図 4.20 電流フィードバック補償適用時のノイズ伝達ブロック線図
図 4.21 電流フィードバック補償適用時の一巡伝達関数のボード線図
-GANC
+ X Sym
ICdc
Iin Vx +Vnc
IZin IZout
- +
-+ + F HPF
𝟏 𝒔𝑪𝒅𝒄
𝟏 𝒁𝒊𝒏
𝟏 𝒁𝒐𝒖𝒕
4.6.1 シミュレーションによる安定性の確認
実際に電流フィードバック補償を付加したANCを接続した降圧チョッパ回路のディ ファレンシャルモード等価回路において,安定動作が可能かどうか,シミュレーション による検討を行った。に示すシミュレーション回路においてシミュレーションを行い,
Vxの波形を確認する。に示す Vxの波形をみると,振動が現れていないことが確認でき る。電流フィードバック補償機能を付加する前は,図 4.15に示すようにVxの波形は1 kHz程度の周波数で振動していたが,電流フィードバック補償により振動は消えている。
したがって電流フィードバック補償によって安定動作が実現できると考えられる。
図 4.22 電流フィードバック補償適用ANCを接続した降圧チョッパ回路 のディファレンシャルモード等価回路のシミュレーション回路
図 4.23 電流フィードバック補償ありの時のシミュレーション結果(Vx)
0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01
Time (s) 0
-2 -4 2 4 6
Vx
2 ms
4.6.2 シミュレーションによる抑制効果の検討
ここまで,提案するANCのノイズ抑制原理および安定動作のための提案について述 べてきた。実際に電流フィードバック補償付きANCを降圧チョッパ回路に接続した降 圧チョッパ回路について,シミュレーションによる検討を行った。シミュレーションは 図 4.24に示すANC未接続時の降圧チョッパ回路と,図 4.25に示す電流フィードバッ ク補償付きANC接続時の降圧チョッパ回路で行い,両者の雑音端子電圧の計算結果を 比較する。それぞれの条件における雑音端子電圧 Sym およびAsym のシミュレーショ ン結果を図 4.26,図 4.27 に示す。図 4.26 を見るとディファレンシャルモードノイズ
(Sym)を 30 dB 程度抑制できている。その一方でコモンモードノイズに変化はなく,
ANC を接続することによる意図しない共振などの問題は発生していない。これらの結 果から,本論で提案するアクティブノイズキャンセラを接続することで,ディファレン シャルモードノイズの抑制が可能であると考えられる。
図 4.24 降圧チョッパ回路
図 4.25 電流フィードバック補償ANC適用時の降圧チョッパ回路
図 4.26 雑音端子電圧 Sym(シミュレーション結果)
図 4.27 雑音端子電圧 Asym(シミュレーション結果)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
10 100 1000 10000
[dBµV]
[kHz]
ANC未接続時 ANC接続時
0 10 20 3040 50 60 70 80 90 100110 120
10 100 1000 10000
[dBµV]
[kHz]
ANC未接続時 ANC接続時