遮蔽有効度

ConvenientPowerのXun (Ken) Liuによる
ワイヤレス電力伝送を安全に行うためには一次側の下部と2次側の上部に遮蔽を設けることが重要です。遮蔽がないと次のような問題が生じる可能性があります：

1. 磁界がデバイス自体もしくは他の物体と干渉する可能性； 
2. バッテリの加熱を招く可能性； 
3. 金属部品に電流を循環させる可能性 

低周波数から中周波数の磁界源の遮蔽には次の2種類の基本的方法があります：透磁率の高い物質で磁束を仕切る方法とファラディの法則による対抗磁束を発生させる方法。外部媒体がμ=μ0の開放空間でありμ=μrμ0 （μr>>1）の強磁性物質を使用した遮蔽がある条件にすると、磁界は磁気抵抗の低い強磁性経路に集中する傾向があり、その結果自由空間域に影響しない方向へそれることになります。この方法を有効にするためには、十分な厚さのフェライトプレートを使用する必要があり、厚さが足りないと、図2(a)に示すようにかなりの量の磁束が自由空間に漏れることになります。また、上記2種類のメカニズムの両方を組み合わせるのも一案です。図2(b)はフェライトプレートに銅シートを貼ったときの磁界分布を示しています。ファラディの法則により、銅シート内を電流が循環し、それに伴う磁束が発生します。誘導磁束は元の入射磁界に対抗する極性もしくは方向で作用するため、ループ付近の正味磁界は減少します。

遮蔽有効度（SE）は遮蔽評価に用いられるパラメータのひとつで、磁界源から一定の距離で、遮蔽物体を介在させないときの磁界の強さと遮蔽物体を介在させたときの磁界の強さの比率のことです。図3は遮蔽にフェライトのみ、銅のみ、フェライトと銅の組み合わせをそれぞれ使用したときの遮蔽有効度を示します。状況によりSEの要件が異なるときは、上記以外の材料や組み合わせを選択できます。

[参照文献]： S.C. Tang、R. Hui、H.S. Chungによる「フェライトプレートおよび銅シートによるプリント基板変圧器の遮蔽効果評価」
X. LiuおよびR. Huiによる「汎用非接触型バッテリ充電台用複層電磁遮蔽に関する解析“」 
C.R.Paulによる「電磁適合性入門」