LED照明で ノイズ障害発生を解説した記事

以前のブログでノイズ発生の記事を載せましたが、
これについて解説してあるHPを発見。
分かりやすい。
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http://n-seikei.jp/2010/04/led-1.html
LED製品におけるノイズについて
（文献参照：佐藤智典著　ＥＭＣとは何か）
LED製品
　現在、サイン業界や、照明業界の一部にACDC電源を使用せずAC直結型のLED照明が、巷にかなり多く出回っています。
　LEDは直流（DC)でしか光らすことは出来ないため、AC直結で点灯させるためには、交流（AC)を直流に変換させて点灯させています。
　電力会社から送電されている電力はすべて交流でありきれいな正弦波形状を保って送電されています。我々、電気の消費者が使用した電力は、同じラインを通り電力会社へと戻っていきます。その際、きれいな正弦波電流として再び戻す必要がありますが、電気を使用することにより汚くしてしまった場合は（下図参照）、きれいな状態に戻して電気を返してやる必要があります。

　しかし、現状のLED照明機器やLEDモジュールを調べるに、かなりの多くのモジュールや機器が、交流の正弦波を乱し、その改善回路などをまったく搭載していない機器が数多く見受けられます。また、LEDへの印加電流を調整するために、電流調整用の周波数発信部品を搭載する機器が多く、妨害電波などを引き起こし、周辺機器に影響を与える機種が顕在化されています。
EMCとは
　EMCという言葉は、LED製品やスイッチング電源などの仕様書などによく掲載されています。では、EMCとはなにか・・・。
　世界的な電子機器のノイズに対する規制の動向として、“ノイズは出さない！ノイズを受けない！”という動きになっています。EMCとは、その出さない・受けないレベルの規制基準の事を言い、“ノイズを出さない”事をエミッション（EMI電磁干渉）と呼び、“ノイズを受けない”事をイミュニティ（EMS電磁的感受）と呼びます。
　LEDそのものからノイズを発生することはありませんが、点灯させるための動作回路にノイズを発生させる原因があります。
具体的な例としては、LEDを点灯させた時、その近くで、ラジオに雑音が入り聞き取りづらかったり、テレビの画面が乱れてしまったりすることです。この状態はエミッションにより、電子機器が雑音ノイズを発生し、他の機器に影響を与えている状態です。（下図参照）
影響度合いが大きくなると、医療機器への影響や制御機器の誤作動などにより人命にも影響を与える事にもなりかねません。
　イミュニティの例としては、人体からの静電気や雷サージなどの電磁波によりLEDそのものが、点灯不良を起こしたり、スイッチング電源に影響を与え動作しなくなったりします。（下図参照）
力率と電源高調波電流の関係
　上述したとおり、AC直結型のLEDの回路の多くには「コンデンサ入力整流方式」が採用されています。そのため電圧波形・電流波形の関係に位相遅れが生じるとともに、電流波形を乱してしまうため、高調波電流を発生させる原因となっています。（下図参照）
このような回路を使用した機器は力率が悪くなると同時に、高調波電流も発生させていることになります。また、この場合の力率は0.6程度なる事が多いようです。
　力率が悪くなり高調波電流が増大した場合、消費電力で想定する以上の電力が必要となり（力率１の機器に比べ力率0.6の機器への電流は1.6倍流れることになります）送電線の太さや送電系統への障害ももたらします。
　力率改善用コンデンサをキュービクルなどに設置されている施設などには十分な注意が必要です。
　高調波電流はそれらコンデンサに影響を与え、場合によれば、発熱火災の原因にもなりかねません。高調波電流を発生させる機器を多く使用する場合は要注意です。身近な影響は、同じラインにつながったパソコンや電子機器が誤作動を引き起こしたり、医療器具などに誤動作を引き起こしかねません。
　日本は1996年に高調波電流の規制が開始され、照明機器においてはJIS C61000-3-2に基準を設けています。
　高調波電流の発生の有無は専門の検査機器で測定されるため、一般には発生しているかわかりづらいノイズですが、力率と高調波電流は相関があるため、力率を調べるのもひとつの方法です。力率が0.9以上であればほぼ安全領域ではないかと考えます。
また、AC直結型ではなく、ACDC電源（スイッチング電源）を経由して点灯させるLED機器には、ほぼその心配はありません。LEDそのものにはノイズを発生する要因がないということに加え、ACDC電源側のノイズ対策では、日本のほとんどの電源メーカーが機器内に力率改善と、高調波対策を回路に組み込んで入るためです。
高調波抑制と力率改善
①パッシブ回路方式
　コンデンサ-ト＋ダイオ-ドを使用した受動回路で、低コストですが力率は0.8ぐらいまでしか改善できません。
② アクティブフィルタ方式
　専用ICを使用したスイッチング方式による改善方法。小型軽量ではあるが、回路は複雑になりコスト高。しかし、力率は０．９以上の改善が可能です。
以上ノイズ問題は難しいのでネットに掲載されていたのをそのまま掲載。
結局、高周波を抑制するフィルーがLED照明には必要であり、ノイズ対策済みのLED照明が必要ということ。
高周波は、高周波治療器があるように健康に利もあれば害もある。