種々の LED 電球と電源線から発生する電磁ノイズの発生メカニズム（月刊EMC）

　LED 照明は、長寿命・低消費電力な照明機器として広く普及している。地球温暖化対策計画（平成 28 年 5 月 13 日閣議決定）でも、「LED 等の高効率照明が 2020 年までにフローで 100％、2030 年までにストックで 100% 普及することを目指す」という方針が示され、LED 照明の更なる普及が進むことが予想される。

　白熱電球の発光効率は 15 lm/W であるのに対し、LED モジュールは、2015 年時で 160 lm/W の高い発光効率が得られ、2020 年には 200 lm/W を超えると予想されている。また、同じ程度の発光効率である蛍光灯の寿命と比較すると LED は約 3 倍以上であり、LED 照明は高効率かつ長寿命であることが言える。

　LED モジュールは直流駆動（DC）であるが、これまでの照明器具と置き換える場合は電源側が交流（AC）である場合が多い。このため、LED 照明器具には AC100V から DC への電力変換回路が用いられる。多くの LED 照明は、インバータスイッチング素子を含むコンバータが用いられる。

　インバータは100kHz 程度のスイッチング周波数で、小型のトランスにより電圧の変換ができるため、小型軽量化に最適な電源回路である。しかし、スイッチングに伴う過渡電流によって伝導性ノイズならびに放射ノイズとなり、他の電子機器へ妨害を与えることで問題になっている。LED 照明に内蔵されているインバータからのノイズについても、AM ラジオや FM ラジオにノイズが混入した報告がある。

　本研究では LED 照明から発生する電磁ノイズ量と放射メカニズムを解明することを目的としている。本報告では、LED 照明の中でも一般に流通している LED 電球に着目し、種々の LED 電球から発生するノイズ量と妨害レベルを放射電界ならびに伝導電流ノイズの測定と解析を行った。

本研究で用いた LED 電球

　LED 電球は各社から様々種類が発売されている。家電量販店等で入手可能な LED 電球のうち、電気用品安全法に LED 電球が記載される 2012 年以前に入手した LED 電球を 13 個、2012 年以降に販売された LED電球を 4 個、計 19 個についてノイズ測定を行った。LED 電球には、明るさの変更ができない一般的な電球と、スイッチやリモコン操作により明るさや色を調整できる製品が販売されている。

放射電界測定

　照明機器のノイズ測定法ならびに規制値は、国際無線障害特別委員会（CISPR）により、CISPR15 としてまとめられている。

続きは『月刊EMC No.354』にて

【月刊EMC No.354 目次情報】

＜特集＞
◇総務省が考える医療機関における電波利用推進における諸課題
・「医療機関において安心・安全に電波を利用するための手引き」について
　（滋慶医療科学大学院大学 加納隆）
・医療機関における無線LAN 利用の課題と対策
　（（地独）神奈川県立病院機構 小田直之）

＜Technology＞
・環境ノイズによる無電源動作人感センサの開発に関する取り組み
　（豊橋技術科学大学 大村廉）
・～信頼性向上の取り組みと標準化動向～
　宇宙線起因中性子によるキャリア通信システムにおけるソフトエラー
　（NTTネットワークサービスシステム研究所 森弘樹、岩下秀徳、青柳健一、舩津玄太郎、行田克俊）
・次世代ものづくりにおける人工知能を組み込んだ製品開発環境
　（富士通アドバンストテクノロジ（株） 鹿庭智）
・種々のLED 電球と電源線から発生する電磁ノイズの発生メカニズム
　（長野工業高等専門学校 春日貴志、井上浩）

＜New&Now 規格・規制情報＞
・日本建築学会環境規準
　「建築物の現場における電磁シールド性能測定方法規準」の解説
　（日本大学 三枝健二）

＜実践講座＞
・EMC測定・試験のポイント－1.今更、人に聞けないEMC用語解説
　基本・共通用語⑩
　ディファレンシャルモードとコモンモード
　（（株）e・オータマ 田路明）
・EMC測定・試験のポイント－1.今更、人に聞けないEMC用語解説
　基本・共通用語⑪
　電波吸収体
　（兵庫県立大学 畠山賢一）
・製品の信頼性を高めるLSI のEMC 設計⑦【最終回】
　現象別半導体集積回路の電磁両立性検証（3）
　（ローム（株） 稲垣亮介）
・電源ノイズ解析と設計法⑤
　抵抗負荷・誘導負荷に接続された全波整流回路
　（大阪大学 舟木剛）

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