(57)【要約】【課題】電子制御機器のシグナルグランドとフレームグランド間のコンデンサ容量を選択できるようにし、ＥＭＣ対策を容易にするノイズ低減回路を提供する。【解決手段】電子制御機器１において、内部プリント配線基板上２にシグナルグランド３とフレームグランド４間に複数のコンデンサ５（５a、５ｂ、５ｃ）を並列に実装したコンデンサ回路６を設け、コンデンサ回路６から任意のコンデンサ５（５a、５ｂ、５ｃ）を選択できるスイッチ７（７a、７ｂ、７ｃ）からなるコンデンサ選択手段８を備えたノイズ低減回路である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＭＣ対策が必要な電子制御機器において、
プリント配線基板に設けたシグナルグランドとフレームグランド間に並列接続した複数のコンデンサと、
前記複数のコンデンサから任意のコンデンサを選択するコンデンサ選択手段を備え、
前記コンデンサ選択手段によって前記コンデンサの容量を選択的に可変することを特徴としたノイズ低減回路。
【請求項２】
ＥＭＣ対策が必要な電子制御機器において、
プリント配線基板に設けたシグナルグランドとフレームグランド間に並列接続したコンデンサと、
前記プリント配線基板に設けたコネクタと、
前記シグナルグランドと接続されたコネクタのシグナルグランド端子と、
前記フレームグランドおよび筐体と電気的に接続されたコネクタのフレームグランド端子と、
前記シグナルグランド端子とフレームグランド端子間に並列接続した外付けコンデンサを備え、
前記外付けコンデンサによってコンデンサ容量を可変することを特徴としたノイズ低減回路。
【請求項３】
前記コネクタに接続可能な複数のコンデンサを並列接続したコンデンサ回路と、
前記コンデンサ回路の任意のコンデンサを選択するコンデンサ選択手段をさらに備え、
前記コンデンサ選択手段によって前記コンデンサの容量を可変する請求項２に記載のノイズ低減回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子制御機器のＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）に有効なノイズ低減回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子制御機器のＥＭＣ対策は重要な課題であり、外部からの静電気イミュニティ対策としてフレームグランド−シグナルグランド間に適当な容量のコンデンサを追加して、ノイズ成分を低減するように対策することが一般的である。また、不要輻射ノイズなどのエミッションに対してノイズフィルタを内蔵したり、フレームグランドを強化するなどして固有周波数を高くするなどの対策がとられている(例えば、特許文献１参照)。
【特許文献１】特開２００３−２８３１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
解決しようとする問題点は、制御機器単体においては、各メーカによって最適に設計されているためＥＭＣの問題はクリアできていても、設備に組み込んだ時点でシステム全体としてＥＭＣを考えたとき、他の制御機器のノイズや取り付け位置、ケーブルの引き回しなどの影響を受けるため、必ずしも最適ではない。
【０００４】
システムとしてのＥＭＣ評価は、システム全体が完成してから測定しないと分からないため、ＥＭＣ改善のための要因特定や設計変更は困難で大掛かりなものとなり、コストアップにもつながる。
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、最終のシステム機器に取付けた状態でＥＭＣ対策が容易に実現できるノイズ低減回路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】
【０００６】
上記課題を解決するために請求項１に記載のノイズ低減回路は、ＥＭＣ対策が必要な電子制御機器において、プリント配線基板に設けたシグナルグランドとフレームグランド間に並列接続した複数のコンデンサと、前記複数のコンデンサから任意のコンデンサを選択するコンデンサ選択手段を備え、前記コンデンサ選択手段によって前記コンデンサの容量を選択的に可変する。
【０００７】
また、請求項２に記載のノイズ低減回路は、ＥＭＣ対策が必要な電子制御機器において、
プリント配線基板に設けたシグナルグランドとフレームグランド間に並列接続したコンデンサと、前記プリント配線基板に設けたコネクタと、前記シグナルグランドと接続されたコネクタのシグナルグランド端子と、前記フレームグランドおよび筐体と電気的に接続されたコネクタのフレームグランド端子と、前記シグナルグランド端子とフレームグランド端子間に並列接続した外付けコンデンサを備え、前記外付けコンデンサによってコンデンサ容量を可変する。
【０００８】
さらに、請求項３に記載のノイズ低減回路は、前記コネクタに接続可能な複数のコンデンサを並列接続したコンデンサ回路と、前記コンデンサ回路の任意のコンデンサを選択するコンデンサ選択手段をさらに備え、前記コンデンサ選択手段によって前記コンデンサの容量を可変する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１に記載のノイズ低減回路によれば、コンデンサ容量を選択的に変更することができるため、設計変更を行うことなく、ＥＭＣ対策が可能となる。
【００１０】
また、請求項２に記載のノイズ低減回路によれば、電子制御機器にシグナルグランド端子とフレームグランド端子を設けたので、外付けコンデンサによってＥＭＣ対策が可能となる。
【００１１】
さらに、請求項３に記載のノイズ低減回路によれば、外付けコンデンサによってコンデンサ容量を選択的に変更することができ、ＥＭＣ対策が可能となる。
【００１２】
このように、本発明のノイズ低減回路を用いれば、設計変更を行うことなく、最終システム機器としてのＥＭＣ対策が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
ＥＭＣ対策が必要な電子制御機器において、プリント配線基板に設けたシグナルグランドとフレームグランド間に並列接続した複数のコンデンサと、前記複数のコンデンサから任意のコンデンサを選択するコンデンサ選択手段を備え、前記コンデンサ選択手段によって前記コンデンサの容量を選択的に可変することを特徴としたノイズ低減回路である。以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。
（実施に形態１）
ＥＭＣ対策が必要な電子制御機器の一例としてモータ制御装置があり、モータを駆動する際にインバータ回路で半導体パワー素子をＯＮ−ＯＦＦするため、スイチングノイズが発生する。実施の形態１は、複数のコンデンサと、その中から任意のコンデンサを選択するコンデンサ選択手段とから成るノイズ低減回路を備えたものである。
【００１４】
図１において、電子制御機器１のプリント配線基板２は、シグナルグランド３とフレームグランド４を備えている。そのシグナルグランド３とフレームグランド４間に複数のコンデンサ５（５a、５ｂ、５ｃ）を並列に実装したコンデンサ回路６と、任意のコンデンサ５を選択できる複数のスイッチ７（７a、７ｂ、７ｃ）からなるコンデンサ選択手段８を備えている。
【００１５】
本発明のノイズ低減回路について、詳細に説明する。電子制御機器１の制御回路配線を施したプリント配線基板２には、制御回路の基準電圧となるシグナルグランド３と、モータ制御装置の筐体と接続されたフレームグランド４が存在する。
【００１６】
電子制御機器１は、一般的に外部からの静電気による誤動作や破壊防止のため、シグナルグランド３とフレームグランド４間に適当な容量と耐圧特性を持ったコンデンサを実装している。このコンデンサの容量やプリント配線板２上の実装位置は、電子制御機器１が放出する不要輻射ノイズのレベルにも影響があるため、メーカは電子制御機器１の設計時に、静電気試験や不要輻射ノイズの測定などの結果によりコンデンサの容量、実装場所を決定する。
【００１７】
しかし電子制御機器１をシステム機器に取り付けて使用した場合、システム機器全体としての不要輻射ノイズレベルは、周囲の他の電子機器の影響や取り付け方法、ケーブルの引き回しによって変わってくるため、使用環境によって様々である。一方、設備システムの大幅な設計変更が困難であり、コストアップとなるためノイズレベルを低減することは難しい場合が少なくない。
【００１８】
本発明は、シグナルグランド３とフレームグランド４間に複数のコンデンサ５（５a、
５ｂ、５ｃ）を並列に実装したコンデンサ回路６と、任意のコンデンサを選択するスイッチ７（７a、７ｂ、７ｃ）からなるコンデンサ選択手段８を設けている。このコンデンサ選択手段８によって、選択的にコンデンサ容量を変更することができ、システム機器全体としての不要輻射ノイズレベルを低減することができる。
【００１９】
例えば、コンデンサ５a、５ｂ、５ｃに、それぞれ１０００ｐＦ、０．１μＦ、０．３μＦの３種類のコンデンサを実装しておく。スイッチ７ａだけを閉じれば、１０００ｐＦが選択され、スイッチ７ａを開放してスイッチ７ｂとスイッチ７ｃを同時に閉じれば、０．４μＦとなる。全てのスイッチを開放にすると、シグナルグランド３とフレームグランド４間にコンデンサ無しの状態となり静電気対策ができなくなってしまう。
【００２０】
このため、適当な容量のコンデンサ９を別に固定実装しておき、それ以外のコンデンサ５（５a、５ｂ、５ｃ）を選択できるようにしてもよい。
【００２１】
なお、スイッチ７（７a、７ｂ、７ｃ）は、分解することなく外部から容易に設定できるようにするため、電子制御機器１の表面に設置すればよい。また、ケーブル１１は、電子制御機器１と外部装置を接続する通信ケーブルなどである。一般的にノイズは、ケーブル１０を伝って放出する場合が多いため、コンデンサ５（５a、５ｂ、５ｃ）は、ケーブル１１を接続するコネクタ１０の近傍に実装した方が好ましい。
（実施の形態２）
実施の形態２の電子制御機器は、不要輻射ノイズ対策用のコンデンサを外付け可能にするためコネクタ端子をプリント配線基板に備えたものである。
【００２２】
図２において、電子制御機器２１のプリント配線基板２２には、マイコンなどの回路部品を搭載するための制御回路配線パターンが施されている。プリント配線板２２の制御回路配線パターンに設けたシグナルグランド２３とフレームグランド２４間にはコンデンサ２９が実装され、電子制御機器２１の筐体（図示せず）は、プリント配線基板２２のフレームグランド２４と電気的に接続されている。
【００２３】
一方、コネクタ３０は、プリント配線基板２２のシグナルグランド２３と電気的に接続されたシグナルグランド端子３０ａ、フレームグランド２４と電気的に接続されたフレームグランド端子３０ｂを備え、プリント配線基板２２上に実装され、ケーブル側のコネクタ３１を介して外部コンデンサと接続する。
【００２４】
図２では、コネクタ３０と、コネクタ３１を介して外部機器と信号をやり取りするための配線については省略し、本発明の要部であるコネクタ周辺のみを示している。
【００２５】
実施の形態２では、ケーブル側のコネクタ３１のシグナルグランド端子３０ａとフレームグランド端子３０ｂ間に、システム機器に組み込まれた状態で、最適な容量のコンデンサ２５を選択して接続すればよい。
【００２６】
また、コネクタ３１のシグナルグランド端子とフレームグランド端子間に、あらかじめ複数のコンデンサ２５（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ）を実装したコンデンサ回路を備えておいてもよく、この場合、スイッチ２７（２７ａ、２７ｂ、２７ｃ）からなるコンデンサ選択手段２８を一緒に設ける。最終のシステム機器において、ユーザがコンデンサ選択手段２８のスイッチ２７を操作して最適な容量を選択する。これにより最終システム機器のＥＭＣ対策を容易に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明のノイズ低減回路は、設備機器としてＥＭＣ対策が必要となる産業用途のモータ
制御装置や通信コントローラなどに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１におけるノイズ低減回路の構成図
【図２】本発明の実施の形態２におけるノイズ低減回路の構成図
【符号の説明】
【００２９】
１，２１  電子制御機器
２，２２  プリント配線基板
３，２３  シグナルグランド
４、２４  フレームグランド
５，９，２９  コンデンサ
６，２６  コンデンサ回路
７，２７  スイッチ
８，２８  コンデンサ選択手段
２５  外付けコンデンサ
３０，３１  コネクタ
３０ａ  シグナルグランド端子
３０ｂ  フレームグランド端子
【図１】
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【図２】
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