CN100401612C - 噪声抑制电路 - Google Patents

Abstract

设有：在第一导电线(3)上设有相互磁耦合的第一和第二电感器(21、22)；其一端与第一和第二电容器(31、32)的另一端连接，同时另一端接地的第三电感器；以及在第二导电线(4)上相互磁耦合的第四和第五电感器(24、25)。考虑到各电感器之间的耦合系数k1～k6的值实际小于1，特别是第三电感器(23)的电感L3以耦合系数k1～k6小于1为条件，设定为与实际耦合系数k1～k6的值对应的值，由此得到所要噪声衰减特性。从而，即便在导电线上设置的多个电感器之间存在磁耦合，也能得到良好的衰减特性。

Description

噪声抑制电路

技术领域

本发明涉及抑制在第一和第二导电线上传输的噪声的噪声抑制电路。

背景技术

开关电源、反相器、照明设备的点亮电路等的电力电子设备设有进行电力变换的电力变换电路。电力变换电路设有将直流变换为矩形波交流的开关电路。因此，电力交换电路产生与开关电路的开关频率相等频率的脉动电压和伴随开关电路的开关动作的噪声。该脉动电压和噪声对其他设备产生恶劣影响。因此，在电力变换电路与其他设备或线路之间，必须设置降低脉动电压或噪声的部件。

另外，最近构筑家庭内的通信网络时采用的通信技术，电力线通信被认为有前景，其开发正在进行中。电力线通信是在电力线上叠加高频信号后进行的通信。在该电力线通信中，与电力线连接的各种电气电子设备的动作导致在电力线上产生噪声，这导致误码率的增加等的通信品质的降低。因此，降低电力线上的噪声的部件是必须的。另外，在电力线通信中，必须阻止室内电力线上的通信信号向室外电力线泄漏。

另外，在2根导电线传输的噪声中，有在2根导电线间产生电位差的常态(差分模式)噪声和在2根导电线以相同相位传输的共态噪声。

为了抑制这些噪声，在电源线或信号线等上设置线性滤波器是有效的。专利文献1中记载了消除AC电源线上的噪声的AC线性滤波器。该AC线性滤波器在一对电源线上设有常态抑制用逆相变压器和2个共态扼流圈。即，在同一根线上设有多个电感器。

专利文献1：特开平10-256859

发明内容

这里，线性滤波器中，由于在线上的电感器中流过大电流，有望以少的匝数得到大电感。如果以少的匝数得到大电感，则有助于电感器的小型化。因此，考虑让线上的电感器相互磁耦合，使电感增大。此时，为得到良好的衰减特性，最好采用考虑了磁耦合程度的适当的电路结构。在专利文献1中并未记载有关考虑磁耦合程度的电路结构。

本发明鉴于上述问题构思而成，其目的在于提供：即使设在导电线上的多个电感器之间存在磁耦合，也能得到良好衰减特性的噪声抑制电路。

有关本发明的第一至第三观点的噪声抑制电路，是抑制在第一和第二导电线上传输的噪声的噪声抑制电路，其中设有：在第一导电线上相互串联地***，且相互磁耦合的第一和第二电感器；其一端连接在第一电感器和第二电感器之间的第一电容器；其一端与第一电容器的另一端连接的同时另一端接地，并与第一电容器共同构成第一串联电路的第三电感器；在第二导电线上相互串联地***，且相互磁耦合的第四和第五电感器；以及其一端与第四电感器和第五电感器之间连接的同时另一端与第三电感器的一端连接，并与第三电感器共同构成第二串联电路的第二电容器，第一和第二电感器组和第四和第五电感器组相互磁耦合。

特别是，本发明第一观点的噪声抑制电路，与第三电感器的电感L3相关，满足以下条件：

L3＝(M1+M5)/2    …(A-1)

其中，M1＝k1(L1·L2)^1/2；M5＝k5(L1·L5)^1/2；L1：第一电感器的电感；L2：第二电感器的电感；L5：第五电感器的电感；k1：第一和第二电感器的耦合系数；k5：第一和第五电感器的耦合系数。

另外，本发明第二观点的噪声抑制电路，与第三电感器的电感L3相关，满足以下条件：

L3＞(M1+M5)/2    …(B-1)；且，

L3≤[(L1+M1+M3+M5)(L2+M1+M4+M5)]/[2(L1+L2+2M1+M3+M4+2M5)]+(M1+M5)/2；

其中，M1＝k1(L1·L2)^1/2；M3＝k3(L1·L4)^1/2；M4＝k4(L2·L5)^1/2；M5＝k5(L1·L5)^1/2；L1：第一电感器的电感；L2：第二电感器的电感；L4：第四电感器的电感；L5：第五电感器的电感；k1：第一和第二电感器的耦合系数；k3：第一和第四电感器的耦合系数；k4：第二和第五电感器的耦合系数；k5：第一和第五电感器的耦合系数。

另外，本发明第三观点的噪声抑制电路，与第三电感器的电感L3相关，满足以下条件：

L3＜(M1+M5)/2    …(C-1)；且，

L3≥0.9(M1+M5)/2；

其中，M1＝k1(L1·L2)^1/2；M5＝k5(L1·L5)^1/2；L1：第一电感器的电感；L2：第二电感器的电感；L5：第五电感器的电感；k1：第一和第二电感器的耦合系数；k5：第一和第五电感器的耦合系数。

本发明第一至第三观点的噪声抑制电路中，设定了可得到所要噪声衰减特性的适当的电路条件，因此，即使第一和第二电感器的耦合系数k1、第四和第五电感器的耦合系数k2、第一和第四电感器的耦合系数k3、第二和第五电感器的耦合系数k4、第一和第五电感器的耦合系数k5以及第二和第四电感器的耦合系数k6全部小于1，在噪声衰减量的频率特性上，也得到例如与理想状态大致相同的特性，或者具有相似倾向的特性或部分比理想状态更加优秀的特性。

这里，理想状态是指假设耦合系数k1～k6＝1，实现第一～第五电感器的电感L1～L5值最优化的状态。例如将第一、第二电感器的电感L1、L2及第四、第五电感器的电感L4、L5均设为相同值L0，且将第三电感器的电感L3也设为相同值L0的状态。

特别是，在本发明第一观点的噪声抑制电路中，在噪声衰减量的频率特性上得到与理想状态大致相同的特性。

另外，在本发明第二观点的噪声抑制电路中，在噪声衰减量的频率特性上得到理想状态时没有的谐振点。从而，在比谐振点高的频带，产生部分衰减特性比理想状态时更好的区域。

另外，在本发明第三观点的噪声抑制电路中，在噪声衰减量的频率特性上得到具有与理想状态时相似倾向的特性，特别是在某种状态之前显示与理想状态大致相同的特性。因此，若在与理想状态大致相同的频率范围内使用，将L3设为该条件值则更有益处。

还有，在本发明第一至第三观点的噪声抑制电路中，最好满足以下条件，并使第一导电线上的电感器和第二导电线上电感器的关系对称。从而，得到适合抑制共态噪声的电路。但是，不完全满足以下条件，而存在制造误差程度的差异也可。

L1＝L4

L2＝L5

k1＝k2

k5＝k6

其中，L1：第一电感器的电感；L2：第二电感器的电感；L4：第四电感器的电感；L5：第五电感器的电感。

本发明第四观点的噪声抑制电路，是抑制在第一和第二导电线上传输的噪声的噪声抑制电路，其中设有：在第一导电线上相互串联地***，且相互磁耦合的第一和第二电感器；其一端连接在第一电感器和第二电感器之间的第一电容器；其一端与第一电容器的另一端连接的同时另一端接地，并与第一电容器共同构成第一串联电路的第三电感器；在第二导电线上相互串联地***，且相互磁耦合的第四和第五电感器；以及其一端与第四电感器和第五电感器之间连接的同时另一端与第三电感器的一端连接，并与第三电感器共同构成第二串联电路的第二电容器，第一和第二电感器组与第四和第五电感器组相互磁性分离。

在本发明第四观点的噪声抑制电路中，通过设定对应所要噪声衰减特性的适当的电路条件，即便第一和第二电感器的耦合系数k1与第四和第五电感器的耦合系数k2小于1，在噪声衰减量的频率特性上得到例如与理想状态大致相同的特性，或者具有相似倾向的特性或部分比理想状态更加优秀的特性。

这里，理想状态是指假设耦合系数k1、k2＝1，实现第一～第五电感器的电感L1～L5的值最优的状态。例如将第一、第二电感器的电感L1、L2及第四、第五电感器的电感L4、L5均设为相同值L0，且将第三电感器的电感L3也设为相同的值L0的状态。

在本发明第四观点的噪声抑制电路中，特别是，使第三电感器的电感L3满足以下条件时，在噪声衰减量的频率特性上得到与理想状态大致相同的特性。

L3＝M1/2    …(A-2)

其中，M1＝k1(L1·L2)^1/2；L1：第一电感器的电感；L2：第二电感器的电感。

另外，若使第三电感器的电感L3满足以下条件，则在噪声衰减量的频率特性上得到理想状态时没有的谐振点。从而，在比谐振点高的频带，产生部分衰减特性比理想状态时更好的区域。

满足以下条件：

L3＞M1/2    …(B-2)；且，

L3≤[(L1+M1)(L2+M1)]/[2(L1+L2+2M1)]+M1/2；

其中，M1＝k1(L1·L2)^1/2；L1：第一电感器的电感；L2：第二电感器的电感。

另外，使第四电感器的电感L3满足以下条件时，在噪声衰减量的频率特性上得到具有与理想状态时相似倾向的特性，特别是在某种状态之前显示与理想状态大致相同的特性。因此，若在与理想状态大致相同的频率范围内使用，将L3设为该条件值则更有益处。

满足以下条件：

L3＜M1/2    …(C-2)；且，

L3≥0.9·M1/2；

其中，M1＝k1(L1·L2)^1/2；L1：第一电感器的电感；L2：第二电感器的电感。

还有，在本发明第四观点的噪声抑制电路中，最好满足以下条件，并使第一导电线上的电感器和第二导电线上电感器的关系对称。从而，得到适合抑制共态噪声的电路。但是，不完全满足以下条件，而存在制造误差程度的差异也可。

L1＝L4

L2＝L5

k1＝k2

其中，L1：第一电感器的电感；L2：第二电感器的电感；L4：第四电感器的电感；L5：第五电感器的电感。

依据本发明各观点的噪声抑制电路，满足考虑了导电线上多个电感器之间的磁耦合状态的适当的电路结构，因此，即使在导电线上设置的多个电感器之间存在磁耦合，也能得到良好的衰减特性。

附图说明

图1是表示本发明实施例1的噪声抑制电路的结构的电路图。

图2是有关本发明实施例1的噪声抑制电路中各电感器之间的耦合系数的说明图。

图3是本发明实施例1的噪声抑制电路的动作的说明图。

图4是用以计算本发明实施例1的噪声抑制电路的衰减特性的电路值的说明图。

图5是表示本发明实施例1的噪声抑制电路的衰减特性的模拟结果的特性图。

图6是表示本发明实施例2的噪声抑制电路的结构的电路图。

图7是有关本发明实施例2的噪声抑制电路各电感器之间的耦合系数的说明图。

图8是用以计算本发明实施例2的噪声抑制电路的衰减特性的电路值的说明图。

图9是表示本发明实施例2的噪声抑制电路的衰减特性的模拟结果的特性图。

(符号说明)

11第一线圈，12第二线圈，13第三线圈，14第四线圈，15第五线圈，21第一电感器，22第二电感器，23第三电感器，24第四电感器，25第五电感器。

具体实施方式

以下，参照附图就本发明的实施方式进行详细说明。

实施例1

首先，就本发明实施例1的噪声抑制电路进行说明。图1表示本实施例的噪声抑制电路的一个结构例。该噪声抑制电路是有关抑制共态的电路。

该噪声抑制电路设有一对端子1A、1B；另一对端子2A、2B；端子1A、2A间连接的第一导电线3；以及端子1B、2B间连接的第二导电线4。该噪声抑制电路还设有第一导电线3上相互串联地***且相互磁耦合的第一和第二电感器21、22；其一端连接在第一电感器21和第二电感器22之间的第一电容器31；以及其一端与第一电容器31的另一端连接的同时另一端接地，并与第一电容器31共同构成第一串联电路的第三电感器。该噪声抑制电路还设有第二导电线4上相互串联地***且相互磁耦合的第四和第五电感器24、25；以及其一端连接在第四电感器24和第五电感器25之间，同时另一端与第三电感器23的一端连接，并与第三电感器23共同构成第二串联电路的第二电容器32。第一电容器31和第二电容器32以共用第三电感器23的方式构成第一和第二串联电路。

第一和第二电感器21和22设有第一和第二线圈11、12。第三电感器23通过在芯子42卷绕第三线圈13来形成。第四和第五电感器24、25设有第四和第五线圈14、15。第一和第二电容器31、32具有使频率在预定值以上的共态信号通过的高通滤波器的功能。

该噪声抑制电路还设有被第一和第二线圈11、12与第四和第五线圈14、15共同卷绕的芯子41。在第一导电线3侧，通过第一和第二线圈11、12和它们共同卷绕的芯子41，在各线圈部分形成第一和第二电感器21、22。同样，在第二导电线4侧，通过第四和第五线圈14、15和它们共同卷绕的芯子41，在各线圈部分形成第四和第五电感器24、25。由于各电感器在公共的相同芯子41上形成，相互磁耦合。还有，图中在各线圈标记的黑圆点表示该线圈的极性及卷绕方向。第一和第二线圈11、12的极性最好为同一方向。第四和第五线圈14、15的极性也最好为同一方向。

第一和第二电感器21、22的电感最好为同一值。同样，第四和第五电感器24、25的电感也最好为同一值。第一和第二电感器21、22与第四和第五电感器24、25协动地抑制共态噪声。

还有，如果各电感器之间适当进行磁耦合，则芯子41也可以分割为2以上。另外，第一和第二电感器21、22可由单一线圈构成而非各自单独的线圈。第四和第五电感器24、25也可由单一线圈构成而非各自单独的线圈。此时，第一和第二电容器31、32的一端与单一线圈的中途(最好是中点)连接。

这里，参照图2，说明该噪声抑制电路的电路条件。

如图2所示，设第一电感器21的电感为L1、第二电感器22的电感为L2、第三电感器23的电感为L3、第四电感器24的电感为L4、第五电感器25的电感为L5。另外，设第一电容器31的电容为C1、第二电容器32的电容为C2。另外定义第一和第二电感器21、22之间的耦合系数为k1、第四和第五电感器24、25之间的耦合系数为k2、第一和第四电感器21、24之间的耦合系数为k3、第二和第五电感器22、25之间的耦合系数为k4、第一和第五电感器21、25之间的耦合系数为k5、第二和第四电感器22、24之间的耦合系数为k6。

该噪声抑制电路最好满足以下条件，且第一导电线3上的电感器和第二导电线4上的电感器成对称关系。由此，得到适合抑制共态噪声的电路。但是，不完全满足以下条件，而存在制造误差程度的差异也可。

L1＝L4

L2＝L5

k1＝k2

k5＝k6

在该噪声抑制电路中，第一和第二电感器21、22组与第四和第五电感器24、25组相互磁耦合，各耦合系数k1～k6的理想值为1。但是，实际上耦合系数不可能成为1。耦合状态较好的状态下，也只达到0.998等的值。还有，耦合系数受芯子的材质、匝数、卷绕方式等的影响而下降。例如匝数越少，耦合系数越容易变小。另外，磁芯的导磁率越小，耦合系数越容易变小。在这种情况下，若看作耦合系数为1而确定各电路元件的值，则产生得不到当初所期望的衰减量的问题。

因此，在本实施例的噪声抑制电路中，考虑到各电感器之间的耦合系数k1～k6值实际小于1，特别是第三电感器23的电感L3，以耦合系数k1～k6小于1为条件，设定为对应于实际耦合系数k1～k6值的值，以获得所要噪声衰减特性。还有，在下面详细说明有关电感L3值的具体条件。

接着，说明该噪声抑制电路的作用。

首先，参照图3说明该噪声抑制电路的噪声抑制操作的原理。设第一和第二电感器21、22的电感L1、L2为相同值，并设第一电容器31的阻抗是小到可忽略的低阻抗。同样，第四和第五电感器24、25的电感L4、L5为相同值，第二电容器32的阻抗为小到可忽略的低阻抗。

最初，说明给端子1A、1B施加共态电压Vi的情况。此时，给第一导电线3和地之间的第一线圈11侧施加共态电压Vi，则第二导电线4和地之间的第四线圈14侧也被施加同相位的共态电压Vi。第一导电线3和地之间施加的电压Vi，被第一电感器21和第三电感器23分压，在第一电感器21的两端之间和第一串联电路(第三电感器23和第一电容器31)的两端之间分别产生同一方向的预定电压V1、V3。另外，图中箭头表示其尖端电位高。由于第一电感器21和第二电感器22相互磁耦合，对应第一电感器21的两端之间产生的预定电压V1，第二电感器22的两端之间也产生与电压V1相同的电压V2。由于第一串联电路的一端连接在第一线圈11和第二线圈12之间，所以第二电感器22的两端之间产生的电压V2的方向，与第一串联电路两端之间产生的电压V3的方向相反，其电压相互抵消。结果，第一导电线3和地之间的第二线圈12侧的电压Vo变得比施加给第一线圈11侧的电压Vi还小。

同样，第二导电线4和地之间，施加给第四线圈14侧的电压Vi，被第四电感器24和第三电感器23分压，在第四电感器24的两端之间和第二串联电路(第三电感器23和第二电容器32)的两端之间分别产生同一方向的预定电压V1、V3。由于第四电感器24和第五电感器25相互磁耦合，对应第四电感器24的两端之间产生预定电压V1，第五电感器25的两端之间也产生与电压V1相同的电压V2。因为第二串联电路的一端连接在第四线圈14和第五线圈15之间，第五电感器25两端之间产生的电压V2的方向与第二串联电路两端之间产生的电压V3方向相反，其电压相互抵消。结果，第二导电线4和地之间的第五线圈15侧的电压Vo变得比施加在第四线圈14侧的电压Vi还小。

另外，该电路中对端子2A、2B施加共态电压Vo时，同上述说明一样，端子1A、1B中产生的共态电压Vi，比施加在端子2A、2B的共态电压Vo小。如此，通过利用各电感器产生的电压，对端子1A、1B施加共态噪声与对端子2A、2B施加共态噪声的任一情况下，也可很好的抑制广频率范围的共态噪声。

接着，说明该噪声抑制电路在理想状态时的作用。

该噪声抑制电路的理想状态是指，假设耦合系数k1～k6＝1，进行第一～第五电感器21～25的电感L1～L5值的最优化的状态。特别是指，第一和第二电感器21、22的电感L1、L2及第四和第五电感器24、25的电感L4、L5同为相同值L0，且第三电感器23的电感L3也设为相同值L0的状态。

在该理想状态下，例如对端子1A、1B施加共态的电压Vi时，在第一电感器21两端之间和第一串联电路(第三电感器23和第一电容器31)两端之间，作为上述电压V1、V3，分别产生同一方向且绝对值相等的电压Vi/2。在第二电感器22两端之间，作为电压V2，也产生绝对值相等的电压Vi/2。其结果，电压V2和电压V3方向相反且绝对值相等，因此相互抵消，从而，第一导电线3和地之间第二线圈12侧的电压Vo原理上成为零。同样，有关第二导电线4和地之间第四线圈14侧施加的电压Vi，在第五线圈15侧的电压Vo原理上也成为零。与对端子2A、2B施加共态电压Vo的情况一样，在端子1A、1B上产生的共态电压Vi原理上成为零。

本实施例的噪声抑制电路中，如下说明即使耦合系数k1～k6偏离理想状态而处于小于1的状态时，第三电感器23的电感L3的值设定为对应耦合系数k1～k6的值，由此可获得到衰减特性与理想状态大致相同的特性，或具有类似倾向的特性。或者，通过在任意频率制作谐振点，可以得到部分比理想状态优秀的特性。

接着，根据以下的模拟结果具体说明电感L3值的衰减特性变化。图4表示在该模拟中使用的噪声抑制电路的等效电路。还有，设定R1、R2为输入输出阻抗。另外，设定R3、R4为各导电线上的阻抗成分。如图4所示，如下设定耦合系数：

k1＝k2＝0.95

k3＝k4＝0.9

k5＝k6＝0.8

另外，第一和第二电感器21、22的电感L1、L2及第四和第五电感器24、25的电感L4、L5均设定为相同值(L1、L2、L4、L5＝L0＝10μH)。

此时，以下定义的M1～M5的值为：

M1＝k1(L1·L2)^1/2＝9.5μH

M2＝k2(L4·L5)^1/2＝9.5μH

M3＝k3(L1·L4)^1/2＝9.0μH

M4＝k4(L2·L5)^1/2＝9.0μH

M5＝k5(L1·L5)^1/2＝8.0μH

M6＝k6(L2·L4)^1/2＝8.0μH

在这样的电路条件下，计算了第三电感器23的电感L3值进行各种变化时的衰减特性。图5表示其模拟结果。横轴表示频率(Hz)，纵轴表示增益(Gain)(dB)。增益越小，即负方向的增益绝对值越大，噪声衰减量越大。

图5中，符号51、52、53、54、55表示的线分别为L3＝17.88μH、L3＝9μH、L3＝8.75μH、L3＝8.5μH、L3＝7.88μH时的模拟结果。

从图5的模拟结果可以得出如下电感L3的值与其衰减特性的关系。根据电感L3值，大致分成以下3个条件(A-1)、(B-1)、(C-1)。

(A-1)：L3＝(M1+M5)/2时。

在图5的模拟中，符号53表示的线符合(L3＝8.75μH)。此时，即使各耦合系数未满1，也能得到与理想状态时大致相同的衰减特性。理想状态的衰减特性没有图示，但与用符号53表示的线基本重叠。这里的理想状态是指，图4的等效电路中，k1～k6＝1.0，L3＝L0＝10μH的场合。

(B-1)：L3＞(M1+M5)/2时。

图5的模拟中，符号51、52表示的线符合(L3＞8.75μH)。此时，出现理想状态时没有的谐振点。求其谐振频率f0为：

$f0=1/2\mathrm{\π}\sqrt{\mathrm{}}C(2\·L3-M1-M5).$

表示取C(2·L3-M1-M5)全体的平方根。C表示第一和第二电容器31、32的电容器量C1、C2值。因而此时根据改变L3值，可将谐振频率移到任意频率。设该谐振点时，在比截止频率高的频带中部分产生其衰减特性比理想状态时更好的区域。即，从图5可知，比截止频率高的频率且与理想状态的特性相一致的频带中，产生比理想状态时的衰减特性更好的区域。

此时，电感L3的最大值，与其由上式求得的谐振频率f0处在理想状态的截止频率以上，不如满足以下条件：

L3≤[(L1+M1+M3+M5)(L2+M1+M4+M5)]/[2(L1+L2+2·M1+M3+M4+2·M5)]+(M1+M5)/2

图5的模拟中，以符号51所示的线表示由该式得到的最大值的特性(L3＝17.88μH)。

(C-1)：L3＜(M1+M5)/2时。

图5的模拟中，符合符号54、55表示的线(L3＜8.75μH)。此时，也可以从图5的衰减特性得知，能得到与理想状态时相似倾向的特性，特别是，在某状态之前显示与理想状态大致相同的特性，从某一频率以上开始，衰减特性恶化。因此，如果在与理想状态大致相同的频率范围内使用，L3设为此条件值更有利。

此时，作为电感L3的最小值，如果考虑模拟结果，则最好使

L3≥0.9(M1+M5)/2。

图5的模拟中，符号55所示的线表示由该式得到的最小值的特性(L3＝7.88μH)。

如上说明，若根据本实施例的噪声抑制电路，以各电感器之间的耦合系数小于1为条件，满足能够得到所要噪声衰减特性的电路条件，所以即使各电感器之间存在磁耦合，也能得到良好的衰减特性。

实施例2

接着，说明本发明实施例2的噪声抑制电路。

图6表示本实施例的噪声抑制电路的一个构成例。本实施例，与上述实施例1相同，是关于抑制共态噪声的电路。而且，与上述实施例1的噪声抑制电路，实质上相同的组成部分用同一符号表示，省略相关说明。

与图1所示的上述实施例1的噪声抑制电路相比，该噪声抑制电路将各导电线之间将各电感器的结合状态以磁性相分离。即第一导电线3上的第一和第二电感器21、22组和第二导电线4上的第四和第五电感器24、25组相互磁性分离。在该噪声抑制电路，设两个芯子41A、41B，以取代图1中的芯子41。

在第一导电线3侧，由第一和第二线圈11、12和它们共同卷绕的芯子41A，在各线圈部分形成第一和第二电感器21、22。同样，在第二导电线4侧，由第四和第五线圈14、15和它们共同卷绕的芯子41B，在各线圈部分形成第四和第五电感器24、25。各导电线之间的电感器由磁性分离的芯子41A，41B形成，因此相互磁性分离。另外，图中各线圈上标记的黑圆点表示该线圈的极性和卷绕方向。第一和第二线圈11、12的极性最好为同一方向。第四和第五线圈14、15的极性也最好是同一方向。

第一和第二电感器21、22的电感最好是同一值。同样第四和第五电感器24、25的电感也最好是同一值。

还有，若在第一导电线3上适当形成各电感器之间的磁耦合，则可将芯子41A分割成2以上。同样，若在第二导电线4上各电感器之间适当形成磁耦合，则可将芯子41B分割成2以上。另外，第一和第二电感器21、22，无需由各自单独的线圈构成，可由单一线圈构成。第四和第五电感器24、25同样，无需各自单独的线圈构成，可由单一线圈构成。此时，单一线圈中途(最好是中点)与第一和第二电容器31、32的一端连接。

这里，参照图7，说明该噪声抑制电路的电路条件。

如图7所示，各电感器的电感值与上述实施例1一样设为L1～L5。同样各电容器的电容为C1、C2。另外，定义第一和第二电感器21、22之间的耦合系数为k1、第四和第五电感器24、25之间的耦合系数为k2。在该噪声抑制电路中，由于第一和第二电感器21、22组与第四和第五电感器24、25组的各导电线之间磁性分离，所以可以不考虑上述实施例1中的k3～k6。

该噪声抑制电路最好满足以下条件，且第一导电线3上的电感器和第二导电线4上的电感器成对称关系。由此，可得到适合抑制共态噪声的电路。但是，不完全满足以下条件，而存在制造误差程度的差异也可。

L1＝L4

L2＝L5

k1＝k2

该噪声抑制电路中，各导电线上第一和第二电感器21、22相互磁耦合的同时，第四和第五电感器24、25相互磁耦合，各耦合系数k1、k2的理想值为1。但是实际上不能实现耦合系数为1。

因此，本实施例的噪声抑制电路中，考虑各电感器之间的耦合系数k1、k2值实际上小于1的情况，特别是第三电感器23的电感L3以耦合系数k1、k2小于1作为条件，将电感L3设为对应实际耦合系数k1、k2值的值，以得到所要噪声衰减特性。另外，在后面详述有关电感L3值的具体条件。

下面说明该噪声抑制电路的作用。

该噪声抑制电路的噪声抑制操作原理，与参照图3说明的上述实施例1的电路相同。在该噪声抑制电路中，理想状态下可以使共态噪声原理上为零。

这里，噪声抑制电路的理想状态是指，假设耦合系数k1、k2＝1，进行第一～第五电感器21～25的电感L1～L5值的最优化的状态。特别是，第一和第二电感器21、22的电感L1、L2及第四和第五电感器24、25的电感L4、L5均设为相同值L0，且第三电感器23的电感L3也设为相同值L0的状态。

本实施例的噪声抑制电路如下说明，即使耦合系数k1、k2偏离理想状态而处于小于1的状态，也可通过对应耦合系数k1、k2的值设定第三电感器23的电感L3值，得到与理想状态大致相同的衰减特性，或得到具有相似倾向的特性。或者，在任意频率上制作谐振点，得到部分比理想状态更优秀的特性。

接着，根据模拟结果具体说明衰减特性随电感L3值的变化。图8表示该模拟中使用的噪声抑制电路的等效电路。另外，R1，R2设定为输入输出阻抗。还有将R3、R4设为各导电线上的阻抗成分。如图8所示，如下设定耦合系数。

k1＝k2＝0.9

还有，第一和第二电感器21、22的电感L1、L2以及第四和第五电感器24、25的电感L4、L5均设定为相同值(L1、L2、L4、L5＝L0＝10μH)。

另外，此时以下定义的M1、M2值为：

M1＝k1(L1·L2)^1/2＝9.0μH

M2＝k2(L4·L5)^1/2＝9.0μH

在这样的电路条件下，计算了改变第三电感器23的电感L3值为各种值时的衰减特性。图9表示该模拟结果。还有，横轴表示频率(Hz)，纵轴表示增益(dB)。增益越小，即负方向的增益绝对值越大，噪声衰减量越大。

图9中，符号91、92、93、94、95表示的线分别为L3＝9.25μH、L3＝4.7μH、L3＝4.5μH、L3＝4.3μH、L3＝4.05μH时的模拟结果。

从图9的模拟结果，认为电感L3值和其衰减特性的关系如下。根据电感L3的值，大致分为以下3个条件(A-2)、(B-2)、(C-2)。

(A-2)：L3＝M1/2时。

图9的模拟中，符合以符号93表示的线(L3＝4.5μH)。此时，各耦合系数未满1，得到与理想状态大致相同的衰减特性。理想状态下的衰减特性没有图示，但是与符号93显示的线大致重合。这里的理想状态是指，在图8的等效电路中，设k1、k2＝1.0，L3＝L0＝10μH的场合。

(B-2)：L3＞M1/2时。

图9的模拟中，符合以符号91、92表示的线(L3＞4.5μH)。此时，出现理想状态时没有的谐振点。还有，该谐振频率f0可由

$f0=1/2\mathrm{\π}\sqrt{\mathrm{}}C(2\·L3-M1).$

求得。

表示取C(2·L3-M1)全体的平方根。C表示第一和第二电容器31，32的电容C1、C2的值。因而，此时通过改变L3的值，可令谐振频率移到任意频率。设该谐振点时，在比截止频率高的频带，产生部分衰减特性比理想状态更好的区域。即，由图9可知，在频率比截止频率高、且特性与理想状态一致之前的频带中，产生衰减特性比理想状态更好的区域。

此时，作为电感L3的最大值，与其希望由上式求得的谐振频率f0处于理想状态的截止频率以上，不如使

L3≤[(L1+M1)(L2+M1)]/[2(L1+L2+2·M1)]+M1/2。

图9的模拟中，以符号91表示的线表示由该式得到的最大值的特性(L3＝9.25μH)。

(C-2)：L3＜M1/2时。

图9的模拟中，符合以符号94、95表示的线(L3＜4.5μH)。此时，从图9的衰减特性可知，得到具有与理想状态时相似倾向的特性，特别是，某状态之前显示于理想状态大致相同的特性，从某一频率以上开始衰减特性变差。因此，如果在与理想状态大致相同的频率范围内使用，将L3设为此条件值是有益的。

此时，作为电感L3的最小值，若考虑模拟结果，则最好使

L3≥0.9·M1/2。

图9的模拟中，以符号95表示的线，表示由该式求得的最小值的特性(L3＝4.05μH)。

如上说明，根据本实施例的噪声抑制电路，以各电感器之间的耦合系数小于1为条件，满足得到所要噪声衰减特性的电路条件，因此，即使各电感器之间存在磁耦合，也能得到良好的衰减特性。

Claims (6)

1.一种抑制在第一和第二导电线上传输的噪声的噪声抑制电路，其特征在于设有：

在所述第一导电线上相互串联地***，且相互磁耦合的第一和第二电感器；

其一端连接在所述第一电感器和所述第二电感器之间的第一电容器；

其一端与所述第一电容器的另一端连接的同时另一端接地，并与所述第一电容器共同构成第一串联电路的第三电感器；

在所述第二导电线上相互串联地***，且相互磁耦合的第四和第五电感器；以及

其一端与所述第四电感器和所述第五电感器之间连接的同时另一端与所述第三电感器的与所述第一电容器连接的一端连接，并与所述第三电感器共同构成第二串联电路的第二电容器，

所述第一电感器和所述第二电感器构成的组与所述第四电感器和所述第五电感器构成的组相互磁耦合，

所述第三电感器的电感L3满足如下条件：

L3＝(M1+M5)/2；

其中，M1＝k1(L1·L2)^1/2；M5＝k5(L1·L5)^1/2；L1：所述第一电感器的电感；L2：所述第二电感器的电感；L5：所述第五电感器的电感；k1：所述第一和第二电感器的耦合系数；k5：所述第一和第五电感器的耦合系数。

2.一种抑制在第一和第二导电线上传输的噪声的噪声抑制电路，其特征在于设有：

在所述第一导电线上相互串联地***，且相互磁耦合的第一和第二电感器；

其一端连接在所述第一电感器和所述第二电感器之间的第一电容器；

其一端与所述第一电容器的另一端连接的同时另一端接地，并与所述第一电容器共同构成第一串联电路的第三电感器；

在所述第二导电线上相互串联地***，且相互磁耦合的第四和第五电感器；以及

其一端与所述第四电感器和所述第五电感器之间连接的同时另一端与所述第三电感器的与所述第一电容器连接的一端连接，并与所述第三电感器共同构成第二串联电路的第二电容器，

所述第一电感器和所述第二电感器构成的组与所述第四电感器和所述第五电感器构成的组相互磁耦合，

所述第三电感器的电感L3满足如下条件：

L3＞(M1+M5)/2；且，

L3≤[(L1+M1+M3+M5)(L2+M1+M4+M5)]/[2(L1+L2+2·M1+M3+M4+2·M5)]+(M1+M5)/2；

其中，M1＝k1(L1·L2)^1/2；M3＝k3(L1·L4)^1/2；M4＝k4(L2·L5)^1/2；M5＝k5(L1·L5)^1/2；L1：所述第一电感器的电感；L2：所述第二电感器的电感；L4：所述第四电感器的电感；L5：所述第五电感器的电感；k1：所述第一和第二电感器的耦合系数；k3：所述第一和第四电感器的耦合系数；k4：所述第二和第五电感器的耦合系数；k5：所述第一和第五电感器的耦合系数。

3.一种抑制在第一和第二导电线上传输的噪声的噪声抑制电路，其特征在于设有：

在所述第一导电线上相互串联地***，且相互磁耦合的第一和第二电感器；

其一端连接在所述第一电感器和所述第二电感器之间的第一电容器；

其一端与所述第一电容器的另一端连接的同时另一端接地，并与所述第一电容器共同构成第一串联电路的第三电感器；

在所述第二导电线上相互串联地***，且相互磁耦合的第四和第五电感器；以及

其一端与所述第四电感器和所述第五电感器之间连接的同时另一端与所述第三电感器的与所述第一电容器连接的一端连接，并与所述第三电感器共同构成第二串联电路的第二电容器，

所述第一电感器和所述第二电感器构成的组与所述第四电感器和所述第五电感器构成的组相互磁耦合，

所述第三电感器的电感L3满足如下条件：

L3＜(M1+M5)/2；且，

L3≥0.9(M1+M5)/2；

其中，M1＝k1(L1·L2)^1/2；M5＝k5(L1·L5)^1/2；L1：所述第一电感器的电感；L2：所述第二电感器的电感；L5：所述第五电感器的电感；k1：所述第一和第二电感器的耦合系数；k5：所述第一和第五电感器的耦合系数。

4.一种抑制在第一和第二导电线上传输的噪声的噪声抑制电路，其特征在于设有：

在所述第一导电线上相互串联地***，且相互磁耦合的第一和第二电感器；

其一端连接在所述第一电感器和所述第二电感器之间的第一电容器；

其一端与所述第一电容器的另一端连接的同时另一端接地，并与所述第一电容器共同构成第一串联电路的第三电感器；

在所述第二导电线上相互串联地***，且相互磁耦合的第四和第五电感器；以及

其一端与所述第四电感器和所述第五电感器之间连接的同时另一端与所述第三电感器的与所述第一电容器连接的一端连接，并与所述第三电感器共同构成第二串联电路的第二电容器，

所述第一电感器和所述第二电感器构成的组与所述第四电感器和所述第五电感器构成的组相互磁性分离，

所述第三电感器的电感L3满足如下条件：

L3＝M1/2；

其中，M1＝k1(L1·L2)^1/2；L1：所述第一电感器的电感；L2：所述第二电感器的电感；k1：所述第一和第二电感器的耦合系数。

5.一种抑制在第一和第二导电线上传输的噪声的噪声抑制电路，其特征在于设有：

在所述第一导电线上相互串联地***，且相互磁耦合的第一和第二电感器；

其一端连接在所述第一电感器和所述第二电感器之间的第一电容器；

其一端与所述第一电容器的另一端连接的同时另一端接地，并与所述第一电容器共同构成第一串联电路的第三电感器；

在所述第二导电线上相互串联地***，且相互磁耦合的第四和第五电感器；以及

其一端与所述第四电感器和所述第五电感器之间连接的同时另一端与所述第三电感器的与所述第一电容器连接的一端连接，并与所述第三电感器共同构成第二串联电路的第二电容器，

所述第一电感器和所述第二电感器构成的组与所述第四电感器和所述第五电感器构成的组相互磁性分离，

所述第三电感器的电感L3满足以下条件：

L3＞M1/2；且，

L3≤[(L1+M1)(L2+M1)]/[2(L1+L2+2·M1)]+M1/2；

其中，M1＝k1(L1·L2)^1/2；L1：所述第一电感器的电感；L2：所述第二电感器的电感；k1：所述第一和第二电感器的耦合系数。

6.一种抑制在第一和第二导电线上传输的噪声的噪声抑制电路，其特征在于设有：

在所述第一导电线上相互串联地***，且相互磁耦合的第一和第二电感器；

其一端连接在所述第一电感器和所述第二电感器之间的第一电容器；

其一端与所述第一电容器的另一端连接的同时另一端接地，并与所述第一电容器共同构成第一串联电路的第三电感器；

在所述第二导电线上相互串联地***，且相互磁耦合的第四和第五电感器；以及

其一端与所述第四电感器和所述第五电感器之间连接的同时另一端与所述第三电感器的与所述第一电容器连接的一端连接，并与所述第三电感器共同构成第二串联电路的第二电容器，

所述第一电感器和所述第二电感器构成的组与所述第四电感器和所述第五电感器构成的组相互磁性分离，

所述第三电感器的电感L3满足以下条件：

L3＜M1/2；且，

L3≥0.9·M1/2；其中，M1＝k1(L1·L2)^1/2；L1：所述第一电感器的电感；L2：所述第二电感器的电感；k1：所述第一和第二电感器的耦合系数。

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