LC EMI フィルタ設計計算ツール

伝導性エミッションを抑制するためのLCローパスEMIフィルターを設計し、ストップバンドでのインダクタンス、キャパシタンス、フィルター次数、および減衰量を計算します。

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公式

n = \left\lceil\frac{A_{dB}}{20}\right\rceil

参考: Williams & Taylor, "Electronic Filter Design Handbook" 4th ed.

Z0 — Characteristic impedance (Ω)

ωc — Angular cutoff frequency (rad/s)

n — Filter order

仕組み

LC EMIフィルタは、電気および電子システムの高周波ノイズを抑制するために電磁両立性（EMC）エンジニアリングで使用される重要な受動部品です。これらのローパスフィルタは、インダクタ (L) とコンデンサ (C) を組み合わせて周波数依存のインピーダンスネットワークを作り、カットオフ周波数を超えるノイズを低減することで、望ましくない電磁干渉を減衰させます。

計算例

問題: 50Ωシステム用のカットオフ周波数100kHzのLCローパスEMIフィルタの設計

解決策: 1.インダクタ値の計算:L = √2 * 50Ω/ (2π * 100,000 Hz) = 35.4 µH

2.コンデンサ値の計算: C = √2/(50Ω * 2π * 100,000 Hz) = 16 nF

3.カットオフ周波数を確認してください: fc = 1/(2π * √ (35.4µH * 16nF)) ≈100 kHz

実践的なヒント

✓必ず、予想される電圧と電流に対応する定格の部品を使用してください
✓減衰量を大きくするには、複数のフィルターステージの使用を検討してください。
✓実際の測定値とEMC試験によるフィルター性能の検証

よくある間違い

✗フィルター部品の計算時にソースと負荷のインピーダンスを無視する
✗実際の実装では寄生容量とインダクタンスを無視する
✗フィルターの挿入損失と電力処理能力を考慮していない

よくある質問

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