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フェライトコアとは?ノイズ対策の仕組みや選定ポイントを技術者向けに解説

                   

2026年6月26日更新

この記事を書いた人

機電系専門ライター Div.長谷川
「FREE AID」編集部:長谷川

大手メーカー「コマツ」、「オムロン」などで7年間、アナログ回路エンジニアとして設計・評価業務に従事。
ECU、PLCなどのエレキ開発経験を多数持つほか、機械商社での就労経験も有する。
株式会社アイズ運営の機電系フリーランスエンジニア求人情報「FREEAID」専属ライターとして、
機電分野の知識と実務経験を活かし、専門性の高い記事執筆を行っている。

フェライトコアは、ケーブルや電子回路で発生する高周波ノイズを低減するために使用される磁性部品です。EMI対策として幅広く採用されていますが、「なぜノイズが減るのか」「インダクタとは何が違うのか」を理解している人は意外と多くありません。本記事では、フェライトコアの基本原理から種類、設計時の選定ポイントまで実務目線で解説します。

フェライトコアとは

フェライトコアとは

引用:株式会社タカチ電機工業

フェライトコアとは、フェライトと呼ばれる磁性材料で作られ、高周波ノイズを低減するために使用される部品のことです。EMI対策として広く利用されており、電子機器の電源ラインや信号ライン、ケーブルなど、さまざまな場所に組み込まれています。

フェライトコアの特徴は、高周波成分に対して大きなインピーダンスを持つことです。そのため、必要な直流電流や低周波信号にはほとんど影響を与えず、高周波ノイズだけを減衰させることができます。

また、フェライトコアには用途に応じてさまざまな形状があります。基板上に実装するフェライトビーズや、ケーブルに後付けできるクランプ型フェライトコア、トロイダルコアなどがあり、用途に合わせて使い分けられています。

フェライトコアでノイズが減る理由

フェライトコアでノイズが減る理由

引用:株式会社マグナ

フェライトコアは、高周波になるほどインピーダンスが大きくなる性質を利用してノイズを抑制しています。フェライト材料は周波数が高くなるにつれて磁気損失が増加するため、高周波電流が流れると、そのエネルギーの一部が熱へ変換されます。

これにより高周波ノイズが減衰する一方、直流や低周波の電流にはほとんど影響を与えないため、不要なノイズエネルギーだけを低減することができるのです。なお、フェライトコアはインダクタと混同されることがありますが、役割は異なります。

インダクタは磁界にエネルギーを蓄えることを目的とした部品であり、できるだけ損失が少なくなるよう設計されています。一方、フェライトコアは磁気損失を積極的に利用し、高周波ノイズのエネルギーを熱として吸収することを目的としています。

フェライトの種類

フェライトの種類

フェライトコアにはさまざまな形状があり、使用する場所や目的によって使い分けられています。ここでは、電子回路設計でよく使用される代表的な種類を紹介します。

フェライトビーズ

フェライトビーズは、基板上に実装するチップ部品で、電源ラインや信号ラインに直列に挿入して使用します。ICから発生する高周波ノイズが他の回路へ伝わることを防ぐ目的で使用されることが多く、特にマイコンやDC-DCコンバータを搭載した基板では、電源ラインのノイズ対策として広く採用されています。

例えば、DC-DCコンバータは高効率で電源を変換できる一方、スイッチング動作によって高周波ノイズが発生します。このノイズが電源ラインを介してアナログ回路やセンサ、通信回路などへ伝わると、測定精度の低下や通信エラーなどの原因になることがあります。

そのため、フェライトビーズはDC-DCコンバータの出力からノイズに敏感な回路へ電源を供給するラインなどに挿入し、高周波ノイズの伝搬を抑えるために使用されます。また、ビーズの後段にはデカップリングコンデンサを配置し、高周波ノイズをGNDへ逃がす構成が一般的です。

なお、フェライトビーズは高周波成分を熱として吸収するため、大電流が流れる主電源経路に使用すると電力損失や電圧降下の原因になります。そのため主電源経路にはインダクタ、その後段で高周波ノイズを抑えるのにはフェライトビーズを使うといった使い分けがされています。

クランプ型フェライトコア

クランプ型フェライトコアは、ケーブルを挟み込むように取り付けるタイプのフェライトコアです。既存のケーブルへ後付けできるため、設計変更が難しい製品でも比較的容易にノイズ対策を行えるのが特徴です。USBケーブルやACアダプターなどによく取り付けられています。

また、EMC試験でノイズ対策が必要になった場合の改善策として採用されることも多くあります。ケーブルは高周波ノイズの伝搬経路となりやすく、長いケーブルほどノイズを放射したり、外来ノイズの影響を受けたりしやすくなります。そのため、設計変更を最小限に抑えながらEMC性能を改善する手段として広く利用されています。

トロイダルフェライトコア

トロイダルフェライトコアは、リング状のフェライトコアに電線を巻き付けて使用するタイプです。巻き数を増やすことで高周波ノイズに対するインピーダンスを高められるため、比較的大きなノイズを抑制したい場合に用いられます。

主にEMIフィルタやコモンモードチョークとして使用され、スイッチング電源や産業機器、インバータ、EV関連機器など、高いEMC性能が求められる製品で広く採用されています。特に電源ラインや通信ケーブルでは、複数の導線を同じコアに通すことでコモンモードノイズだけを効果的に減衰させることができます。

また、フェライトビーズと比べて大きな電流にも対応しやすく、巻き数を変更することでノイズ抑制効果を調整できる点も特徴です。そのため、高出力電源やモータ駆動回路など、大電流が流れる用途でも多く利用されています。

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フェライトコアの選定ポイント

フェライトコアの選定ポイント

最後に、フェライトコアを実際に選定する上で、重要になるポイントについて解説します。

使用するノイズの周波数に合わせて選ぶ

フェライトコアは、どの製品でも同じ性能というわけではありません。使用されているフェライト材料によって、高いインピーダンスを示す周波数帯が異なります。例えば、数MHz付近のノイズ抑制に適したものもあれば、数百MHz以上で効果を発揮するものもあります。

そのため、対策したいノイズの周波数を把握し、その帯域で十分なインピーダンスを持つ製品を選ぶことが重要です。データシートには周波数ごとのインピーダンス特性が掲載されているため、必ず確認して選定するようにしましょう。

定格電流と直流抵抗を確認する

フェライトコアを電源ラインに使用する場合は、流れる電流に対して十分な定格を持つ製品を選定することが重要です。定格電流を超えて使用すると、フェライト材料が磁気飽和を起こしてインピーダンスが低下し、ノイズ抑制効果が十分に得られなくなるだけでなく、過剰な発熱の原因になることがあります。

また、フェライトビーズには直流抵抗(DCR)があるため、電流が大きい回路では電圧降下や電力損失も考慮する必要があります。特に低電圧・大電流の電源回路では、わずかなDCRでも電圧降下や発熱が問題になることがあるため注意が必要です。

さらに、フェライトビーズは定格電流以内であっても、直流電流が流れることでインピーダンス特性が変化する場合があります。データシートにはDCバイアス時のインピーダンス特性が掲載されていることも多いため、実際の使用電流で十分なノイズ抑制効果が得られるか確認したうえで選定することが重要です。

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フェライトコア使用時の注意点

最後に、フェライトコアを採用する際、設計で注意すべき主なポイントを紹介します。

ノイズ源の近くに配置する

フェライトコアは、どこに配置しても同じ効果が得られるわけではありません。ノイズが発生している箇所や、ノイズが外部へ伝わる経路に配置することで、より高い抑制効果が得られます。

例えば、基板上ではノイズ源となるICの近くや、ノイズに敏感な回路へ電源を供給するラインに配置することが一般的です。また、ケーブルではコネクタ付近に取り付けることで、ケーブルがアンテナとなってノイズを放射することを抑えやすくなります。

フェライトコアは回路全体のノイズ経路を考慮しながら配置することが重要です。

効果は実測で確認する

フェライトコアは、取り付ければ必ずノイズが改善するわけではありません。

ノイズの周波数や伝搬経路が想定と異なる場合や、適切なインピーダンス特性を持つ製品を選定できていない場合には、十分な効果が得られないこともあります。また、場合によっては信号波形が劣化したり、必要な信号まで減衰してしまうこともあります。

そのため、フェライトコアを選定する際はデータシートだけで判断するのではなく、オシロスコープやスペクトラムアナライザ、EMC試験などで効果を確認しながら最適化することが重要です。

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まとめ

フェライトコアは、高周波信号を熱に変換することで、ノイズだけを選択的に減衰できるEMI対策部品です。フェライトビーズやクランプ型、トロイダルコアなどがあり、電源ラインや信号ライン、ケーブルなど幅広い場所で、用途に応じて使い分けられています。

フェライトコアの選定においてはインピーダンス特性や定格電流、DCバイアス特性などを確認し、実際のノイズ測定を行いながら最適化していくことが求められます。ノイズ対策として非常に役立つ部品の一つなので、特徴や他のノイズ対策部品との使い分けなども理解して、ぜひ活用できるようにしてください。

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