することができる。
【００４３】
＜実施例６＞
実施例６を図８に示す。図８は、アダプタ１の第四例を示す平面（上面）図である。アダプタ１は、並列に接続された複数のコンデンサ１２２が実装された基板１２１を有する。コンデンサ１２２は、コンデンサＣ１を分割したものである。基板１２１には、複数のコンデンサ１２２から構成された並列回路の一端が接続された端子８５と、当該並列回路の他端が接続された端子９５とが設けられている。
【００４４】
基板１２１の端子８５と疑似電源回路網１００の端子３０とは、配線８６により互いに接続される。基板１２１の端子９５と疑似電源回路網１００の端子４０とは、配線９６により互いに接続される。
【００４５】
端子８５と端子４０は、端子３０と端子４０とを通る仮想直線１１１（又は、端子８５と端子９５とを通る仮想直線１１３）を法線とする仮想平面に対して一方の側に位置し、端子９５と端子３０は、当該仮想平面に対して他方の側に位置する。よって、配線８６と配線９６は互いの中間部分で交差する。また、端子３０には、機器６１の電源入力端子との接続のための配線７が接続される。なお、端子４０と機器６１のグランド端子とを接続する配線の図示は省略されている。
【００４６】
本構成により、配線７と配線８６との間の誘導結合は、打ち消される。同様に、配線７と配線９６との間の誘導結合も打ち消される。よって、アダプタ１の等価直列インダクタンスを安定にすることができる。
【００４７】
すなわち、配線７を流れる電流による磁束が第１の三角領域１１２及び第２の三角領域１１４に鎖交した場合の誘導結合の方向が、第１の三角領域１１２と第２の三角領域１１４とで逆向きになるため、誘導結合の打ち消しが起こる。
【００４８】
なお、第１の三角領域１１２とは、仮想直線１１１と配線８６と配線９６とに囲まれたループ状の領域であり、第２の三角領域１１４とは、仮想直線１１３と配線８６と配線９６とに囲まれたループ状の領域である。
【００４９】
＜実施例７＞
実施例７を図９に示す。図９は、アダプタ１の第五例を示す平面（上面）図である。アダプタ１は、並列に接続された複数のコンデンサ１２４が実装された基板１２３を有する。コンデンサ１２４は、コンデンサＣ１を分割したものである。基板１２３には、複数のコンデンサ１２４から構成された並列回路の一端が接続された端子８７と、当該並列回路の他端が接続された端子９７とが設けられている。
【００５０】
基板１２３の端子８７と疑似電源回路網１００の端子３０とは、配線８８により互いに接続される。基板１２３の端子９７と疑似電源回路網１００の端子４０とは、配線９８により互いに接続される。端子８７と端子９７は、基板１２３の略同一位置に配置されている。例えば、図示のように、端子８７が基板１２３の表面に配置され、端子９７が基板１２３の裏面に配置される。端子８７と端子９７は、同一表面上又は同一裏面上に隣接して配置されてもよい。
【００５１】
中心領域９０は、端子３０と端子４０とを結ぶ線分の中心点を含む中心点近傍領域を示す。配線８８は、端子８７から中心領域９０までの配線部分８８ａと、中心領域９０から端子３０までの配線部分８８ｂとを有する。配線９８は、端子９７から中心領域９０までの配線部分９８ａと、中心領域９０から端子４０までの配線部分９８ｂとを有する。配線部分８８ａと配線部分９８ａとは互いに並走して近接配置されている。
【００５２】
本構成により、配線７と配線８８との間の誘導結合と、配線７と配線９８との間の誘導結合は、ほぼ同等の強さとなり、アダプタ１の等価直列インダクタンスを安定にすることができる。
【００５３】
以上、疑似電源回路網を実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１，２，８１，９１  アダプタ
３  連結部材
４ａ，４ｂ  配線
５，６  スライド機構
７  配線
１０，１１，２０，２１，３０，３１，４０，４１  端子
５０  ポート
６０  電源
６１  機器
６２  電流プローブ
６３  測定器
６４  負荷
７５  電源ライン
７６  グランドライン
１００，１０１，１０２  疑似電源回路網
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
2017171099.tif 000009
【図７】
2017171099.tif 000010
【図８】
2017171099.tif 000011
【図９】
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