IEC 61000-4-x 要約:EMCイミュニティ試験の基本規格

IEC 61000-4シリーズ(ESD、放射RF、EFT、サージ、伝導RF、磁界、電圧ディップ)の概要:試験の考え方、代表的なレベル、性能基準。

本ページは自作の参考要約です。試験レベルと性能基準は適用されるジェネリック規格または製品規格(例:EN 55035、IEC 61000-6-1/-2)で定まり、版によって異なる場合があるため、原文書を確認してください。

概要

IEC 61000-4-xは、EMCの試験・測定技術を定めるシリーズで、主にイミュニティ試験方法を扱います。
これらはEMC基本規格であり、試験方法、波形、機器要件のみを定めます。どのレベルを適用し、何をもって合格とするかは、ジェネリック規格または製品規格が定めます。
例えばマルチメディア機器では、CISPR 35(EN 55035)がパート4-2、4-3、4-4、4-5、4-6、4-8、4-11などを引用し、レベルと基準を定めています。

パート	試験	現象
4-2	静電気放電(ESD)イミュニティ	人や物体からの静電気放電
4-3	放射RF電磁界イミュニティ	送信機などからの外部RF界
4-4	電気的ファストトランジェント/バースト(EFT/B)イミュニティ	リレーやコンタクタの開閉による高速パルス
4-5	サージイミュニティ	雷や開閉による高エネルギー過渡
4-6	RF界によって誘導される伝導妨害に対するイミュニティ	ケーブルに結合するRF電流/電圧
4-8	電源周波数磁界イミュニティ	変圧器や通電導体付近の磁界
4-9 / 4-10	パルス磁界/減衰振動磁界イミュニティ	雷や開閉による磁気過渡
4-11	電圧ディップ、短時間停電および電圧変動イミュニティ	電源品質の劣化
4-12 / 4-18	リングウェーブ/減衰振動波イミュニティ	開閉による振動性過渡
4-14 / 4-15	電圧変動イミュニティ/フリッカメータ	変動またはちらつく供給電圧

このシリーズは、試験設備(4-20 TEM導波管、4-21 反響室、4-22 全電波暗室)、HEMP、電力品質測定(4-30)も扱います。

パート	代表的なレベル	波形/条件のポイント
4-2 ESD	接触 ±2, ±4, ±6, ±8 kV / 気中 ±2, ±4, ±8, ±15 kV	立ち上がり時間は約0.7–1 ns、4 kV接触でのピーク電流は約15 A(1 kVあたり約3.75 A)
4-3 放射RF	通常 1, 3, 10 V/m(より高いレベルは製品規格による)	1 kHzで80 % AM。均一領域での電界校正後に試験
4-4 EFT	電源ポート ±0.5, ±1, ±2, ±4 kV / 信号ポート ±0.25, ±0.5, ±1, ±2 kV	5/50 nsパルス、繰り返し周波数5 kHzまたは100 kHz
4-5 サージ	±0.5, ±1, ±2, ±4 kV	1.2/50 µs開放電圧、8/20 µs短絡電流。結合インピーダンスは線間2 Ω、線-アース間12 Ω
4-6 伝導RF	1, 3, 10 V(起電力)	150 kHz–80 MHz、1 kHzで80 % AM、結合/減結合回路網(CDN)
4-8 電源周波数磁界	1, 3, 10, 30, 100 A/m	誘導コイルで印加する連続50/60 Hz磁界
4-11 電圧ディップ	残留電圧0 %、40 %、70 %などと継続時間の組み合わせ	組み合わせは製品規格で定められ、位相角と繰り返しも規定されます

4-3の試験周波数範囲は版によって異なり、最新版では最大6 GHzまで拡張されています。示した数値は代表例であり、製品に適用されるレベルは製品規格から得られます。

基準	意味
A	試験中および試験後も通常の性能が維持され、性能低下や機能喪失がない
B	試験中の一時的な性能低下は許容され、試験後はオペレータの介入なしにEUTが自己回復する
C	試験中の機能喪失は許容され、オペレータの介入(リセット、再起動)で回復できる。データ損失の扱いは別途規定される

どの試験にどの基準を適用するかは、製品規格(例:EN 55035)で定まります。判定方法は事前に試験計画に記載してください。

ESD:接触放電を優先し、気中放電は非導電面に使用します。放電対象点(コネクタシェル、金属筐体、ボタンなど)を事前に決めておいてください。結合板(HCP/VCP)への間接放電も含まれます。
放射RF:最初に電界均一性の校正を行います。80 % AMのため、アンプには無変調時に比べて約+5 dBのピーク電力の余裕が必要です。必要電力は「放射イミュニティ所要電力」計算ツールで見積もれます。
EFT/サージ:結合経路(線間/線-アース間)、極性、位相角ごとに繰り返します。電源フィルタとTVSの配置(入口近く、接地経路を最短に)が合否を左右することが多くあります。
伝導RF(4-6):セットアップはケーブル長とCDNの種類に依存します。特定の周波数でのみ誤動作する場合は、ケーブル共振を疑ってください。
電圧ディップ(4-11):入力コンデンサの容量とホールドアップ時間が結果を支配します。