パワーブログのホームページ

電源の規制に関する考慮事項の基礎

2020年9月29日、Andrew Johnson著 - 7分の閲読

電源の規制に関する考慮事項の基礎

設計エンジニアは、システム用電源を選択する際に、いくつかのクラスの規制問題を考慮する必要があります。規制に関する懸念の主な3つのカテゴリー:

  1. 安全基準
  2. EMI/EMC基準
  3. 効率基準

これらの規格のカテゴリーは、エンドシステムが販売される特定の市場において、任意であったり必須となる可能性があります。どちらの基準にも適合するには、電源がこれらの要件を満たすように設計されているだけでなく、さまざまなレベルのサポート文書も付属されていることが必要です。

安全基準

IEC(国際電気標準会議)は、電子製品に適用される安全基準を作成および交付する組織です。これらの基準は通常、国際市場で承認されるか、修正されてその後承認されます。例えば、IEC 62368-1 は、オーディオおよびビデオ(AV)と情報通信技術(ICT)に対応する基準で、今年の後半に発効される予定です。この基準は世界中で、さまざまなレベルで採用、修正、執行されます。UL 62368-1は米国で、EN 62368-1は欧州連合で採用されています。安全基準は、地域によってバリエーションがあるだけでなく、複数の版があったり反復適用されることがよくあります。

国/地域で採用されているIEC安全基準を示す図

OEMにとって、電源選択の最初のステップは、システムがどのような安全基準を満たす必要があるかを知ることにあります。以下の情報は、電源に関連する主な安全基準の例を示しています。

外部AC-DC電源カテゴリのサムネイル

IEC 60601-1


医療機器と歯科用機器

内部AC-DC電源カテゴリのサムネイル

IEC 62368-1


情報通信技術とオーディオビジュアル製品

DC-DCコンバータカテゴリのサムネイル

IEC 60335-1


家庭用電化製品

電源フィルタカテゴリのサムネイル

IEC 61558-1


変圧器、リアクター、電源ユニット

次のステップは、エンドシステムがどの国で販売されるかを理解し、電源がその国の特定の規制の変更範囲を確実にカバーするようにすることです。政府公認の検査機関が現地の規制への準拠を認定します。より広く知られているその他の試験機関や認証機関には、ULやTUVなどもあります。試験施設からの製品に関する文書には、CBレポートやCB準拠証明書が含まれる場合があります。CBレポートは、特定のIECコードに対する試験結果を説明する包括的な資料で、その国特定の規格逸脱が含まれる場合もあります。規制試験や認証を理解することは面倒な作業ですが、多くの電源ベンダーがガイダンスを提供することで、より安価かつ迅速に最終システムの承認をおこなえるようにすることができます。

詳細については、当社の技術論文、電源安全規格、機関、マークをご覧ください。

EMI/EMC基準

EMI(電磁干渉)とEMC(電磁場適合性)は、電子製品間でいかに電子製品が意図しない電気信号の送受信をおこなうかに関する概念です。EMI/EMC要件は、前述の安全基準と比べるとそれほど複雑ではなく、多くの場合、各国の現地政府が規制しています。米国ではFCC(連邦通信委員会)がこれにあたり、EUでは電磁場適合性(EMC)指令2014/30/EUによって規制されています。米国やEU以外の国にも同様の要件がありますが、通常はFCCまたはEU EMC指令と統一されています。

伝導ノイズと放射ノイズ

一般的なEMIおよびEMC基準には、次のようなものがあります。

  • CISPR 22:情報技術機器 - 無線障害特性限界
  • CISPR 24:情報技術機器 - 耐性特性限界
  • IEC61000シリーズのEMIおよびEMC仕様
  • EN 55022:欧州におけるIT機器の無線妨害特性の限界
  • EN 55024:欧州におけるIT機器の耐性要件
  • FCC パート15:無線周波数ノイズと耐性に関する米国の規制

すべてのコンポーネント同士の相互作用が最終テストに合格できるように、エンドシステムで電源をテストすることが重要です。ほとんどの場合、EMIおよびEMC試験は外部施設で実施されるため、このスケジュールと予算を計画する必要があります。

詳細情報については、電源における電源におけるEMIとEMCの違いについてをご覧ください。

効率基準

もう一つの考慮事項は効率性です。これは電源を選択する際にも重要です。設計チームやマーケティングチームが電源の電力変換効率を心配することはよくあります。効率に関する懸念には、製品の動作に必要な入力電力、電力変換の非効率による放散に必要な熱量、無負荷時の消費電力、または動作していないときに製品が使用する電力量などがあります。規制は、外部アダプタとも呼ばれる外部電源にも適用されます。

カリフォルニア州エネルギー委員会(CEC)は、2004年に最初となる外部電源の効率基準を義務化しました。それ以来、米国ではさまざまな反復適用が行われ、まずはEnergy Starによって執行され、後にエネルギー省(DOE)、国際効率表示協定(IEMP)へと受け渡されました。IEMPは、外部電源の効率レベルを示すローマ数字による表示を指定します。多くの国と地域では現在、外部アダプタに対して強制基準と自主基準が実施されています。

電源ラベルのレベルVIマークの例
電源アダプタラベルの国際効率表示プロトコルの例

米国は現在、エネルギー省(DOE)の必須規制であるレベルVIが布かれています。カナダは、米国レベルVIの性能要件と統一されています。最近EUでは、委員会規制(EU)2019/1782またはEcodesign 2019/1782へと移行し、これは一般的にレベルVIと統一されていますが、追加の文書や報告が必要です。また、他の国でも効率基準の見直しとアップグレードが行われていますが、確実に適合するための最も簡単な方法は、最新の規制と要件を監視している電源メーカーと協力することです。CUIのアダプタ製品ラインの大部分はDOEレベルVI、Ecodesign 2019/1782、およびCoCティア2(より厳格な効率規制の次レベル案)に適合しています。

内部電源または組み込み電源の電力変換効率も、Energy Starなどのシステムレベルの自主基準を満たすためには重要です(ただし規制は緩い)。

詳細については、外部電源の効率基準をご覧ください。

概要

規制上の問題に対処するのは困難ではありますが、CUIの電源は、最新の安全基準の認証を取得しており、設計やシステム承認を容易にするグローバルなEMI/EMCおよび電力変換効率基準に適合するように設計されています。また、CUIは自社が提供する基準外の各国機関に基づく表示についても、お客様をサポートさせていただきます。

カテゴリ: 基礎安全とコンプライアンス

その他のリソース


この記事またはトピックに関するコメントを今後当社が取り上げるべきだと思いますか?
powerblog@cui.comにメールでご連絡ください。

Andrew Johnson

Andrew Johnson

製品管理ディレクター

17年におよぶCUIでの勤務期間、Andrewは製品管理、営業、運営で重要な役割を果たしてきました。パワー・エレクトロ二クスにおける彼の業界経験と、総括的な顧客体験への注目により、彼は設計と世界的な規制に関して常に変化する環境のナビゲーション方法について詳しく理解することができました。Andrewは、余暇には家族との時間を大切にしており、特にキャンプ、ハイキング、釣りなどのアクティビティを楽しんでいます。

 
Powered by Translations.com GlobalLink OneLink SoftwarePowered By OneLink