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Cincon MFフィルターモジュール:MIL-STD-461(F、G版)に準拠したEMI対策ソリューション

29

May

#Technical Article#DC-DC Converter#Industrial / ITE

 

 

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MIL-STD-461対応ソリューションの拡充:M2シリーズから新しいMFフィルターモジュールへ

昨年のM2グレードDC-DCコンバータ(30W~300Wの電源ソリューションを提供し、動作温度-55℃までの信頼性の高い性能を実現)の成功を基に、CINCONはMF EMIフィルタの導入により、MIL-STD-461対応製品ラインを拡充し、防衛および航空宇宙分野へのサポートを継続しています。

 

MIL-STD-461準拠の理解

市場からの強いフィードバックを受け、CINCONは顧客のEMI課題にさらに対応し、完全な防衛対応ソリューションを提供するために、MF EMIフィルターモジュールを導入しました。これらのモジュールは、防衛機器における電磁両立性(EMC)の要件を定めたMIL-STD-461(F、G)に準拠しています。以下の表は、本規格における4つの主要なサブカテゴリをまとめたものです。

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電磁干渉(EMI)の放射および感受性の制御に関する要求事項

 

MIL-STD-461は、以下を含む複数の電磁両立性(EMC)特性を網羅しています:

‧ CE(伝導エミッション):機器が発生するノイズや干渉で、ケーブルを通じて電源や接続されている他のシステムに影響を与えるものを指します。

‧ CS(伝導感受性):電源線やその他の導電経路を通じて侵入するノイズに対するシステムの脆弱性を示します。

‧ RE(放射エミッション):機器が周囲空間に放射する電磁ノイズで、近くの他の機器に干渉する可能性があるものを指します。

‧ RS(放射感受性):他の機器や環境から放射される可能性のある外部電磁ノイズに対するシステムの脆弱性を指します。

これらのカテゴリへの準拠は、複雑な電磁環境下で防衛システムが正常に機能することを保証するために不可欠です。

 

MF10/MF20のCINCON DC-DCコンバータとの統合

CINCONのMF10DおよびMF20Dフィルターモジュールは、MIL-STD-461のEMI要件を満たすために、選定されたDC-DCコンバータとシームレスに統合できるよう設計されています。

型式 入力電圧 出力電流 外形寸法 適合DC-DCコンバータ
MF10D075P 75 VDC max. 10 A max. 1/8ブリック CQB50W8
ECLB60W
ECLB75W
CQB75W8
CEB100W
MF20D075P 75 VDC max. 20 A max. 1/4ブリック CQB150W

この統合により、EMCフィルタ設計プロセスが簡素化されるだけでなく、COTS(市販商用部品)アプリケーションに最適なコスト効率の高いソリューションも提供されます。

 

典型的な用途には以下が含まれます:

● 航空電子システム(例:航空機搭載通信機器)

● 地上防衛車両の電源管理

● 高EMI感受性の産業機器

● 過酷な環境

 

従来、防衛システムでMIL-STD-461準拠を達成するには、伝導ノイズを抑制するために、インダクタ、コンデンサ、ビードコアなど多数の外付けフィルタ部品が必要でした(参考図を参照)。この方法は有効であるものの、設計の複雑化、コスト増、設置スペースの制約を招きます。

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CINCONのMFモジュールは、フィルタ機能を単一モジュールに統合することで、このプロセスを簡素化し、設計作業を削減するとともに、信頼性を向上させ、準拠性を維持します。

 

EMIテスト例:MF20とCQB150W-24S24の組み合わせ

実際の統合例を示すため、CINCONはMF20D075PをCQB150W-24S24 DC/DCコンバータと組み合わせてテストしました。推奨されるリファレンス回路およびテストボードを使用したこの構成は、MIL-STD-461規格に基づくCE102伝導エミッション試験に成功しました。

 

CINCONは、ECLBおよびBケースシリーズを含むDC-DCブリックモジュールとの互換性のためのレイアウト推奨およびリファレンス設計を提供しています。以下はCQB150W-24S24用のリファレンス回路およびレイアウト例です:

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MF10/20D075P:ハーフブリック、クォーターブリック、およびエイスブリック接続回路

 

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F20D075P:ハーフブリック、クォーターブリック、エイスブリック用PCBレイアウト(トップビュー)

 

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MF20D075P:ハーフブリック、クォーターブリック、エイスブリック用PCBレイアウト(ボトムビュー)

 

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テスト用の例

 

部品の値:

入力フィルタモジュール: MF10D075P/MF20D075P
DC-DC C1 C2 C3 C4, C5 CY1, CY3 CY2, CY4 BD1,BD2, BD3,BD4 CY5, CY6
CQB50W8-36S24 220uF/100V 0.47uF/100V 47uF/100V 10uF/100V 0.01uF/3KV 4700pF/3KV Bead Core 0.068uF/350Vac
CQB75W8-36S24
CEB100W-24S24-F
ECLB60W-24D12
ECLB75W-24D12
CQB150W-24S24

注意:

● C1: NIPPON CHEMI-CON URZシリーズ アルミ電解コンデンサ または同等品

● C2: C4、C5:1206 MLCC(積層セラミックコンデンサ)

● C4, C5: C4、C5:1206 MLCC(積層セラミックコンデンサ)

● CY1, CY2: 1812 MLCC(積層セラミックコンデンサ)

● CY3, CY4: 1808 MLCC(積層セラミックコンデンサ)

● CY5/CY6: TDK Y2 DIPコンデンサ または同等品

● C3: NIPPON CHEMI-CON UVYシリーズ アルミ電解コンデンサ または同等品

● BD1、BD2、BD3、BD4:HFZ3216PF-121T60(TAI-TECH製)

 

テスト結果:

MF20D075P(EMI伝導試験 MIL-STD-461 CE102、CQB150W-24S24使用) – 合格

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熱管理に関する追加注意事項

MF10/20D050Pは、-55°C~+110°Cの広いケース温度範囲に対応しています。最適な性能を確保するためには、適切なデレーティングまたは冷却が必要であり、ケース温度が110°Cを超えないようにすることが重要です。以下のグラフは、MF10D075PおよびMF20D075Pモジュールのデレーティング曲線を示しています:

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CINCONの社内EMCラボおよびHALT試験

CINCONは、自社のEMCラボを運営し、MIL-STD-461準拠のための社内テストを実施することで、開発期間を大幅に短縮しています。さらに製品の信頼性を確保するため、CINCONは高加速寿命試験(HALT)を実施し、動作限界および破壊限界を特定します。HALTでは製品に極限のストレス条件を与えることで、エンジニアは設計を改良し、耐久性を向上させ、製品開発初期の段階で顧客の信頼を高めることができます。防衛用途に関するご質問やサポートが必要な場合は、どうぞお気軽にお問い合わせください。お客様のニーズに応じた包括的なサポートとソリューションを提供いたします。

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詳細については、CINCONまでお問い合わせください:sales@cincon.com

 

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