DE102020207788A1

DE102020207788A1 - Spulenkomponente vom wicklungstyp und gleichstrom-überlagerungsschaltung, die dieselbe verwendet

Info

Publication number: DE102020207788A1
Application number: DE102020207788.6A
Authority: DE
Inventors: Akio Igarashi; Yoshie Nakamura; Yasushi Saito
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2019-06-24
Filing date: 2020-06-23
Publication date: 2020-12-24
Also published as: CN112133540A

Abstract

Eine Gleichstrom-Überlagerungsschaltung umfasst Differenzsignalleitungen, Kondensatoren, eine Gleichtaktdrosselspule, eine Spulenkomponente vom Wicklungstyp und eine Gleichstrom-Leistungsversorgung, die an einer Schaltungsplatine angeordnet sind. Die Spulenkomponente vom Wicklungstyp umfasst einen Kern, zwei Paare von Anschlusselektroden und zwei Wicklungen (eine erste Wicklung und eine zweite Wicklung). Auf der Endoberfläche eines Flanschabschnitts sind die Anschlusselektroden bei einem der zwei Paare und die Anschlusselektroden bei dem anderen der zwei Paare so platziert, dass sie einander über die Wicklungsmitte eines Wicklungskerns hinweg zugewandt sind. Bei einem der zwei Paare sind der Wicklungsanfang und das Wicklungsende der ersten Wicklung mit den Anschlusselektroden verbunden. Bei dem anderen der zwei Paare sind der Wicklungsanfang und das Wicklungsende der zweiten Wicklung mit den Anschlusselektroden verbunden.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spulenkomponente vom Wicklungstyp und auf eine Gleichstrom-Überlagerungsschaltung, die dieselbe verwendet.
Es gibt auf dem Markt eine Nachfrage nach der Überlagerung einer Differenzialübertragungs-Signalleitung mit einem Gleichstrom für die Übertragung nicht nur von Daten, sondern auch von Leistung. Um die Anforderungen zu erfüllen, gibt es insbesondere Automobilkommunikationsstandards wie beispielsweise Power over Data Lines (PoDL) und Automotive Audio Bus® (A2B). Bei einer typischen Gleichstrom-Überlagerungsschaltung, die mit dieser Art von Kommunikationsstandard konform geht, wird eine Gleichstrom-Leistungsversorgung (GS-Leistungsversorgung) mit einer Differenzialübertragungs-Signalleitung verbunden, zum Übertragen eines Differenzsignals, das durch eine integrierte Differenzielle-Kommunikation-Schaltung (Differenzielle-Kommunikation-IC) gesendet/empfangen wird, über einen Induktor. Der Induktor wird für eine Wechselstromabschaltung (WS-Abschaltung) (engl.: AC cut) verwendet und verhindert, dass ein durch die Signalleitung verlaufendes Wechselstromsignal in die Gleichstrom-Leistungsversorgung entweicht.
Verwendungsbeispiele eines derartigen Indikators umfassen den Fall, dass eine unabhängige Spule ohne Magnetkopplung sowohl auf der positiven als auch auf der negativen Seite einer Gleichstrom-Leistungsversorgung verwendet wird, und den Fall, dass ein Paar Spulen mit Magnetkopplung verwendet wird. Eine Spulenkomponente, die die zuletzt genannte Spule mit Magnetkopplung verwendet, verhindert, dass ein Differenzialbetriebssignal an eine Gleichstrom-Leistungsversorgung gesendet wird, unter Verwendung der hohen Impedanz derselben, und ermöglicht, dass ein Gleichtaktrauschen an die Gleichstrom-Leistungsversorgung übertragen wird, unter Verwendung der niedrigen Impedanz derselben.
Die ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 8-186034 offenbart als diese Art von Spulenkomponente eine Spulenkomponente vom Wicklungstyp.
Diese Spulenkomponente vom Wicklungstyp umfasst einen Kern, zwei Drähte (einen ersten Draht und einen zweiten Draht) und zwei Paare einer ersten Anschlusselektrode und einer zweiten Anschlusselektrode. Der Kern umfasst einen Wicklungskernabschnitt und ein Paar Flanschabschnitte, die an beiden Enden des Wicklungskernabschnitts gebildet sind. Die zwei Drähte, der erste Draht und der zweite Draht, sind in einem Paar um den Wicklungskernabschnitt des Kerns gewickelt. Bei einem der zwei Paare sind die erste Anschlusselektrode und die zweite Anschlusselektrode getrennt voneinander auf einer Seitenoberfläche eines der Flanschabschnitte des Kerns gebildet, und bei dem anderen der zwei Paare sind die erste Anschlusselektrode und die zweite Anschlusselektrode voneinander beabstandet auf der gegenüberliegenden Seitenoberfläche des Flanschabschnitts gebildet. Jeweilige Endabschnitte des ersten Drahts sind mit der ersten Anschlusselektrode und der zweiten Anschlusselektrode, die auf der einen Seitenoberfläche des Flanschabschnitts gebildet sind, elektrisch verbunden. Jeweilige Endabschnitte des zweiten Drahts sind mit der ersten Anschlusselektrode und der zweiten Anschlusselektrode, die auf der gegenüberliegenden Seitenoberfläche des Flanschabschnitts gebildet sind, elektrisch verbunden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Spulenkomponente vom Wicklungstyp sowie eine Gleichstrom-Überlagerungsschaltung mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine Spulenkomponente vom Wicklungstyp gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Gleichstrom-Überlagerungsschaltung gemäß Anspruch 7 gelöst.
Jedoch ist bekannt, dass dann, wenn die Spulenkomponente vom Wicklungstyp, die in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 8-186034 offenbart ist, bei einer Gleichstrom-Überlagerungsschaltung verwendet wird, ein Differenzsignal, das durch eine Signalleitung verläuft, in ein Gleichtaktrauschen umgewandelt wird und unnötiges Rauschen emittiert wird.
Der Grund hierfür liegt darin, dass bei einer in 1 veranschaulichten Spulenkomponente vom Wicklungstyp, die in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 8-186034 offenbart ist und die einen Kern 2, zwei Wicklungen (eine erste Wicklung 3 und eine zweite Wicklung 4) und zwei Paare (5a und 5b, 6a und 6b) einer ersten Anschlusselektrode und einer zweiten Anschlusselektrode umfasst, die Zahl von Windungen der ersten Wicklung 3, die durch eine durchgezogene Linie dargestellt ist, die um einen Wicklungskern 2a des Kerns 2 gewickelt ist, um 0,5 größer ist als die der durch eine gestrichelte Linie dargestellten zweiten Wicklung 4. Das heißt, Induktivitäten, die durch die zwei jeweiligen Wicklungen 3 und 4 gebildet sind, werden zueinander asymmetrisch, und der Grad der Modenumwandlung bei der Spulenkomponente 1 vom Wicklungstyp wird hoch. 1 ist eine Unteransicht der Spulenkomponente 1 vom Wicklungstyp, wenn sie von der Endoberfläche eines Flanschabschnitts 2b des Kerns 2 aus betrachtet wird, der mit der Anbringoberfläche einer Schaltungsplatine in Kontakt gebracht ist.
Bei einer Gleichstrom-Überlagerungsschaltung, die die in 1 veranschaulichte Spulenkomponente 1 vom Wicklungstyp verwendet, wird das Routen von Verdrahtungsmustern an einer Schaltungsplatine kompliziert. Wie beispielsweise in 2 veranschaulicht ist, die den Verbindungszustand zwischen der Spulenkomponente 1 vom Wicklungstyp und jeder der Differenzsignalleitungen 12a und 12b veranschaulicht, ist die Spulenkomponente 1 vom Wicklungstyp zwischen einem Paar der Differenzsignalleitungen 12a und 12b und einer Gleichstrom-Leistungsversorgung 13 platziert. Das Verdrahtungsmuster, das die Differenzsignalleitung 12b bildet, und das Verdrahtungsmuster einer Netzleitung, die den negativen Pol der Gleichstrom-Leistungsversorgung 13 und eine zweite Anschlusselektrode 6b bei der Spulenkomponente 1 vom Wicklungstyp verbindet, kreuzen sich an den Positionen A und B auf beiden Seiten einer ersten Anschlusselektrode 5b bei der Spulenkomponente 1 vom Wicklungstyp. In 2 werden dieselben Bezugszeichen dazu verwendet, Teile, die bereits unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurden, oder äquivalente Teile zu identifizieren, und auf die Beschreibung derselben wird verzichtet.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Spulenkomponente vom Wicklungstyp bereitzustellen, die in der Lage ist, das Auftreten des oben beschriebenen Problems zu verhindern und die Verschlechterung der Signalqualität zu unterbinden, und eine Gleichstrom-Überlagerungsschaltung bereitzustellen, die die Spulenkomponente vom Wicklungstyp verwendet.
Gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist eine Spulenkomponente vom Wicklungstyp vorgesehen, die Folgendes umfasst: einen Kern, der einen Flanschabschnitt mit einer Endoberfläche, die mit einer Anbringoberfläche einer Schaltungsplatine in Kontakt gebracht ist, und einen Wicklungskern, der bezüglich der Endoberfläche in einer vertikalen Richtung steht, umfasst, ein Paar einer ersten Anschlusselektrode und einer zweiten Anschlusselektrode, die so platziert sind, dass sie einander über eine Wicklungskernachse des Wicklungskerns auf der Endoberfläche hinweg zugewandt sind, ein Paar einer dritten Anschlusselektrode und einer vierten Anschlusselektroden, die so platziert sind, dass sie einander über die Wicklungskernachse des Wicklungskerns auf der Endoberfläche hinweg zugewandt sind, eine erste Wicklung, die einen Endabschnitt, der ein Wicklungsanfang oder ein Wicklungsende ist und mit der ersten Anschlusselektrode verbunden ist, und den anderen Endabschnitt, der ein Wicklungsanfang oder ein Wicklungsende ist und mit der zweiten Anschlusselektrode verbunden ist, aufweist, und eine zweite Wicklung, die einen Endabschnitt, der ein Wicklungsanfang oder ein Wicklungsende ist und mit der dritten Anschlusselektrode verbunden ist, und den anderen Endabschnitt, der ein Wicklungsanfang oder ein Wicklungsende ist und mit der vierten Anschlusselektrode verbunden ist, aufweist. Die erste Wicklung und die zweite Wicklung sind um den Wicklungskern herum gewickelt. Die zweite Anschlusselektrode, mit der der andere Endabschnitt der ersten Wicklung verbunden ist, ist mit einer eines Paares von Differenzsignalleitungen verbunden. Die dritte Anschlusselektrode, mit der der eine Endabschnitt der zweiten Wicklung verbunden ist, ist mit der anderen des Paares von Differenzsignalleitungen verbunden.
Gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist ferner eine Gleichstrom-Überlagerungsschaltung vorgesehen, die Folgendes umfasst: eine Kommunikationsschaltung, die über ein Paar von Differenzsignalleitungen mit einer externen Schaltung kommuniziert, die oben beschriebene Spulenkomponente vom Wicklungstyp, die mit dem Paar der Differenzsignalleitungen zwischen der Kommunikationsschaltung und einem externen Verbindungsanschluss geschaltet ist, der das Paar der Differenzsignalleitungen mit der externen Schaltung verbindet, und eine Gleichstrom-Leistungsversorgung (GS-Leistungsversorgung), die zwischen die erste Anschlusselektrode und die vierte Anschlusselektrode bei der Spulenkomponente vom Wicklungstyp geschaltet ist und dem Paar der Differenzsignalleitungen einen Gleichstrom überlagert. Die Kommunikationsschaltung, die Spulenkomponente vom Wicklungstyp und die Gleichstrom-Leistungsversorgung sind an einer Schaltungsplatine angeordnet.
Bei dieser Konfiguration sind die erste Wicklung und die zweite Wicklung um den Wicklungskern des Kerns gewickelt. Bei einem der zwei Paare von Anschlusselektroden, die so platziert sind, dass sie einander über die Wicklungskernachse des Wicklungskerns auf der Endoberfläche des Flanschabschnitts hinweg zugewandt sind, sind der eine Endabschnitt und der andere Endabschnitt der ersten Wicklung mit den Anschlusselektroden verbunden. Bei dem anderen der zwei Paare von Anschlusselektroden, die so platziert sind, dass sie einander über die Wicklungskernachse des Wicklungskerns hinweg auf der Endoberfläche des Flanschabschnitts zugewandt sind, sind der eine Endabschnitt und der andere Endabschnitt der zweiten Wicklung mit den Anschlusselektroden verbunden. Die Anzahl von Windungen der ersten Wicklung und die der zweiten Wicklung, die um den Wicklungskern herum gewickelt sind, sind identisch. Die Differenz zwischen Induktivitäten, die durch die erste Wicklung und die zweite Wicklung gebildet werden, ist verringert. Der Grad der Modenumwandlung bei der Spulenkomponente vom Wicklungstyp nimmt somit ab, es ist unwahrscheinlich, dass ein durch die Differenzsignalleitungen gelangendes Signal von einem Differenzialmodensignal (Gegentaktsignal, engl.: differential mode signal) in ein Gleichtaktrauschen umgewandelt wird, und es ist unwahrscheinlich, dass unnötiges Rauschen, das durch die Spulenkomponente vom Wicklungstyp verursacht wird, emittiert wird.
Andere Merkmale, Elemente, Charakteristika und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich näher aus der folgenden ausführlichen Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Unteransicht einer Spulenkomponente vom Wicklungstyp, die bei einer Gleichstrom-Überlagerungsschaltung verwendet wird, die ein Vergleichsbeispiel ist;
2 ein Diagramm, das den Verbindungszustand der in 1 veranschaulichten Spulenkomponente vom Wicklungstyp mit Differenzsignalleitungen veranschaulicht;
3A ein Blockdiagramm, das die schematische Konfiguration einer Gleichstrom-Überlagerungsschaltung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
3B ein Diagramm, das den Verbindungszustand einer Spulenkomponente vom Wicklungstyp gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, die bei der Gleichstrom-Überlagerungsschaltung mit Differenzsignalleitungen verwendet wird;
4A eine perspektivische Außenansicht einer Spulenkomponente vom Wicklungstyp gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, die bei der in 3 veranschaulichten Gleichstrom-Überlagerungsschaltung verwendet wird;
4B eine Unteransicht der Spulenkomponente vom Wicklungstyp gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
5A eine perspektivische Außenansicht einer Spulenkomponente vom Wicklungstyp gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
5B eine Unteransicht der Spulenkomponente vom Wicklungstyp gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;
6 einen Graphen, der tatsächliche Messergebnisse von Modenumwandlungscharakteristika von Proben von Spulenkomponenten vom Wicklungstyp mit unterschiedlichen Konfigurationen darstellt, die bei einer Gleichstrom-Überlagerungsschaltung verwendet werden, die ein Vergleichsbeispiel ist, und bei einer Gleichstrom-Überlagerungsschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
7A und 7B Unteransichten von Modifikationen einer Spulenkomponente vom Wicklungstyp gemäß einem Ausführungsbeispiel;
8A und 8B Unteransichten anderer Modifikationen einer Spulenkomponente vom Wicklungstyp gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
9 eine Seitenansicht einer Spulenkomponente vom Typ einer horizontal gewickelten Wicklung, die mit einer Spulenkomponente vom Typ einer vertikal gewickelten Wicklung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verglichen wird.

Als Nächstes werden eine Spulenkomponente vom Wicklungstyp gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und eine Gleichstrom-Überlagerungsschaltung, die die Spulenkomponente vom Wicklungstyp verwendet, beschrieben.
3A ist ein Blockdiagramm, das die schematische Konfiguration einer Gleichstrom-Überlagerungsschaltung 21 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, die eine Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet.
Die Gleichstrom-Überlagerungsschaltung 21 ist zwischen einer Differenzielle-Kommunikation-IC 22, die eine Kommunikationsschaltung zum Durchführen einer bidirektionalen Kommunikation, die ein Senden und einen Empfang umfasst, und einem Verbinder 23 vorgesehen ist, umfasst ein Paar von Differenzsignalleitungen 24a und 24b, zwei Kondensatoren 25, eine Gleichtaktdrosselspule 26, die Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp und eine Gleichstrom-Leistungsversorgung 28 und ist auf einer Schaltungsplatine (nicht veranschaulicht) angeordnet. Der Verbinder 23 ist über ein Kabel 29 mit einer (nicht veranschaulichten) externen Schaltung verbunden, die eine Kommunikations-IC, die dieselbe wie die Differenzielle-Kommunikation-IC 22 ist, umfasst und einen äußeren Verbindungsanschluss zum Verbinden eines Paares der Differenzsignalleitungen 24a und 24b mit einer externen Schaltung bildet. Zwischen der Differenzielle-Kommunikation-IC 22 und einer externen Schaltung erfolgt über die Differenzsignalleitungen 24a und 24b und das Kabel 29 eine bidirektionale Kommunikation.
Durch das Paar der Differenzsignalleitungen 24a und 24b gelangen ein Differenzsignal, das von der Differenzielle-Kommunikation-IC 22 gesendet wird, und ein Differenzsignal, das durch die Differenzielle-Kommunikation-IC 22 empfangen werden soll. Ein Gleichstrom wird den Differenzsignalleitungen 24a und 24b und dem Kabel 29 durch die Gleichstrom-Leistungsversorgung 28 überlagert und verläuft hierdurch. Die zwei Kondensatoren 25 sind an den jeweiligen Differenzsignalleitungen 24a und 24b an dem Eingangs-/Ausgangsende der Differenzielle-Kommunikation-IC 22 vorgesehen und verhindern, dass ein Gleichstrom, der den Differenzsignalleitungen 24a und 24b überlagert wird, in die Differenzielle-Kommunikation-IC 22 eingegeben wird. Eine Gleichtaktdrosselspule 26 ist in die Differenzsignalleitungen 24a und 24b eingefügt und dämpft ein Gleichtaktrauschen, das durch die Differenzsignalleitungen 24a und 24b gelangt. Zwischen der Gleichstrom-Leistungsversorgung 28 und dem Paar der Differenzsignalleitungen 24a und 24b auf der Seite einer externen Schaltung von den Kondensatoren 25 ist die Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp mit dem Paar der Differenzsignalleitungen 24a und 24b zwischen den Kondensatoren 25 und dem Verbinder 23 verbunden. Die Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp verhindert, dass ein Differenzsignal, das durch die Differenzsignalleitungen 24a und 24b gelangt, in die Gleichstrom-Leistungsversorgung 28 entweicht.
4A ist eine perspektivische Außenansicht der Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp. 4B ist eine Unteransicht der Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp.
Die Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp umfasst einen Kern 31, ein Paar einer ersten Anschlusselektrode 32a und einer zweiten Anschlusselektrode 32b, ein Paar einer dritten Anschlusselektrode 33a und einer vierten Anschlusselektrode 33b und zwei Wicklungen (eine erste Wicklung 34 und eine zweite Wicklung 35). Wie bei der Gleichtaktdrosselspule 26 sind bei der Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp die zwei Wicklungen 34 und 35 gewickelt, um einen Magnetfluss zu stärken, den ein Signalstrom i, der in derselben Richtung durch die zwei Wicklungen 34 und 35 fließt, an dem Kern 31 erzeugt. Jedoch unterscheidet sich die Art der Verbindung der Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp mit einer Schaltung von der Art und Weise der Verbindung der Gleichtaktdrosselspule 26 mit einer Schaltung. Die Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp wird als Gegentaktinduktor verwendet. Das heißt, die Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp ist derart mit einer Schaltung verbunden, dass der Signalstrom i im Differenzialbetrieb (Gegentakt, engl.: differential mode) in entgegengesetzten Richtungen durch die zwei Wicklungen 34 und 35 fließt und dass sich eine Impedanz bezüglich des Signalstroms i im Differenzialbetrieb erhöht.
Der Kern 31 umfasst ein Paar von Flanschabschnitten 31a und 31b und einen Wicklungskern 31c, der aus einem Isoliermaterial wie beispielsweise Ferrit oder Aluminiumoxid hergestellt ist. Der Flanschabschnitt 31a, der unter dem Flanschabschnitt 31b platziert ist, weist eine Endoberfläche 31a1 auf, die mit der Anbringoberfläche einer Schaltungsplatine in Kontakt gebracht ist. Der Wicklungskern 31c steht bezüglich der Endoberfläche 31a1 in einer vertikalen Richtung. Bei der Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp sind die zwei Wicklungen 34 und 35 vertikal um den Wicklungskern 31c herum gewickelt. Der Ausdruck „vertikal herum gewickelt sein“ bedeutet, dass eine Wicklungskernachse senkrecht zu der Anbringoberfläche einer Spulenkomponente ist. Auf der Endoberfläche 31a1 sind das Paar der ersten Anschlusselektrode 32a und der zweiten Anschlusselektrode 32b und das Paar der dritten Anschlusselektrode 33a und der vierten Anschlusselektrode 33b so platziert, dass sie einander an Positionen, die bezüglich einer Wicklungsmitte C des Wicklungskerns 31c symmetrisch sind, zugewandt sind. Die Wicklungsmitte C fällt mit der Wicklungskernachse des Wicklungskerns 31c zusammen. Der Ausdruck „so platziert, dass sie einander an Positionen, die bezüglich einer Wicklungsmitte C des Wicklungskerns 31c symmetrisch sind, zugewandt sind“ bedeutet, dass die kürzeste Linie, die das Paar der ersten Anschlusselektrode 32a und der zweiten Anschlusselektrode 32b miteinander verbindet, die so platziert sind, dass sie einander zugewandt sind, und dass die kürzeste Linie, die das Paar der dritten Anschlusselektrode 33a und der vierten Anschlusselektrode 33b miteinander verbindet, die so platziert sind, dass sie einander zugewandt sind, durch die Wicklungsmitte C verlaufen.
Jede der Anschlusselektroden 32a, 32b, 33a und 33b weist eine Zweischichtstruktur auf, die eine aus z. B. Ag, einer Cr-Cu-Legierung oder einer Cr-Ni-Legierung hergestellte Basiselektrode und eine aus beispielsweise Sn- oder einer Sn-Pb-Legierung hergestellte äußere Elektrode umfasst. Eine z. B. aus Ni oder Cu hergestellte Zwischenschicht kann zwischen die Basiselektrode und die äußere Elektrode eingefügt sein.
Die Wicklungen 34 und 35 sind aus Kupferdrähten mit demselben Durchmesser gebildet. Auf jeder der Oberflächen der Wicklungen 34 und 35 ist ein isolierender Film vorgesehen, der aus Polyurethan hergestellt ist. Ein Wicklungsanfang 34a und ein Wicklungsende 34b, die die Endabschnitte der in der Zeichnung durch eine hohle Linie dargestellten ersten Wicklung 34 sind, sind bei einem der Paare von Anschlusselektroden mit der ersten Anschlusselektrode 32a bzw. der zweiten Anschlusselektrode 32b verbunden. Das heißt, der Wicklungsanfang 34a der ersten Wicklung 34 ist mit der ersten Anschlusselektrode 32a verbunden, und das Wicklungsende 34b der ersten Wicklung 34 ist mit der zweiten Anschlusselektrode 32b verbunden. Bei einem der Paare von Anschlusselektroden, die so platziert sind, dass sie einander an Positionen, die bezüglich der Wicklungsmitte C des Wicklungskerns 31c symmetrisch sind, zugewandt sind, ist die erste Wicklung 34 zwischen die erste Anschlusselektrode 32a und die zweite Anschlusselektrode 32b geschaltet. Der eine Endabschnitt der ersten Wicklung 34, der der Wicklungsanfang 34a ist, und der andere Endabschnitt der ersten Wicklung 34, der das Wicklungsende 34b ist, befinden sich an Positionen, die bezüglich der Wicklungsmitte C des Wicklungskerns 31c symmetrisch sind.
Ein Wicklungsanfang 35a und ein Wicklungsende 35b, die die Endabschnitte der in der Zeichnung durch eine schwarze Linie dargestellten zweiten Wicklung 35 sind, sind bei dem anderen der Paare von Anschlusselektroden mit der dritten Anschlusselektrode 33a bzw. der vierten Anschlusselektrode 33b verbunden. Das heißt, der Wicklungsanfang 35a der zweiten Wicklung 35 ist mit der dritten Anschlusselektrode 33a verbunden und das Wicklungsende 35b der zweiten Wicklung 35 ist mit der vierten Anschlusselektrode 33b verbunden. Bei dem anderen der Paare von Anschlusselektroden, die so platziert sind, dass sie einander an Positionen, die bezüglich der Wicklungsmitte C des Wicklungskerns 31c symmetrisch sind, zugewandt sind, ist die zweite Wicklung 35 zwischen die dritte Anschlusselektrode 33a und die vierte Anschlusselektrode 33b geschaltet. Der eine Endabschnitt der zweiten Wicklung 35, der der Wicklungsanfang 35a ist, und der andere Endabschnitt der zweiten Wicklung 35, der das Wicklungsende 35b ist, befinden sich an Positionen, die bezüglich der Wicklungsmitte C des Wicklungskerns 31c symmetrisch sind. Die Verbindung zwischen der ersten Wicklung 34 und jeder der Anschlusselektroden 32a und 32b und die Verbindung zwischen der zweiten Wicklung 35 und jeder der Anschlusselektroden 33a und 33b erfolgt beispielsweise mittels Thermokompressionsbondens.
Obwohl wie oben der Wicklungsanfang 34a und das Wicklungsende 34b, die ein Endabschnitt bzw. der andere Endabschnitt der ersten Wicklung 34 sind, mit der ersten Anschlusselektrode 32a bzw. der zweiten Anschlusselektrode 32b verbunden sind und der Wicklungsanfang 35a und das Wicklungsende 35b, die ein Endabschnitt bzw. der andere Endabschnitt der zweiten Wicklung 35 sind, mit der dritten Anschlusselektrode 33a bzw. der vierten Anschlusselektrode 33b verbunden sind, kann die Beziehung zwischen dem Wicklungsanfang und dem Wicklungsende der ersten Wicklung 34 und die Beziehung zwischen dem Wicklungsanfang und dem Wicklungsende der zweiten Wicklung 35 das Gegenteil der oben beschriebenen sein. Das heißt, der andere Endabschnitt der ersten Wicklung 34, der das Wicklungsende 34b ist, kann ein Wicklungsanfang und mit der zweiten Anschlusselektrode 32b verbunden sein, der eine Endabschnitt der ersten Wicklung 34, der der Wicklungsanfang 34a ist, kann ein Wicklungsende und mit der ersten Anschlusselektrode 32a verbunden sein, der andere Endabschnitt der zweiten Wicklung 35, der das Wicklungsende 35b ist, kann ein Wicklungsanfang und mit der vierten Anschlusselektrode 33b verbunden sein, und ein Endabschnitt der zweiten Wicklung 35, der der Wicklungsanfang 35a ist, kann ein Wicklungsende und mit der dritten Anschlusselektrode 33a verbunden sein.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel, wie in 4A veranschaulicht ist, sind die erste Wicklung 34 und die zweite Wicklung 35 um den Wicklungskern 31c gewickelt, während sie zueinander parallel sind und miteinander in Kontakt gebracht sind. Im Einzelnen sind die isolierenden Filme der ersten Wicklung 34 und der zweiten Wicklung 35 miteinander in Kontakt gebracht. Wie in 3B veranschaulicht ist, ist die zweite Anschlusselektrode 32b, mit der der andere Endabschnitt der ersten Wicklung 34 verbunden ist, mit der Differenzsignalleitung 24b verbunden, die eine des Paares der Differenzsignalleitungen 24a und 24b ist. Die dritte Anschlusselektrode 33a, mit der ein Endabschnitt der zweiten Wicklung 35 verbunden ist, ist mit der Differenzsignalleitung 24a verbunden, die die andere des Paares der Differenzsignalleitungen 24a und 24b ist. Die Gleichstrom-Leistungsversorgung 28 ist zwischen die erste Anschlusselektrode 32a und die vierte Anschlusselektrode 33b geschaltet und überlagert dem Paar der Differenzsignalleitungen 24a und 24b einen Gleichstrom.
Bei der Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind die erste Wicklung 34 und die zweite Wicklung 35 in einem Paar um den Wicklungskern 31c des Kerns 31 gewickelt. Der Wicklungsanfang 34a und das Wicklungsende 34b der ersten Wicklung 34 und der Wicklungsanfang 35a und das Wicklungsende 35b der zweiten Wicklung 35 sind mit den zwei Paaren von Anschlusselektroden, den Anschlusselektroden 32a und 32b bzw. den Anschlusselektroden 33a und 33b verbunden, die bezüglich der Wicklungsmitte C des Wicklungskerns 31c symmetrisch auf einer Geraden platziert sind, die durch die Wicklungsmitte C auf der Endoberfläche 31a1 des Flanschabschnitts 31a verläuft. Das heißt, der Wicklungsanfang 34a und das Wicklungsende 34b der ersten Wicklung 34 sind so platziert, dass sie einander über die Wicklungsmitte C des Wicklungskerns 31c hinweg auf der Endoberfläche 31a1 des Flanschabschnitts 31a zugewandt sind, und sind bei einem der Paare von Anschlusselektroden, die auf einer Geraden platziert sind, die durch die Wicklungsmitte C verläuft, mit der ersten Anschlusselektrode 32a bzw. der zweiten Anschlusselektrode 32b verbunden. Der Wicklungsanfang 35a und das Wicklungsende 35b der zweiten Wicklung 35 sind so platziert, dass sie einander über die Wicklungsmitte C des Wicklungskerns 31c hinweg auf der Endoberfläche 31a1 des Flanschabschnitts 31a zugewandt sind, und sind bei dem anderen der Paare von Anschlusselektroden, die auf einer Geraden platziert sind, die durch die Wicklungsmitte C verläuft, mit der dritten Anschlusselektrode 33a bzw. der vierten Anschlusselektrode 33b verbunden.
Da die Anzahl von Windungen der ersten Wicklung 34 und die der zweiten Wicklung 35, die um den Wicklungskern 31c herum gewickelt sind, identisch sind, wird die Differenz zwischen Induktivitäten, die durch die erste Wicklung 34 und die zweite Wicklung 35 gebildet werden, gering. Der Grad der Modenumwandlung bei der Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp wird somit unterbunden, es ist unwahrscheinlich, dass ein durch die Differenzsignalleitungen 24a und 24b gelangendes Differenzsignal in ein Gleichtaktrauschen umgewandelt wird, und es ist unwahrscheinlich, dass unnötiges Rauschen, das durch die Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp verursacht wird, emittiert wird.
Bei der Gleichstrom-Überlagerungsschaltung 21 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, die in 4B veranschaulicht ist, sind die erste Anschlusselektrode 32a, mit der der Wicklungsanfang 34a der ersten Wicklung 34, die eine der zwei Wicklungen 34 und 35 ist, verbunden ist, und die vierte Anschlusselektrode 33b, mit der das Wicklungsende 35b der zweiten Wicklung 35, die die andere der zwei Wicklungen 34 und 35 ist, verbunden ist, in der Umfangsrichtung des Flanschabschnitts 31a auf der Endoberfläche 31a1 des Flanschabschnitts 31a zueinander benachbart. Die dritte Anschlusselektrode 33a, mit der der Wicklungsanfang 35a der zweiten Wicklung 35, die die andere der beiden Wicklungen 34 und 35 ist, verbunden ist, und die zweite Anschlusselektrode 32b, mit der das Wicklungsende 34b der ersten Wicklung 34, die eine der zwei Wicklungen 34 und 35 ist, verbunden ist, sind in der Umfangsrichtung des Flanschabschnitts 31a auf der Endoberfläche 31a1 des Flanschabschnitts 31a zueinander benachbart.
Demgemäß können sogar in dem Fall, dass die Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp bei der Gleichstrom-Überlagerungsschaltung 21 verwendet wird und die jeweiligen Verdrahtungsmuster einer Signalleitung und einer Netzleitung und Komponenten auf einer einzigen Ebene einer Schaltungsplatine platziert werden, das Verdrahtungsmuster einer Netzleitung 30a auf der positiven (+) Seite der Gleichstrom-Leistungsversorgung 28 und das Verdrahtungsmuster einer Netzleitung 30b auf der negativen (-) Seite der Gleichstrom-Leistungsversorgung 28 mit dem Wicklungsanfang 34a der ersten Wicklung 34, die eine der Wicklungen ist, bzw. dem Wicklungsende 35b der zweiten Wicklung 35, die die andere derselben ist, verbunden werden, ohne sich mit den jeweiligen Verdrahtungsmustern des Paares der Differenzsignalleitungen 24a und 25 zu schneiden, wie in 3B veranschaulicht ist. Die Verdrahtungsmuster des Paares der Differenzsignalleitungen 24a und 24b können mit dem Wicklungsanfang 35a der zweiten Wicklung 35, die die andere der Wicklungen ist, bzw. mit dem Wicklungsende 34b der ersten Wicklung 34, die eine derselben ist, verbunden sein, ohne sich mit den jeweiligen Verdrahtungsmustern der Netzleitungen 30a und 30b zu schneiden. Demgemäß kann die Gleichstrom-Überlagerungsschaltung 21 durch Routen des jeweiligen Verdrahtungsmusters gebildet werden, ohne ein Durchgangsloch oder dergleichen in einer Schaltungsplatine zu bilden, im Gegensatz zur verwandten Technik. Das Routen der Verdrahtungsmuster bei der Gleichstrom-Überlagerungsschaltung 21 an einer Schaltungsplatine wird vereinfacht. Außerdem werden die Symmetrien der Verdrahtungsleitungslängen und Impedanzen der Differenzsignalleitungen 24a und 24b und der Netzleitungen 30a und 30b beibehalten, so dass eine Signalqualität aufrechterhalten wird. Folglich kann gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp, die in der Lage ist, die Verschlechterung der Signalqualität zu unterbinden, und die Gleichstrom-Überlagerungsschaltung 21, die die Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp verwendet, vorgesehen sein.
Wie in 4A veranschaulicht ist, sind die erste Wicklung 34 und die zweite Wicklung 35 um den Wicklungskern 31c gewickelt, während sie zueinander parallel sind und miteinander in Kontakt gebracht sind. Jedoch kann der oben beschriebene Betriebseffekt auch bei einer Gleichstrom-Überlagerungsschaltung 21 erhalten werden, die eine Spulenkomponente vom Wicklungstyp verwendet, bei der Wicklungen in einem Paar separat um den Wicklungskern 31c gewickelt sind. Der Ausdruck „separat gewickelt sein“ bedeutet, dass die Wicklungen einen Abstand voneinander aufweisen, der etwa die Durchmesser der zwei Wicklungen beträgt.
Bei der Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, bei der die erste Wicklung 34 und die zweite Wicklung 35 um den Wicklungskern 31c gewickelt sind, während sie zueinander parallel sind und in Kontakt miteinander gebracht sind, weisen die erste Wicklung 34 und die zweite Wicklung 35, die um den Wicklungskern 31c des Kerns 31 gewickelt sind, denselben Durchmesser auf, und die Querschnittsflächen der Wicklungen 34 und 35 sind gleich. Außerdem ist der Abstand zwischen den zwei Wicklungen 34 und 35 verringert, und die Gesamtmenge einer Überkreuzung eines an einer der Wicklungen 34 und 35 erzeugten Magnetflusses über die andere derselben nimmt zu. Dies führt zur Verringerung einer Streuinduktivität. Da die Menge gemeinsamer Magnetflüsse zwischen den zwei Wicklungen 34 und 35 dem Grad der magnetischen Kopplung entspricht, nimmt der Grad der magnetischen Kopplung zwischen den Wicklungen 34 und 35 zu, und die jeweiligen Wicklungen 34 und 35 bei der Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp sind in einer Wicklungsrichtung mit demselben Kopplungsgrad gekoppelt. Demgemäß wird die Symmetrie von Induktivitäten, die durch die jeweiligen Wicklungen 34 und 35 gebildet werden, verstärkt, liegt fast kein Unterschied zwischen Induktivitäten vor, die durch die jeweiligen Wicklungen 34 und 35 gebildet sind, wird der Grad einer Modenumwandlung der Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp weiter verringert und ist es sehr unwahrscheinlich, dass ein durch die Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp verursachtes unnötiges Rauschen emittiert wird.
5A ist eine perspektivische Außenansicht einer Spulenkomponente 27B vom Wicklungstyp gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die bei einer Gleichstrom-Überlagerungsschaltung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet wird. 5B ist eine Unteransicht der Spulenkomponente 27B vom Wicklungstyp. In den 5A und 5B werden dieselben Bezugszeichen verwendet, um Teile, die bereits unter Bezugnahme auf 4A und 4B beschrieben wurden, oder äquivalente Teile zu identifizieren, und auf die Beschreibung derselben wird verzichtet.
Eine Gleichstrom-Überlagerungsschaltung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Gleichstrom-Überlagerungsschaltung 21 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel lediglich darin, dass bei der Gleichstrom-Überlagerungsschaltung 21 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel statt der Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp eine Spulenkomponente 27B vom Wicklungstyp, die in 5 veranschaulicht ist, verwendet wird.
Bei der Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp sind die erste Wicklung 34 und die zweite Wicklung 35 um den Wicklungskern 31c gewickelt, während sie zueinander parallel sind miteinander in Kontakt gebracht sind, wie in 4A veranschaulicht ist. Bei der Spulenkomponente 27B vom Wicklungstyp sind die zwei Wicklungen, die erste Wicklung 34 und die zweite Wicklung 35, verdreht und um den Wicklungskern 31c gewickelt, wie in 5A veranschaulicht ist.
Bei einer Gleichstrom-Überlagerungsschaltung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, die die Spulenkomponente 27B vom Wicklungstyp gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet, haben wie bei der Gleichstrom-Überlagerungsschaltung 21 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die erste Wicklung 34 und die zweite Wicklung 35, die um den Wicklungskern 31c des Kerns 31 gewickelt sind, denselben Durchmesser, die Querschnittsflächen der Wicklungen 34 und 35 sind gleich, der Grad der magnetischen Kopplung zwischen den Wicklungen 34 und 35 nimmt zu, und die jeweiligen Wicklungen 34 und 35 sind in einer Wicklungsrichtung mit demselben Kopplungsgrad magnetisch gekoppelt. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist, da die Wicklungen 34 und 35 verdreht sind, die Positionsbeziehung zwischen den Wicklungen 34 und 35 in einer radialen Wicklungsrichtung abwechselnd verändert, und ein Punkt, an dem ein Wicklungsdurchmesserabstand gering ist, und ein Punkt, an dem der Wicklungsdurchmesserabstand groß ist, werden gemischt. Folglich erhöht sich eine Streukapazität nicht lokal an jeder der Wicklungen 34 und 35 und wird einheitlich gemacht, und die Verteilung einer Streukapazität, die an jeder der Wicklungen 34 und 35 erzeugt wird, wird einheitlich. Der Grad der Modenumwandlung bei der Spulenkomponente 27B vom Wicklungstyp ist weiter verringert, und im Vergleich zu dem Fall bei dem ersten Ausführungsbeispiel, bei dem die Wicklungen 34 und 35 um den Wicklungskern 31c gewickelt sind, während sie parallel zueinander sind und in Kontakt miteinander gebracht sind, ist es ist noch unwahrscheinlicher, dass ein durch die Spulenkomponente 27B vom Wicklungstyp verursachtes unnötiges Rauschen auftritt. Auch bei einer Gleichstrom-Überlagerungsschaltung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird das Routen der Verdrahtungsmuster an einer Schaltungsplatine wie bei der Gleichstrom-Überlagerungsschaltung 21 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel vereinfacht.
6 ist ein Graph, der tatsächliche Messergebnisse von Modenumwandlungscharakteristika von Proben von Spulenkomponenten vom Wicklungstyp darstellt, die verschiedene Konfigurationen aufweisen, die bei Gleichstrom-Überlagerungsschaltungen verwendet werden. Unter Bezugnahme auf den Graphen stellt die horizontale Achse die Frequenz [Hz] dar, und die vertikale Achse stellt die Größe in [dB] eines modenumgewandelten Signals dar. Dieses Signal ist ein Gleichtaktsignal, zu dem ein Differenzsignal von den Differenzsignalleitungen 24a und 24b durch eine Spulenkomponente vom Wicklungstyp umgewandelt ist, das entweicht und anschließend reflektiert wird, so dass dieses Signal an den Differenzsignalleitungen 24a und 24b gemessen wird. Demgemäß ist es wünschenswert, dass der negative Wert der Größe eines modenumgewandelten Signals so groß wie möglich ist.
Eine Kennlinie 41, die in diesem Graphen durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist, stellt die Modenumwandlungscharakteristika einer Spulenkomponente vom Wicklungstyp bei einer Gleichstrom-Überlagerungsschaltung dar, die ein Vergleichsbeispiel ist. Bei dieser Spulenkomponente vom Wicklungstyp ist die Anzahl von Windungen der ersten Wicklung 3, die eine des Paares der Wicklungen 3 und 4 ist, die in 1 veranschaulicht sind, um 0,5größer als die der anderen derselben, und die Wicklungen 3 und 4, zwischen denen ein Durchmesserabstand von zwei Wicklungen vorliegt, sind in einem Paar separat um einen Wicklungskern gewickelt. Eine Kennlinie 42, die durch eine durchgezogene Linie dargestellt ist, stellt die Modenumwandlungscharakteristika einer Spulenkomponente vom Wicklungstyp bei einer Gleichstrom-Überlagerungsschaltung dar, die ein Vergleichsbeispiel ist. Bei dieser Spulenkomponente vom Wicklungstyp sind die zwei Wicklungen 34 und 35 bei der in 3 veranschaulichten Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp anders als bei dem ersten Ausführungsbeispiel nicht um den Wicklungskern 31c gewickelt, während sie zueinander parallel sind und miteinander in Kontakt gebracht sind, und die Wicklungen 34 und 35, zwischen denen ein Durchmesserabstand von zwei Wicklungen liegt, sind in einem Paar separat um den Wicklungskern 31c gewickelt. Die jeweiligen Gleichstrom-Überlagerungsschaltungen, die die durch die Kennlinien 41 und 42 dargestellten Modenumwandlungscharakteristika aufweisen, weisen dieselbe Konfiguration auf wie die in 3A veranschaulichte Gleichstrom-Überlagerungsschaltung, mit Ausnahme der Spulenkomponente vom Wicklungstyp.
Eine Kennlinie 43, die in diesem Graphen durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist, stellt die Modenumwandlungscharakteristika der Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp bei der Gleichstrom-Überlagerungsschaltung 21 gemäß dem in 4 veranschaulichten ersten Ausführungsbeispiel dar. Eine durch eine strichpunktierte Linie dargestellte Kennlinie 44 stellt die Modenumwandlungscharakteristika der Spulenkomponente 27B vom Wicklungstyp bei einer Gleichstrom-Überlagerungsschaltung gemäß dem in 5 veranschaulichten zweiten Ausführungsbeispiel dar.
Der Graph gibt an, dass der Pegel eines modenumgewandelten Signals bis zu etwa 10 [dB] niedriger ist als der durch die Kennlinie 41 einer Gleichstrom-Überlagerungsschaltung dargestellte, die ein Vergleichsbeispiel ist, das eine Spulenkomponente vom Wicklungstyp verwendet, bei der die Anzahl von Windungen einer Wicklung um 0,5 größer ist als die der anderen Wicklung und bei der es unwahrscheinlich ist, dass unnötiges Rauschen emittiert wird, wie durch die Kennlinie 42 einer Schaltung angegeben ist, die ein Vergleichsbeispiel ist, das eine Spulenkomponente vom Wicklungstyp ist, bei der Wicklungen in einem Paar separat um den Wicklungskern 31c gewickelt sind. Der Graph gibt außerdem an, dass der Pegel eines modenumgewandelten Signals bis zu etwa 20 [dB] niedriger ist als der durch die Kennlinie 42 einer Schaltung dargestellte, die ein Vergleichsbeispiel ist, und dass es sehr unwahrscheinlich ist, dass unnötiges Rauschen emittiert wird, wie durch die Kennlinie 43 der Gleichstrom-Überlagerungsschaltung 21 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt ist, die die Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp verwendet, bei der die zwei Wicklungen 34 und 35 um den Wicklungskern 31c gewickelt sind, während sie parallel zueinander sind und in Kontakt miteinander gebracht sind. Der Graph gibt zudem an, dass der Pegel eines modenumgewandelten Signals bis zu etwa 20 [dB] niedriger ist als der durch die Kennlinie 43 einer Schaltung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dargestellte, und dass es im Vergleich zu einer Schaltung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel noch unwahrscheinlicher ist, dass unnötiges Rauschen emittiert wird, wie durch die Kennlinie 44 der Gleichstrom-Überlagerungsschaltung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt ist, die die Spulenkomponente 27B vom Wicklungstyp verwendet, bei der die zwei Wicklungen 34 und 35 verdreht sind und um den Wicklungskern 31c gewickelt sind.
Bei den obigen Ausführungsbeispielen wurde die Beschreibung des Falles angegeben, bei dem die Anschlusselektroden 32a und 32b bei einem der zwei Paare von Anschlusselektroden und die Anschlusselektroden 33a und 33b bei dem anderen derselben einander in entgegengesetzten Ecken der Endoberfläche 31a1 des Flanschabschnitts 31a zugewandt sind, die bezüglich der Wicklungsmitte C des Wicklungskerns 31c symmetrisch sind, wie in 4B und 5B veranschaulicht ist. Wie jedoch in der Unteransicht in 7A veranschaulicht ist, können die Anschlusselektroden 32a und 32b bei einem der zwei Paare der Anschlusselektroden 32a, 32b, 33a und 33b einander an Positionen zugewandt sein, die entfernt von den gegenüberliegenden Ecken der Endoberfläche 31a1 des Flanschabschnitts 31a liegen und die bezüglich der Wicklungsmitte C des Wicklungskerns 31c symmetrisch sind. Die Flanschabschnitte 31a und 31b und der Wicklungskern 31c müssen nicht unbedingt eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweisen und können im Wesentlichen kreisförmig sein, wie in der Unteransicht in 7B veranschaulicht ist, unter der Bedingung, dass die Anschlusselektroden 32a und 32b und die Anschlusselektroden 33a und 33b, die zwei Paare von Anschlusselektroden sind, einander über die Wicklungsmitte C des Wicklungskerns 31c hinweg zugewandt sind. In 7A und 7B werden dieselben Bezugszeichen verwendet, um Teile, die bereits unter Bezugnahme auf 4B und 5B beschrieben wurden, oder äquivalente Teile zu identifizieren, und auf die Beschreibung derselben wird verzichtet.
Die Anschlusselektroden 32a und 32b und die Anschlusselektroden 33a und 33b, die zwei Paare von Anschlusselektroden sind, müssen nicht unbedingt so platziert sein, dass sie einander an Positionen, die bezüglich der Wicklungsmitte C des Wicklungskerns 31c vollkommen symmetrisch sind, zugewandt sind, wie in 4B, 5B, 7A und 7B veranschaulicht ist. Wie z.B. in 8A und 8B veranschaulicht ist, verläuft die kürzeste Linie L, die die erste Anschlusselektrode 32a und die zweite Anschlusselektrode 32b, die so platziert sind, dass sie einander zugewandt sind, verbindet, eventuell nicht durch die Wicklungsmitte C und ist eventuell innerhalb eines Bereichs des Drehwinkels von ungefähr 45° bezüglich der Wicklungsmitte C verschoben. In 8A und 8B werden dieselben Bezugszeichen verwendet, um Teile, die bereits unter Bezugnahme auf 7A und 7B beschrieben wurden, oder äquivalente Teile zu identifizieren, und auf die Beschreibung derselben wird verzichtet. Der Wicklungsanfang 34a und das Wicklungsende 34b der ersten Wicklung 34 und der Wicklungsanfang 35a und das Wicklungsende 35b der zweiten Wicklung 35 müssen analog dazu nicht unbedingt so platziert sein, dass sie einander an Positionen, die bezüglich der Wicklungsmitte C des Wicklungskerns 31c vollkommen symmetrisch sind, zugewandt sind. Sogar im Fall einer derartigen Anordnung von Elektroden und einer derartigen Wicklungsstruktur kann ein ähnlicher Betriebseffekt erhalten werden wie derjenige, der bei den in den 4B und 5B veranschaulichten obigen Ausführungsbeispielen und bei den in den 7A und 7B veranschaulichten Modifikationen erhalten wurde.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wurde die Beschreibung des Falles angegeben, bei dem die erste Wicklung 34 und die zweite Wicklung 35 bei der Spulenkomponente 27A vom Wicklungstyp über die gesamte Länge ihrer Wicklungsabschnitte hinweg um den Wicklungskern 31c gewickelt sind, während sie parallel zueinander sind und in Kontakt miteinander gebracht sind. Jedoch können diese Wicklungen über die gesamte Länge zumindest von Teilen ihrer Wicklungsabschnitte hinweg um den Wicklungskern 31c gewickelt sein, während sie parallel zueinander sind und miteinander in Kontakt gebracht sind. Beispielsweise kann sogar in dem Fall, in dem die erste Wicklung 34 und die zweite Wicklung 35 über zumindest die Hälfte der Länge ihrer Wicklungsabschnitte hinweg um den Wicklungskern 31c gewickelt sind, während sie parallel zueinander und in Kontakt miteinander gebracht sind, ein ähnlicher Betriebseffekt wie bei dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
Bei dem obigen zweiten Ausführungsbeispiel wurde die Beschreibung des Falles angegeben, bei dem die erste Wicklung 34 und die zweite Wicklung 35 bei der Spulenkomponente 27B vom Wicklungstyp über die gesamte Länge ihrer Wicklungsabschnitte hinweg verdreht sind und um den Wicklungskern 31c gewickelt sind. Jedoch können diese Wicklungen über die Längen zumindest von Teilen ihrer Wicklungsabschnitte hinweg verdreht und um den Wicklungskern 31c gewickelt sein. Beispielsweise kann sogar in dem Fall, in dem die erste Wicklung 34 und die zweite Wicklung 35 über zumindest die Hälfte der Länge ihrer Wicklungsabschnitte hinweg verdreht und um den Wicklungskern 31c gewickelt sind, ein ähnlicher Betriebseffekt wie bei dem oben beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
Bei den obigen Ausführungsbeispielen wurde die Beschreibung des Falles angegeben, bei dem die Differenz zwischen der jeweiligen Induktivität der zwei Wicklungen 34 und 35 bei den Spulenkomponenten 27A und 27B vom Wicklungstyp verringert oder fast eliminiert ist. Es ist höchst wünschenswert, dass die jeweilige Induktanz der ersten Wicklung 34 und der zweiten Wicklung 35 miteinander identisch sind. Der Ausdruck „miteinander identisch sein“ bedeutet, dass die Differenz zwischen den jeweiligen Induktivitäten 1% oder weniger beträgt. Beispielsweise beträgt in dem Fall, in dem der Induktivitätswert der ersten Wicklung 34 10,1 µH beträgt, der Induktivitätswert der zweiten Wicklung 35 9,9 µH, die Differenz zwischen den Induktivitätswerten beträgt 0,2 µH und der Durchschnittswert der Induktivitätswerte beträgt 10,0 µH, der Prozentsatz der Differenz zwischen den Induktivitätswerten von 0,2 µH bis zu dem Durchschnittswert der Induktivitätswerte von 10,0 µH beträgt 2%, und die Differenz zwischen den Induktivitätswerten von 0,2 µH liegt im Bereich von ± 1%des Durchschnittswerts der Induktivitätswerte von 10,0 µH. Da in diesem Fall die Differenz zwischen den Induktivitäten 1%oder weniger beträgt, wie oben definiert wurde, kann man sagen, dass die jeweilige Induktivität der ersten Wicklung 34 und der zweiten Wicklung 35 identisch sind.
Bei den obigen Ausführungsbeispielen und den obigen Modifikationen wurde die Beschreibung der Spulenkomponenten 27A und 27B vom Wicklungstyp angegeben, bei denen die zwei Wicklungen 34 und 35 vertikal um den Wicklungskern 21C gewickelt sind. Die Anwendung der vorliegenden Erfindung auf eine Spulenkomponente vom Typ einer vertikal gewickelten Wicklung ist geeignet, und die Anwendung der vorliegenden Erfindung auf beispielsweise eine in 9 veranschaulichte Spulenkomponente 37 vom horizontal gewickelten Wicklungstyp ist nicht geeignet.
Bei der Spulenkomponente 37 vom Typ einer horizontal gewickelten Wicklung ist die Wicklungskernachse des Wicklungskerns 31c des Kerns 31, um den die zwei Wicklungen 34 und 35 gewickelt sind, parallel zu einer Komponentenanbringoberfläche 38 platziert. An dem oberen Ende des Flanschabschnitts 31a auf der linken Seite ist die erste Anschlusselektrode 32a vorgesehen, mit der der Wicklungsanfang 34a der durch eine gestrichelte Linie dargestellten ersten Wicklung 34 verbunden ist. An dem unteren Ende des Flanschabschnitts 31a ist die dritte Anschlusselektrode 33a vorgesehen, mit der der Wicklungsanfang 35a der zweiten Wicklung 35, die durch eine durchgezogene Linie dargestellt ist, verbunden ist. An dem oberen Ende des Flanschabschnitts 31b auf der rechten Seite ist die vierte Anschlusselektrode 33b vorgesehen, mit der das Wicklungsende 35b der zweiten Wicklung 35 verbunden ist. An dem unteren Ende des Flanschabschnitts 31b ist die zweite Anschlusselektrode 32b vorgesehen, mit der das Wicklungsende 34b der ersten Wicklung 34 verbunden ist. Die erste Wicklung 34 verbindet die erste Anschlusselektrode 32a und die zweite Anschlusselektrode 32b. Die zweite Wicklung 35 verbindet die dritte Anschlusselektrode 33a und die vierte Anschlusselektrode 33b.
Bei der Spulenkomponente 37 vom Typ einer horizontal gewickelten Wicklung ist die Anzahl von Windungen der durch die gestrichelte Linie dargestellten ersten Wicklung 34, die um den Wicklungskern 31c des Kerns 31 gewickelt ist, um 0,5 größer als die der durch die durchgezogene Linie dargestellten zweiten Wicklung 35, wie bei der in 1 veranschaulichten Spulenkomponente 1 vom Wicklungstyp. Demgemäß werden Induktivitäten, die durch die zwei jeweiligen Wicklungen 34 und 35 gebildet werden, zueinander asymmetrisch, und der Grad der Modenumwandlung bei der Spulenkomponente 37 vom Wicklungstyp wird hoch. Die Anwendung der vorliegenden Erfindung auf eine Spulenkomponente vom Typ einer horizontal gewickelten Wicklung ist deshalb nicht geeignet.
Obwohl oben bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurden, versteht es sich, dass Fachleuten Variationen und Modifikationen einleuchten werden, ohne von dem Schutzumfang und der Wesensart der Erfindung abzuweichen. Der Schutzumfang der Erfindung soll somit ausschließlich durch die folgenden Patentansprüche definiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 8186034 [0004, 0008, 0009]

Claims

Spulenkomponente (27A, 27B) vom Wicklungstyp, die folgende Merkmale aufweist: einen Kern (31), der einen Flanschabschnitt (31a, 31b) mit einer Endoberfläche (31a1), die mit einer Anbringoberfläche einer Schaltungsplatine in Kontakt gebracht ist, und einen Wicklungskern (31c), der bezüglich der Endoberfläche in einer vertikalen Richtung steht, umfasst; ein Paar einer ersten Anschlusselektrode (32a) und einer zweiten Anschlusselektrode (32b), die so platziert sind, dass sie einander über eine Wicklungskernachse des Wicklungskerns auf der Endoberfläche hinweg zugewandt sind; ein Paar einer dritten Anschlusselektrode (33a) und einer vierten Anschlusselektroden (33b), die so platziert sind, dass sie einander über die Wicklungskernachse des Wicklungskerns auf der Endoberfläche hinweg zugewandt sind; eine erste Wicklung (34), die einen Endabschnitt, der ein Wicklungsanfang (34a) oder ein Wicklungsende (34b) ist und mit der ersten Anschlusselektrode verbunden ist, und den anderen Endabschnitt, der ein Wicklungsanfang oder ein Wicklungsende ist und mit der zweiten Anschlusselektrode verbunden ist, aufweist; und eine zweite Wicklung (35), die einen Endabschnitt, der ein Wicklungsanfang (35a) oder ein Wicklungsende (35b) ist und mit der dritten Anschlusselektrode verbunden ist, und den anderen Endabschnitt, der ein Wicklungsanfang oder ein Wicklungsende ist und mit der vierten Anschlusselektrode verbunden ist, aufweist, wobei die erste Wicklung und die zweite Wicklung um den Wicklungskern herum gewickelt sind, wobei die zweite Anschlusselektrode, mit der der andere Endabschnitt der ersten Wicklung verbunden ist, mit einer eines Paares von Differenzsignalleitungen (12a, 12b) verbunden ist und wobei die dritte Anschlusselektrode, mit der der eine Endabschnitt der zweiten Wicklung verbunden ist, mit der anderen des Paares von Differenzsignalleitungen verbunden ist.
Spulenkomponente (27A, 27B) vom Wicklungstyp gemäß Anspruch 1, bei der die erste Wicklung (34) und die zweite Wicklung (35) über Längen von zumindest Teilen von Wicklungsabschnitten der ersten Wicklung und der zweiten Wicklung hinweg um den Wicklungskern (31c) herum gewickelt sind, während sie zueinander parallel sind und in Kontakt miteinander gebracht sind.
Spulenkomponente (27A, 27B) vom Wicklungstyp gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der die erste Wicklung (34) und die zweite Wicklung (35) über Längen von zumindest Teilen von Wicklungsabschnitten der ersten Wicklung und der zweiten Wicklung hinweg verdreht und um den Wicklungskern (31c) herum gewickelt sind.
Spulenkomponente (27A, 27B) vom Wicklungstyp gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der eine Induktivität der ersten Wicklung (34), die zwischen das Paar der ersten Anschlusselektrode (32a) und der zweiten Anschlusselektrode (32b) geschaltet ist, und eine Induktivität der zweiten Wicklung (35), die zwischen das Paar der dritten Anschlusselektrode (33a) und der vierten Anschlusselektrode (33b) geschaltet ist, gleich sind.
Spulenkomponente (27A, 27B) vom Wicklungstyp gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die erste Anschlusselektrode (32a) und die zweite Anschlusselektrode (32b) in dem Paar symmetrisch um die Wicklungskernachse des Wicklungskerns (31c) auf der Endoberfläche herum platziert sind, und bei der die dritte Anschlusselektrode (33a) und die vierte Anschlusselektrode (33b) in dem Paar symmetrisch um die Wicklungskernachse des Wicklungskerns (31c) auf der Endoberfläche herum platziert sind.
Spulenkomponente (27A, 27B) vom Wicklungstyp gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die erste Anschlusselektrode (32a) und die zweite Anschlusselektrode (32b) in dem Paar an einem von Paaren gegenüberliegender Ecken der Endoberfläche, das eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweist, platziert sind, und bei der die dritte Anschlusselektrode (33a) und die vierte Anschlusselektrode (33b) in dem Paar an dem anderen der Paare gegenüberliegender Ecken der Endoberfläche, das eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweist, platziert sind.
Gleichstrom-Überlagerungsschaltung (21), die folgende Merkmale aufweist: eine Kommunikationsschaltung, die über ein Paar von Differenzsignalleitungen (12a, 12b) mit einer externen Schaltung kommuniziert; die Spulenkomponente (27A, 27B) vom Wicklungstyp gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, die mit dem Paar der Differenzsignalleitungen (12a, 12b) zwischen der Kommunikationsschaltung und einem externen Verbindungsanschluss geschaltet ist, der das Paar der Differenzsignalleitungen mit der externen Schaltung verbindet; und eine Gleichstrom-Leistungsversorgung (GS-Leistungsversorgung), die zwischen die erste Anschlusselektrode (32a) und die vierte Anschlusselektrode (33b) bei der Spulenkomponente (27A, 27B) vom Wicklungstyp geschaltet ist und dem Paar der Differenzsignalleitungen einen Gleichstrom überlagert, wobei die Kommunikationsschaltung, die Spulenkomponente vom Wicklungstyp und die Gleichstrom-Leistungsversorgung an einer Schaltungsplatine angeordnet sind.