DE112019007284B4

DE112019007284B4 - Rauschfilter und spannungsversorgungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112019007284B4
Application number: DE112019007284.6T
Authority: DE
Inventors: Kenji Hirose; Kyota Otsuka
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-06-07
Filing date: 2019-06-07
Publication date: 2023-01-05
Anticipated expiration: 2039-06-08
Also published as: WO2020246028A1; DE112019007284T5; US11811383B2; JPWO2020246028A1; US20220060162A1; JP6972435B2; CN113906675A

Abstract

Rauschfilter, umfassend:eine erste Sammelschiene, die eine elektrische Verdrahtung in Form einer flachen Platte ist, wobei die erste Sammelschiene einen ersten Verdrahtungsstreckenabschnitt, der sich in einer ersten Richtung erstreckt, einen zweiten Verdrahtungsstreckenabschnitt, der sich in einer zweiten Richtung erstreckt, die eine der ersten Richtung entgegengesetzte Richtung ist, und einen ersten Verdrahtungskopplungsabschnitt, der den ersten Verdrahtungsstreckenabschnitt und den zweiten Verdrahtungsstreckenabschnitt koppelt, umfasst;einen ersten Zuführungsleiter, der ein erstes Ende aufweist, das mit dem ersten Verdrahtungskopplungsabschnitt verbunden ist;einen ersten Kondensator mit einem ersten Ende, das mit einem zweiten Ende des ersten Zuführungsleiters verbunden ist, und einem zweiten Ende, das mit Masse verbunden ist; undeinen Magnetkern mit einer Öffnung in einem mittleren Abschnitt, wobei der Magnetkern auf solche Weise angeordnet ist, dass der erste Verdrahtungskopplungsabschnitt durch die Öffnung hindurch verläuft.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rauschfilter, das einen Kondensator und eine Spannungsversorgungsvorrichtung aufweist.
STAND DER TECHNIK
Das nachstehend genannte Patentdokument 1 offenbart eine Leiterplatte, auf der ein Rauschfilter montiert ist, das elektromagnetisches Rauschen verringert, das zu einer Spannungsversorgungsseite austritt.
In der Leiterplatte, die im Patentdokument 1 offenbart ist, sind vier oder mehr Leiterschichten gestapelt, einschließlich einer Leiterschicht, in der eine mit einer Spannungsversorgungsklemme eines Schaltungselements verbundene Spannungsversorgungsleitung angeordnet ist, und einer Leiterschicht, in der eine Massefläche ausgebildet ist.
In einer ersten Schicht, die eine der Leiterschichten ist, die in der im Patentdokument 1 offenbarten Leiterplatte enthalten sind, ist durch Verformung einer Spannungsversorgungsleitung eine Drossel ausgebildet.
Auch in einer zweiten Schicht, die eine der Leiterschichten ist, die in der im Patentdokument 1 offenbarten Leiterplatte enthalten sind, ist durch Verformung der Spannungsversorgungsleitung eine Drossel ausgebildet. Die in der ersten Schicht ausgebildete Drossel und die in der zweiten Schicht ausgebildete Drossel sind hintereinandergeschaltet.
Ein Ende eines Kondensators ist mit Drähten verbunden, die zwischen der in der ersten Schicht ausgebildeten Drossel und der in der zweiten Schicht ausgebildeten Drossel herausgezogen sind, und das andere Ende des Kondensators ist mit der Massefläche verbunden.
Dokument DE 11 2016 001 620 T5 beschreibt einen Rauschfilter, der Folgendes aufweist: eine Spule mit einem Wicklungsmuster, das durch Aufeinanderstapeln von flachen plattenförmigen Leitern konfiguriert ist; einen Magnetkern, um den die Spule gewickelt ist; und ein Wärmeabführungselement, das gegenüber einem Ende der Spule in eine Stapelrichtung elektrisch isoliert ist und eng an diesem anliegt, wobei der thermische Widerstand von einem der Leiter, der an dem Ende in der Stapelrichtung angeordnet ist, der kleinste ist, verglichen mit den thermischen Widerständen der anderen Leiter.
Dokument JP 2001- 274 030 A beschreibt eine Drosselspule für große Ströme.
Dokument JP 2007- 067 941 A beschreibt einen weiteren Rauschfilter.
Dokument JP 2006- 186 950 A beschreibt eine Rauschunterdrückungsschaltung.
LISTE ZITIERTER SCHRIFTEN
PATENTLITERATUR
Patentliteratur 1: JP 2016- 031 965 A
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Zum Beispiel in einer Spannungsversorgungsvorrichtung, die einen starken Strom zu bewältigen hat, wie einer Wechselrichtvorrichtung zum Antreiben eines Elektromotors, kann es sein, dass eine Sammelschiene als Spannungsversorgungsleitung verwendet wird.
In einem Fall, in dem eine Konstruktion wie die im Patentdokument 1 offenbarte Leiterplatte auf eine Spannungsversorgungsvorrichtung angewendet wird, die eine Sammelschiene als Spannungsversorgungsleitung zur Verringerung von elektromagnetischem Rauschen, das zur Spannungsversorgungsseite austritt, verwendet, ist es notwendig, sowohl eine Drossel, die in einer ersten Schicht ausgebildet ist, als auch eine Drossel, die in einer zweiten Schicht ausgebildet ist, von der Sammelschiene zu auszubilden. Außerdem muss auch ein Zuführungsdraht, der zwischen der in der ersten Schicht ausgebildeten Drossel und der in der zweiten Schicht ausgebildeten Drossel herausgezogen wird, von der Sammelschiene gebildet werden.
Die Sammelschiene wird typischerweise durch Stanzen oder Pressen einer Metallplatte oder dergleichen gefertigt, und es ist schwierig, eine Sammelschiene mit komplizierter dreidimensionaler Form zu fertigen. Das heißt, auch wenn versucht wird, eine Konstruktion wie die im Patentdokument 1 offenbarte Leiterplatte auf eine Spannungsversorgungsvorrichtung anzuwenden, für die eine Sammelschiene verwendet wird, ist eine dreidimensionale Sammelschiene, in der zwei schleifenförmige Drosseln in voneinander verschiedenen Schichten ausgebildet und hintereinandergeschaltet sind, keine plane Konstruktion, und somit besteht das Problem, dass es schwierig ist, die Sammelschiene durch Stanzen oder Pressen einer Metallplatte oder dergleichen zu fertigen.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben genannten Probleme zu lösen, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Rauschfilter und eine Spannungsversorgungsvorrichtung unter Verwendung einer Sammelschiene, die eine plane Konstruktion ist, die durch Stanzen, Pressen oder dergleichen gefertigt werden kann, zu erhalten.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Ein Rauschfilter gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf: eine erste Sammelschiene, die eine elektrische Verdrahtung in Form einer flachen Platte ist, wobei die erste Sammelschiene aufweist: einen ersten Verdrahtungsstreckenabschnitt, der sich in einer ersten Richtung erstreckt, einen zweiten Verdrahtungsstreckenabschnitt, der sich in einer zweiten Richtung erstreckt, die eine zu der ersten Richtung entgegengesetzte Richtung ist, und einen ersten Verdrahtungskopplungsabschnitt, der den ersten Verdrahtungsstreckenabschnitt und den zweiten Verdrahtungsstreckenabschnitt verbindet; einen ersten Zuführungsleiter, der ein erstes Ende aufweist, das mit dem ersten Verdrahtungskopplungsabschnitt verbunden ist; einen ersten Kondensator, der ein mit einem zweiten Ende des ersten Zuführungsleiters verbundenes erstes Ende und ein mit Masse verbundenes zweites Ende aufweist; und einen Magnetkern mit einer Öffnung in einem mittleren Abschnitt, wobei der Magnetkern auf solche Weise angeordnet ist, dass der erste Verdrahtungskopplungsabschnitt durch die Öffnung hindurch verläuft.
VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Rauschfilter unter Verwendung einer ersten Sammelschiene, die eine plane Konstruktion ist, die durch Stanzen, Pressen oder dergleichen gefertigt werden kann, zu implementieren.
Figurenliste

1 ist eine Konfigurationsskizze, die eine Spannungsversorgungsvorrichtung darstellt, die ein Rauschfilter 1 gemäß einer ersten Ausführungsform aufweist.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die das Rauschfilter 1 gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
3 ist eine Draufsicht auf das in 2 dargestellte Rauschfilter 1, gesehen aus einer +Z-Richtung.
4 ist eine Querschnittsansicht entlang eines Querschnitts A₁-A₂ der in 3 dargestellt ist, gesehen aus einer -Y-Richtung.
5 ist eine Ansicht des in 2 dargestellten Rauschfilters 1 in einer Ebene Y-Z, gesehen aus einer +X-Richtung.
6A ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung der Konstruktion eines Magnetkerns 18 in dem in 2 dargestellten Rauschfilter 1, und 6B ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung der Konstruktion einer ersten Sammelschiene 11 in dem in 2 dargestellten Rauschfilter 1.
7 ist eine Skizze, die der Erläuterung dient und die einen Fertigungsprozess eines ersten Zuführungsleiters 12 in dem in 2 dargestellten Rauschfilter 1 darstellt.
8A ist eine Skizze, die der Erläuterung dient und die einen Rauschstrom I_noise darstellt, der durch die erste Sammelschiene 11 fließt, und 8B ist eine Skizze, die der Erläuterung dient und die Magnetflüsse Φ_a und Φ_b darstellt, die von dem Rauschstrom I_noise erzeugt werden, der durch die erste Sammelschiene 11 fließt.
9 ist eine Ersatzschaltung des in 2 dargestellten Rauschfilters 1.
10 ist eine Skizze, die eine Schaltung darstellt, die durch Umwandeln der in 9 dargestellten Ersatzschaltung in eine Ersatzschaltung erhalten wird.
11 ist eine Skizze, die der Erläuterung dient und die eine Rauschunterdrückungswirkung des Rauschfilters 1 gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
12 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Rauschfilter darstellt, in dem eine lineare Sammelschiene 11' anstelle der ersten Sammelschiene 11 verwendet wird und in der kein Magnetkern 18 angeordnet ist.
13 ist eine Skizze, die der Erläuterung dient und die ein Beispiel darstellt, in dem ein Abschnitt, der einen ersten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11a und einen ersten Verdrahtungskopplungsabschnitt 11c aufweist, den Magnetkern 18 in der Umfangsrichtung zu drei Vierteln umringt, und ein Abschnitt, der einen zweiten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11b und den ersten Verdrahtungskopplungsabschnitt 11c aufweist, den Magnetkern 18 in der Umfangsrichtung zu drei Vierteln umringt.
14 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Rauschfilter 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
15 ist eine Ansicht des in 14 dargestellten Rauschfilters 1 in einer Ebene Y-Z, gesehen aus einer +X-Richtung.
16 ist eine Ersatzschaltung des in 14 dargestellten Rauschfilters 1.
17 ist eine Skizze, die der Erläuterung dient und die eine Rauschunterdrückungswirkung des Rauschfilters 1 gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
18 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Rauschfilter darstellt, in dem die lineare Sammelschiene 11' anstelle der ersten Sammelschiene 11 verwendet wird, eine lineare Sammelschiene 21' anstelle der zweiten Sammelschiene 21 verwendet wird und in der kein Magnetkern 18 angeordnet ist.
19 ist eine Ansicht eines Rauschfilters 1 gemäß einer dritten Ausführungsform, gesehen aus einer +X-Richtung.
20A ist ein Graph, der der Erläuterung dient und der eine Entsprechungsbeziehung zwischen der Größe von Lücken und einer gegenseitigen Induktivität M darstellt, 20B ist ein Graph, der der Erläuterung dient und der eine Entsprechungsbeziehung zwischen einer Frequenz f und dem Rauschübertragungsbetrag darstellt, und 20C ist ein Graph, der der Erläuterung dient und der eine Entsprechungsbeziehung zwischen der Größe einer Lücke und dem Rauschübertragungsbetrag bei einer Frequenz f darstellt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Um die vorliegende Erfindung ausführlicher zu beschreiben, werden nachstehend Ausführungsformen für die Umsetzung der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform
1 ist eine Konfigurationsskizze, die eine Spannungsversorgungsvorrichtung darstellt, die ein Rauschfilter 1 gemäß einer ersten Ausführungsform aufweist.
Die Spannungsversorgungsvorrichtung ist beispielsweise eine Leistungselektronikvorrichtung, die einen starken Strom zu bewältigen hat, wie etwa eine Wechselrichtvorrichtung zum Antreiben eines Elektromotors. Man beachte, dass die Spannungsversorgungseinheit nicht auf die Wechselrichtvorrichtung zum Antreiben eines Elektromotors beschränkt ist und beispielsweise ein Gleichspannungswandler, wie etwa ein Schaltregler, sein kann.
In der Spannungsversorgungsvorrichtung wird eine erste Sammelschiene 11 als Spannungsversorgungsleitung verwendet, und ein Rauschfilter 1 ist in die erste Sammelschiene 11 eingesetzt.
Das Rauschfilter 1 wird in die erste Sammelschiene 11 eingesetzt, um ein elektromagnetisches Rauschen zu unterdrücken, das sich in der ersten Sammelschiene 11 ausbreitet, und das Rauschfilter 1 schließt einen Teil der ersten Sammelschiene 11 ein.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die das Rauschfilter 1 gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
3 ist eine Draufsicht auf das in 2 dargestellte Rauschfilter 1, gesehen aus einer +Z-Richtung.
4 ist eine Querschnittsansicht entlang eines Querschnitts A₁-A₂ der in 3 dargestellt ist, gesehen aus einer -Y-Richtung.
5 ist eine Ansicht des in 2 dargestellten Rauschfilters 1 in einer Ebene Y-Z, gesehen aus einer +X-Richtung.
6A ist eine perspektivische Ansicht, welche die Konstruktion eines Magnetkerns 18 in dem in 2 dargestellten Rauschfilter 1 darstellt.
6B ist eine perspektivische Ansicht, welche die Konstruktion der ersten Sammelschiene 11 in dem in 2 dargestellten Rauschfilter 1 darstellt.
In 2 bis 6 ist das Rauschfilter 1 in einem von der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse definierten dreidimensionalen Raum in einer bestimmten Ebene installiert, die parallel ist zu einer Ebene, welche die X-Achse und die Y-Achse einschließt. Im Folgenden wird diese Ebene als eine X-Y-Ebene bezeichnet.
Eine Richtung, die parallel ist zu der X-Achse, wird als die X-Richtung bezeichnet, eine Richtung, die parallel ist zu der Y-Achse, wird als die Y-Richtung bezeichnet, und eine Richtung, die parallel ist zu der Z-Achse, wird als die Z-Richtung bezeichnet.
Die Z-Richtung ist eine Richtung, die parallel ist zu einer Normalen in Bezug auf die Oberfläche der Leiterplatte 13.
Die X-Richtung ist eine Richtung, die parallel ist zu der Oberfläche der Leiterplatte 13. Die Y-Richtung ist eine Richtung, die parallel ist zu der Oberfläche der Leiterplatte 13 und die orthogonal ist zu der X-Richtung.
Die erste Sammelschiene 11 ist in einer X-Y-Ebene installiert.
Die erste Sammelschiene 11 ist eine elektrische Verdrahtung in Form einer flachen Platte, die ein Ende aufweist, das beispielsweise mit einem Anschluss verbunden ist, der mit einer Spannungsausgangsklemme in einer Leistungsquelle verbunden ist, und deren anderes Ende beispielsweise mit einer Motorantriebsschaltung verbunden ist.
Die erste Sammelschiene 11 weist einen ersten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11a, der sich in einer ersten Richtung erstreckt, und einen zweiten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11b auf, der sich in einer zweiten, der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung erstreckt.
Wie in 3 dargestellt ist, ist die erste Richtung eine Richtung im Uhrzeigersinn ausgehend von der Seite, die mit dem Anschluss verbunden ist, wenn die erste Sammelschiene 11 aus der +Z-Richtung betrachtet wird. Wie in 3 dargestellt ist, ist die zweite Richtung eine Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn ausgehend von der Seite, die mit dem Anschluss verbunden ist, wenn die erste Sammelschiene 11 aus der +Z-Richtung betrachtet wird.
Außerdem weist die erste Sammelschiene 11 einen ersten Verdrahtungskopplungsabschnitt 11c auf, der den ersten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11a und den zweiten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11b miteinander verbindet.
In dem Rauschfilter 1, das in 2 dargestellt ist, sind der erste Verdrahtungsstreckenabschnitt 11a, der zweite Verdrahtungsstreckenabschnitt 11b und der erste Verdrahtungskopplungsabschnitt 11c als Einheit ausgebildet.
In dem Rauschfilter 1, das in 2 dargestellt ist, ist die erste Richtung die Richtung im Uhrzeigersinn und ist die zweite Richtung die Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn. Dies ist jedoch nur ein Beispiel, und die erste Richtung kann die Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn sein und die zweite Richtung kann die Richtung im Uhrzeigersinn sein. Das heißt, die erste Sammelschiene 11 kann einen ersten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11a, der sich entgegen dem Uhrzeigersinn erstreckt, und einen zweiten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11b, der sich im Uhrzeigersinn erstreckt, aufweisen.
Ein erster Zuführungsleiter 12 ist eine elektrische Verdrahtung in Form einer flachen Platte, die ein Ende aufweist, das mit dem ersten Verdrahtungskopplungsabschnitt 11c verbunden ist, und deren anderes Ende mit einer auf der Leiterplatte 13 ausgebildeten Verdrahtungsstruktur 13b verbunden ist.
Die Leiterplatte 13 ist in einer X-Y-Ebene installiert.
Ein erster Kondensator 14 ist an der Leiterplatte 13 montiert.
Ein Isolator 13a ist eine isolierende Schicht der Leiterplatte 13.
Die Verdrahtungsstruktur 13b ist eine leitfähige elektrische Verdrahtung und ist mit sowohl dem anderen Ende des ersten Zuführungsleiters 12 als auch mit einem Ende des ersten Kondensators 14 verbunden.
Eine Massestruktur 13c ist eine leitfähige elektrische Verdrahtung und ist mit dem anderen Ende des ersten Kondensators 14 verbunden.
Das eine Ende des ersten Kondensators 14 ist über die Verdrahtungsstruktur 13b mit dem anderen Ende des ersten Zuführungsleiters 12 verbunden.
Das andere Ende des ersten Kondensators 14 ist mit der Massestruktur 13c verbunden.
Eine Schraube 15 ist aus einem leitenden Element gebildet.
Die Schraube 15 fixiert die Leiterplatte 13 an einem Abstandhalter 16, um die Massestruktur 13c, die auf der Leiterplatte 13 ausgebildet ist, und den Abstandhalter 16 elektrisch zu verbinden.
Der Abstandhalter 16 wird von einem leitfähigen Bauteil gebildet.
Der Abstandhalter 16 ist an einem Gehäuse 17 gesichert und ist elektrisch mit sowohl der Massestruktur 13c als auch dem Gehäuse 17 verbunden.
Das Gehäuse 17 wird von einem leitfähigen Bauteil gebildet und ist mit einer Masse (nicht dargestellt) verbunden.
Der Magnetkern 18 ist aus einem magnetischen Material gebildet und weist in dem mittleren Abschnitt eine Öffnung 18d auf.
Der Magnetkern 18 ist auf solche Weise angeordnet, dass der erste Verdrahtungskopplungsabschnitt 11c durch die Öffnung 18d hindurch verläuft.
Der Magnetkern 18 schließt einen ersten Kern 18a, einen zweiten Kern 18b und einen dritten Kern 18c ein.
Der erste Kern 18a wird durch Formen eines magnetischen Materials zu einer dreiseitigen Rahmenform gebildet.
Wie in 6A dargestellt ist, ist ein Ende 18a₁ des ersten Kerns 18a mit sowohl einem Ende 18b₁ des zweiten Kerns 18b als auch einem Ende 18c₁ des dritten Kerns 18c verbunden. Ebenso ist das andere Ende 18a₂ des ersten Kerns 18a mit sowohl dem anderen Ende 18b₂ des zweiten Kerns 18b als auch dem anderen Ende 18c₂ des dritten Kerns 18c verbunden.
Der zweite Kern 18b wird durch Formen eines magnetischen Materials zu einer rechteckigen Säule gebildet.
Das eine Ende 18b₁ des zweiten Kerns 18b ist mit dem einen Ende 18a₁ des ersten Kerns 18a verbunden, und das andere Ende 18b₂ des zweiten Kerns 18b ist mit dem anderen Ende 18a₂ des ersten Kerns 18a verbunden.
Der dritte Kern 18c wird durch Formen eines magnetischen Materials zu einer rechteckigen Säule gebildet.
Das eine Ende 18c₁ des dritten Kerns 18c ist mit dem einen Ende 18a₁ des ersten Kerns 18a verbunden, und das andere Ende 18c₂ des dritten Kerns 18c ist mit dem anderen Ende 18a₂ des ersten Kerns 18a verbunden.
Die Öffnung 18d ist ein Raum, der von dem ersten Kern 18a, dem zweiten Kern 18b und dem dritten Kern 18c umgeben ist, und der erste Verdrahtungskopplungsabschnitt 11c wird in die Öffnung 18d eingeführt.
7 ist eine Skizze, die der Erläuterung dient und die einen Fertigungsprozess des ersten Zuführungsleiters 12 in dem in 2 dargestellten Rauschfilter 1 darstellt.
Die erste Sammelschiene 11 und der erste Zuführungsleiter 12, die eine plane Form aufweisen, wie in 7 dargestellt, werden durch Stanzen, Pressen oder dergleichen eines Metallblechs als Einheit ausgebildet.
Ein Abbiegeabschnitt 19 gibt eine Position an, wo der erste Zuführungsleiter 12 gebogen wird, nachdem die erste Sammelschiene 11 und der erste Zuführungsleiter 12 als Einheit ausgebildet worden sind.
Der erste Zuführungsleiter 12 wird an dem Abbiegeschnitt 19 gebogen, um die erste Sammelschiene 11 und den ersten Zuführungsleiter 12 mit der in 6B dargestellten Form zu bilden.
Während des Zusammenbaus des Rauschfilters 1 wird der erste Kern 18a beispielsweise in der -Z-Richtung von der +Z-Richtung der ersten Sammelschiene 11 aus nach unten gebracht, so dass der erste Verdrahtungskopplungsabschnitt 11c der ersten Sammelschiene 11, die in 6B dargestellt ist, in der Öffnung 18d des Magnetkerns 18 positioniert wird.
Dann wird beispielsweise der zweite Kern 18b ausgehend von der -Y-Richtung der ersten Sammelschiene 11 in der +Y-Richtung bewegt. Dann wird der zweite Kern 18b in einer Position an dem ersten Kern 18a gesichert, wo das eine Ende 18b₁ des zweiten Kerns 18b mit dem einen Ende 18a₁ des ersten Kerns 18a in Kontakt steht und das andere Ende 18b₂ des zweiten Kerns 18b mit dem anderen Ende 18a₂ des ersten Kerns 18a in Kontakt steht.
Dann wird beispielsweise der dritte Kern 18c ausgehend von der -Y-Richtung der ersten Sammelschiene 11 in der +Y-Richtung bewegt. Dann wird der dritte Kern 18c in einer Position an dem ersten Kern 18a gesichert, wo das eine Ende 18c₁ des dritten Kerns 18c mit dem einen Ende 18a₁ des ersten Kerns 18a in Kontakt steht und das andere Ende 18c₂ des dritten Kerns 18c mit dem anderen Ende 18a₂ des ersten Kerns 18a in Kontakt steht.
Dabei ist in dem in 3 dargestellten Querschnitt A₁-A₂, wie in 4 dargestellt, der zweite Kern 18b auf der in der Zeichnung linken Seite des ersten Zuführungsleiters 12 positioniert, und der dritte Kern 18c liegt auf der in der Zeichnung rechten Seite des ersten Zuführungsleiters 12.
Als nächstes wird die Funktionsweise des in 2 dargestellten Rauschfilters 1 beschrieben.
8A ist eine Skizze, die der Erläuterung dient und die einen Rauschstrom I_noise darstellt, der durch die erste Sammelschiene 11 fließt.
8B ist eine Skizze, die der Erläuterung dient und die Magnetflüsse Φ_a und Φ_b darstellt, die von dem Rauschstrom I_noise erzeugt werden, der durch die erste Sammelschiene 11 fließt.
Der erste Verdrahtungsstreckenabschnitt 11a der ersten Sammelschiene 11 erstreckt sich im Uhrzeigersinn und bildet eine Drossel L₁, wie in 9 dargestellt ist.
Der zweite Verdrahtungsstreckenabschnitt 11b der ersten Sammelschiene 11 erstreckt sich entgegen dem Uhrzeigersinn und bildet eine Drossel L₂, wie in 9 dargestellt ist.
In 8A ist ein Beispiel dargestellt, in dem der Rauschstrom I_noise von der Schaltungsseite aus durch die erste Sammelschiene 11 zur Anschlussseite fließt.
Wenn der Rauschstrom I_noise von der Schaltungsseite aus durch die erste Sammelschiene 11 zur Anschlussseite fließt, wird ein Magnetfluss Φ_a, der in der +Z-Richtung gerichtet ist, in dem Magnetkern 18 erzeugt, der im Inneren der von dem ersten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11a gebildeten Drossel L₁ vorhanden ist, wie in 8A dargestellt ist.
Wenn der Rauschstrom I_noise von der Schaltungsseite aus durch die erste Sammelschiene 11 zur Anschlussseite fließt, wird außerdem ein Magnetfluss Φ_b, der in der -Z-Richtung gerichtet ist, in dem Magnetkern 18 erzeugt, der im Inneren der von dem zweiten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11b gebildeten Drossel L₂ vorhanden ist, wie in 8A dargestellt ist.
An diesem Punkt sind die Richtungen, in denen der Magnetfluss Φ_a und der Magnetfluss Φ_b in dem Magnetkern 18 gerichtet sind, gleich, wie in 8B dargestellt, und der Magnetfluss Φ_a und der Magnetfluss Φ_b verstärken einander.
Da der Magnetfluss Φ_a und der Magnetfluss Φ_b denselben Magnetpfad aufweisen, gibt es eine gegenseitige Induktivität M zwischen der Drossel L₁ und der Drossel L₂.
9 ist eine Ersatzschaltung des in 2 dargestellten Rauschfilters 1.
In 9 bezeichnet L_wire eine Induktivitätskomponente des ersten Zuführungsleiters 12, bezeichnet C eine Kapazität des ersten Kondensators 14, bezeichnet L_c eine Induktivitätskomponente des ersten Kondensators 14 und bezeichnet L_pattern eine Summe einer Induktivitätskomponente der Verdrahtungsstruktur 13b und einer Induktivitätskomponente der Massestruktur 13c.
L_spacer bezeichnet eine Induktivitätskomponente des Abstandhalters 16, und M bezeichnet eine gegenseitige Induktivität zwischen der Drossel L₁ und der Drossel L₂.
10 ist eine Skizze, die eine Schaltung darstellt, die durch Umwandeln der in 9 dargestellten Ersatzschaltung in eine Ersatzschaltung erhalten wird.
In 10, bezeichnet ESL die Summe der Induktivitätskomponente L_wire, der Induktivitätskomponente L_c, der Induktivitätskomponente L_pattern und der Induktivitätskomponente L_spacer.
Wie in 10 dargestellt, sind in dem in 2 dargestellten Rauschfilter 1 ESL und die Kapazität C des ersten Kondensators 14 hintereinandergeschaltet und sind eine Induktivitätskomponente von -M und die Kapazität C hintereinandergeschaltet.
Eine Induktivitätskomponente, in der ESL und die Induktivitätskomponente von -M hintereinandergeschaltet sind, wird als ESL-M ausgedrückt. Daher kann in dem in 2 dargestellten Rauschfilter 1 ESL durch den Betrag der gegenseitigen Induktivität M getilgt werden.
In einem Fall, wo eine Induktivität vorhanden ist, ist die Impedanz im Allgemeinen umso höher, je höher die Frequenz ist. Daher ist auch in einem Fall, wo ESL vorhanden ist, wie in 10 dargestellt, die Impedanz umso höher, je höher die Frequenz ist.
Somit hat ESL, wie in 10 dargestellt, die Wirkung, dass der hochfrequente Rauschstrom I_noise, der durch die erste Sammelschiene 11 fließt, daran gehindert wird, durch das Gehäuse 17 zu fließen. Da ESL die Wirkung hat, zu verhindern, dass der Rauschstrom I_noise durch das Gehäuse 17 fließt, verschlechtert ESL die Wirkung der Unterdrückung des Hochfrequenzrauschens.
In dem Rauschfilter 1, das in 2 dargestellt ist, kann ESL durch den Betrag der gegenseitigen Induktivität M getilgt werden, und daher kann die das Hochfrequenzrauschen unterdrückende Wirkung durch den Betrag der gegenseitigen Induktivität M verbessert werden.
In dem in 2 dargestellten Rauschfilter 1 wird die das Hochfrequenzrauschen unterdrückende Wirkung durch Festlegen der Abmessung von sowohl dem ersten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11a als auch dem zweiten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11b und dem dritten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11c, des magnetischen Materials des Magnetkerns 18 und der Abmessung des Magnetkerns 18 optimiert, um die gegenseitige Induktivität M zu erhalten, die ESL-M = 0 erfüllt. Die Abmessung von sowohl dem ersten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11a als auch dem zweiten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11b und dem dritten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11c ist hauptsächlich der Innendurchmesser der Drossel L₁ und der Innendurchmesser der Drossel L₂.
Der Wert von ESL, der getilgt werden soll, kann durch Durchführen einer elektromagnetischen Feldanalyse oder dergleichen auf Basis der jeweiligen Konstruktion des ersten Zuführungsleiters 12, der Verdrahtungsstruktur 13b und des Abstandhalters 16 erhalten werden.
Daher ist es wichtig, durch Durchführen einer elektromagnetischen Feldanalyse oder dergleichen die Abmessungen und das elektrische Material auszuwählen, die es erlauben, die gegenseitige Induktivität M so nahe wie möglich an ESL zu bringen.
11 ist eine Skizze, die der Erläuterung dient und die eine Rauschunterdrückungswirkung des Rauschfilters 1 gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
In dem in 11 dargestellten Graphen stellt die horizontale Achse die Frequenz dar und die vertikale Achse stellt den Betrag der Rauschübertragung zwischen der Schaltungsseite und der Anschlussseite dar. Je geringer die Rauschübertragung ist, desto höher ist die Rauschunterdrückungswirkung des Rauschfilters 1.
In 11 entspricht ein „konstruiertes“ Rauschfilter dem in 2 dargestellten Rauschfilter 1, dessen Abmessungen und dergleichen so festgelegt worden sind, dass M = ESL gilt.
Wie in 12 dargestellt ist, ist das „unkonstruierte“ Rauschfilter ein Rauschfilter mit einer Konstruktion, in der eine lineare Sammelschiene 11' anstelle der ersten Sammelschiene 11 verwendet wird und kein Magnetkern 18 angeordnet ist.
12 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Rauschfilter darstellt, in dem die lineare Sammelschiene 11' anstelle der ersten Sammelschiene 11 verwendet wird und in der kein Magnetkern 18 angeordnet ist.
Um eine Frequenz fr herum, die von den Werten von ESL und der Kapazität C des ersten Kondensators 14 bestimmt wird, weist ein „unkonstruiertes“ Rauschfilter eine höhere Rauschunterdrückungswirkung auf als das „konstruierte“ Rauschfilter.
Jedoch nimmt bei Frequenzen, die in einem gewissen Maße höher sind als die Frequenz fr, die Rauschunterdrückungswirkung des „unkonstruierten“ Rauschfilters ab. Daher ist bei Frequenzen, die in einem gewissen Maße höher sind als die Frequenz fr, die Rauschunterdrückungswirkung in dem „konstruierten“ Rauschfilter höher als in dem „unkonstruierten“ Rauschfilter.
Man beachte, dass selbst dann, wenn die gegenseitige Induktivität M des „konstruierten“ Rauschfilters nicht mit ESL übereinstimmt, die Rauschunterdrückungswirkung bei Frequenzen, die in einem gewissen Maße höher sind als die Frequenz fr, höher wird als die des „unkonstruierten“ Rauschfilters, falls das „konstruierte“ Rauschfilter die gegenseitige Induktivität M aufweist, die 0 < M < 2 × ESL erfüllt. Der Rauschübertragungsbetrag bei einer Frequenz, die in einem gewissen Maße höher ist als die Frequenz fr, liegt zwischen dem Rauschübertragungsbetrag des „unkonstruierten“ Rauschfilters und dem Rauschübertragungsbetrag des „konstruierten“ Rauschfilters, für den M = ESL gilt.
In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform weist das Rauschfilter 1 auf: die erste Sammelschiene 11, die eine elektrische Verdrahtung in Form einer flachen Platte ist, wobei die erste Sammelschiene 11 aufweist: den ersten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11a, der sich in der ersten Richtung erstreckt, den zweiten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11b, der sich in der zweiten Richtung erstreckt, die eine zu der ersten Richtung entgegengesetzte Richtung ist, und den ersten Verdrahtungskopplungsabschnitt 11c, der den ersten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11a und den zweiten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11b koppelt; den ersten Zuführungsleiter 12, der das erste Ende aufweist, das mit dem ersten Verdrahtungskopplungsabschnitt 11c verbunden ist; den ersten Kondensator 14, der ein Ende, das mit dem anderen Ende des ersten Zuführungsleiters 12 verbunden ist, und ein anderes Ende, das mit Masse verbundene ist, aufweist; und den Magnetkern 18, der die Öffnung 18d in dem mittleren Abschnitt aufweist, wobei der Magnetkern 18 auf solche Weise angeordnet ist, dass der erste Verdrahtungskopplungsabschnitt 11c durch die Öffnung 18d hindurch verläuft. Daher ist es möglich, das Rauschfilter 1 unter Verwendung der ersten Sammelschiene 11 zu implementieren, die eine plane Konstruktion aufweist, die durch Stanzen, Pressen oder dergleichen gefertigt werden kann.
In dem Rauschfilter 1, das in 2 dargestellt ist, erstreckt sich der erste Verdrahtungsstreckenabschnitt 11a im Uhrzeigersinn, und der zweite Verdrahtungsstreckenabschnitt 11b erstreckt sich entgegen dem Uhrzeigersinn.
Um einen gewünschten Magnetfluss Φ_a zu erhalten, ist es ausreichend, wenn der Abschnitt der ersten Sammelschiene 11, der den ersten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11a und den ersten Verdrahtungskopplungsabschnitt 11c aufweist, den Magnetkern 18 zu etwa drei Vierteln oder mehr in Umfangsrichtung umgibt. Um einen gewünschten Magnetfluss Φ_b zu erhalten, ist es außerdem ausreichend, wenn der Abschnitt der zweiten Sammelschiene 11, der den zweiten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11b und den ersten Verdrahtungskopplungsabschnitt 11c aufweist, den Magnetkern 18 zu etwa drei Vierteln oder mehr in Umfangsrichtung umgibt.
13 ist eine Skizze, die der Erläuterung dient und die ein Beispiel darstellt, in dem ein Abschnitt, der den ersten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11a und den ersten Verdrahtungskopplungsabschnitt 11c aufweist, den Magnetkern 18 zu drei Vierteln in der Umfangsrichtung umringt, und ein Abschnitt, der den zweiten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11b und den ersten Verdrahtungskopplungsabschnitt 11c aufweist, den Magnetkern 18 zu drei Vierteln in der Umfangsrichtung umringt.
In dem in 2 dargestellten Rauschfilter 1 ist das eine Ende der ersten Sammelschiene 11 mit dem Anschluss verbunden, und das andere Ende der ersten Sammelschiene 11 ist mit der Motorantriebsschaltung verbunden. Jedoch ist dies nur ein Beispiel, und das andere Ende der ersten Sammelschiene 11 kann mit der Motorantriebsschaltung verbunden sein, und das andere Ende der ersten Sammelschiene 11 kann mit dem Anschluss verbunden sein.
In dem in 2 dargestellten Rauschfilter 1 werden die erste Sammelschiene 11 und der erste Anschluss 12 als Einheit ausgebildet, und dann wird der erste Zuführungsleiter 12 an dem Abbiegeschnitt 19 gebogen.
Jedoch ist dies nur ein Beispiel, und beispielsweise kann ein Kabel als der erste Zuführungsleiter 12 verwendet werden, und ein Ende des Kabels kann mit dem ersten Verdrahtungskopplungsabschnitt 11c verbunden werden, und das andere Ende des Kabels kann mit der Verdrahtungsstruktur 13b verbunden werden.
Die Verbindung zwischen dem einen Ende des Kabels und dem ersten Verdrahtungskopplungsabschnitt 11c und die Verbindung zwischen dem anderen Ende des Kabels und der Verdrahtungsstruktur 13b können jeweils durch Löten oder Schrauben erreicht werden. Alternativ dazu kann die Verbindung zwischen dem einen Ende des Kabels und dem ersten Verdrahtungskopplungsabschnitts 11c durch Löten erreicht werden, und die Verbindung zwischen dem anderen Ende des Kabels und der Verdrahtungsstruktur 13b kann durch Schrauben erreicht werden, oder die Verbindung zwischen einem Ende des Kabels und dem ersten Verdrahtungskopplungsabschnitt 11c kann durch Schrauben erreicht werden und die Verbindung zwischen dem anderen Ende des Kabels und der Verdrahtungsstruktur 13b kann durch Löten erreicht werden.
Ferner kann als erster Zuführungsleiter 12 beispielsweise ein leitfähiges Material mit einer Federeigenschaft verwendet werden.
Man beachte, dass der erste Zuführungsleiter 12 und die Verdrahtungsstruktur 13b nur elektrisch verbunden werden müssen, und dass die Verbindung durch Schrauben, einen Kontakt mit einem leitfähigen Material mit einer Federeigenschaft, Haftung durch ein leitfähiges Haftmittel, Schweißen oder dergleichen erreicht werden kann.
In dem in 2 dargestellten Rauschfilter 1 sind sowohl der erste Kern 18a als auch der zweite Kern 18b und der dritte Kern 18c aus einem magnetischen Material gefertigt. Sowohl der erste Kern 18a als auch der zweite Kern 18b und der dritte Kern 18c müssen nur ein magnetischer Körper sein und können aus Eisen, Ferrit, einer Legierung auf amorpher Basis oder dergleichen gebildet sein.
In dem in 2 dargestellten Rauschfilter 1 werden der zweite Kern 18b und der dritte Kern 18c während des Zusammenbaus jeweils an dem ersten Kern 18a gesichert.
Jedoch reicht es aus, dass der Magnetkern 18 auf solche Weise angeordnet wird, dass der erste Verdrahtungskopplungsabschnitt 11c durch die Öffnung 18d verläuft, und der erste Kern 18a, der zweite Kern 18b und der dritte Kern 18c können vollständig oder zum Teil als Einheit geformt werden.
In dem in 2 dargestellten Rauschfilter 1 wird der erste Kern 18a durch Formung in Form eines dreiseitigen Rahmens ausgebildet, und sowohl der zweite Kern 18b als auch der dritte Kern 18c werden in Form einer rechteckigen Säule geformt.
Jedoch reicht es aus, wenn der Magnetkern 18 auf solche Weise angeordnet werden kann, dass der erste Verdrahtungskopplungsabschnitt 11c durch die Öffnung 18d verläuft, und der erste Kern 18a kann beispielsweise eine gekrümmte Form aufweisen und der zweite Kern 18b und der dritte Kern 18c können beispielsweise jeweils eine gekrümmte Form aufweisen.
In dem in 2 dargestellten Rauschfilter 1 werden sowohl der erste Kern 18a als auch der zweite Kern 18b und der dritte Kern 18c von einem Bauteil zusammengehalten. Dabei reicht es aus, wenn der Magnetkern 18 auf solche Weise angeordnet werden kann, dass der erste Verdrahtungskopplungsabschnitt 11c durch die Öffnung 18d verläuft, und es wird angenommen, dass sowohl der erste Kern 18a als auch der zweite Kern 18b und der dritte Kern 18c von einem nicht-leitfähigen Element, wie etwa einem Harz, gehalten werden.
Genauer wird angenommen, dass sowohl der erste Kern 18a als auch der zweite Kern 18b und der dritte Kern 18c von einem nicht-leitfähigen Trägerelement, von dem ein Ende an der ersten Sammelschiene 11 gesichert ist, gehalten werden.
In dem in 2 dargestellten Rauschfilter 1 sind sowohl die Verdrahtungsstruktur 13b als auch die Massestruktur 13c auf der Leiterplatte 13 ausgebildet.
Jedoch ist dies nur ein Beispiel, und die Leiterplatte 13 kann ein mehrschichtiges Substrat sein, und die Verdrahtungsstruktur 13b und die Massestruktur 13c können auf verschiedenen Schichten des mehrschichtigen Substrats ausgebildet werden.
In dem in 2 dargestellten Rauschfilter 1 ist der erste Kondensator 14 auf der Leiterplatte 13 montiert. Der erste Kondensator 14 muss nur die Kapazität C aufweisen und kann ein oberflächenmontierbarer Kondensator oder ein Kondensator vom Zuleitungstyp sein.
In dem in 2 dargestellten Rauschfilter 1 verbindet die Schraube 15 die Massestruktur 13c und den Abstandhalter elektrisch miteinander. Dies ist jedoch nur ein Beispiel, und die Massestruktur 13c und der Abstandhalter können durch Löten, Schweißen oder Anfügen durch ein Federelement elektrisch verbunden werden.
In dem in 2 dargestellten Rauschfilter 1 verbindet der Abstandhalter 16 die Massestruktur 13c und das Gehäuse 17 elektrisch miteinander. Dies ist jedoch nur ein Beispiel, und das Gehäuse 17 kann in Abstandhalterform ausgebildet werden, und das in der Abstandhalterform ausgebildete Gehäuse 17 kann elektrisch mit der Massestruktur 13c verbunden werden.
In dem in 2 dargestellten Rauschfilter 1 ist der Abstandhalter 16 mit dem Gehäuse 17 verbunden, das mit der Masse (nicht dargestellt) verbunden ist. Jedoch ist dies nur ein Beispiel, und der Abstandhalter 16 kann mit Masse (nicht dargestellt) verbunden sein.
Zweite Ausführungsform
In einer zweiten Ausführungsform wird ein Rauschfilter 1 beschrieben, das eine erste Sammelschiene 11 und eine zweite Sammelschiene 21 aufweist.
14 ist eine perspektivische Ansicht, die das Rauschfilter 1 gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
15 ist eine Ansicht des in 14 dargestellten Rauschfilters 1 in einer Ebene Y-Z, gesehen aus einer +X-Richtung.
In 14 und 15 stellt das gleiche Symbol wie in 2 bis 6 ein gleiches oder ein entsprechendes Teil dar, und somit wird auf dessen Beschreibung verzichtet.
Die zweite Sammelschiene 21 ist in einer X-Y-Ebene installiert.
Die zweite Sammelschiene 21 ist eine elektrische Verdrahtung in Form einer flachen Platte mit der gleichen Form wie die der ersten Sammelschiene 11. Hierbei ist gleiche Form nicht auf Formen beschränkt, die genau gleich sind, und die Formen der ersten Sammelschiene 11 und der zweiten Sammelschiene 21 können in einem Bereich, wo kein praktisches Problem besteht, unterschiedlich sein.
Das eine Ende der zweiten Sammelschiene 21 ist beispielsweise mit einem Anschluss verbunden, der mit einer Spannungsausgangsklemme einer Elektrode in einer Gleichspannungsquelle verbunden ist, und das andere Ende der zweiten Sammelschiene 21 ist beispielsweise mit einer Motorantriebsschaltung verbunden.
In dem in 14 dargestellten Rauschfilter 1 ist das eine Ende der ersten Sammelschiene 11 beispielsweise mit einem Anschluss verbunden, der mit einer Spannungsausgangsklemme einer plus-Elektrode in einer Gleichspannungsquelle verbunden ist.
Die erste Sammelschiene 11 und die zweite Sammelschiene 21 sind in einem Zustand, wo eine elektrische Isolierung aufrechterhalten ist, parallel zueinander angeordnet. Man beachte, dass die Anordnung der ersten Sammelschiene 11 und der zweiten Sammelschiene 21 nicht darauf beschränkt ist, dass sie strikt parallel ist, und in einem Bereich, wo kein praktisches Problem besteht, im Wesentlichen parallel sein kann.
Die zweite Sammelschiene 21 weist einen dritten Verdrahtungsstreckenabschnitt 21a, der sich in einer ersten Richtung erstreckt, und einen vierten Verdrahtungsstreckenabschnitt 21b, der sich in einer zweiten Richtung erstreckt, auf.
Die erste Richtung ist eine Richtung im Uhrzeigersinn ausgehend von der Seite, die mit dem Anschluss verbunden ist, wenn die zweite Sammelschiene 21 aus der +Z-Richtung betrachtet wird. Die zweite Richtung ist eine Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn ausgehend von der Seite, die mit dem Anschluss verbunden ist, wenn die erste Sammelschiene 21 aus der +Z-Richtung betrachtet wird.
Außerdem weist die zweite Sammelschiene 21 einen zweiten Verdrahtungskopplungsabschnitt 21c auf, der den dritten Verdrahtungsstreckenabschnitt 21a und den vierten Verdrahtungsstreckenabschnitt 21b miteinander verbindet.
In dem in 14 dargestellten Rauschfilter 1 sind der dritte Verdrahtungsstreckenabschnitt 21a, der vierte Verdrahtungsstreckenabschnitt 21b und der zweite Verdrahtungskopplungsabschnitt 21c als Einheit ausgebildet.
In dem Rauschfilter 1, das in 14 dargestellt ist, ist die erste Richtung die Richtung im Uhrzeigersinn und ist die zweite Richtung die Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn. Dies ist jedoch nur ein Beispiel, und die erste Richtung kann die Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn sein und die zweite Richtung kann die Richtung im Uhrzeigersinn sein. Das heißt, die erste Sammelschiene 11 kann einen ersten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11a, der sich entgegen dem Uhrzeigersinn erstreckt, und einen zweiten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11b, der sich im Uhrzeigersinn erstreckt, aufweisen, und die zweite Sammelschiene 21 kann einen dritten Verdrahtungsstreckenabschnitt 21a, der sich entgegen dem Uhrzeigersinn erstreckt, und einen vierten Verdrahtungsstreckenabschnitt 21b, der sich im Uhrzeigersinn erstreckt, aufweisen.
Ein zweiter Zuführungsleiter 22 ist eine elektrische Verdrahtung in Form einer flachen Platte, die ein Ende aufweist, das mit dem zweiten Verdrahtungskopplungsabschnitt 21c verbunden ist, und deren anderes Ende mit einer auf der Leiterplatte 13 ausgebildeten Verdrahtungsstruktur 13d verbunden ist.
Der zweite Zuführungsleiter 22 wird auf ähnliche Weise gefertigt wie der erste Zuführungsleiter 12.
Der erste Kondensator 14 und der zweite Kondensator 23 sind jeweils auf der Leiterplatte 13 montiert.
Die Verdrahtungsstruktur 13d ist eine leitfähige elektrische Verdrahtung und ist mit sowohl dem anderen Ende des zweiten Zuführungsleiters 22 als auch mit einem Ende des zweiten Kondensators 23 verbunden.
Eine Massestruktur 13e ist eine leitfähige elektrische Verdrahtung und ist mit sowohl dem anderen Ende des ersten Kondensators 14 als auch mit dem anderen Endes zweiten Kondensators 23 verbunden.
Das eine Ende des zweiten Kondensators 23 ist über die Verdrahtungsstruktur 13d mit dem anderen Ende des zweiten Zuführungsleiters 22 verbunden.
Das andere Ende des zweiten Kondensators 23 ist mit der Massestruktur 13e verbunden.
Ein Magnetkern 18 ist auf solche Weise angeordnet, dass sowohl der erste Verdrahtungskopplungsabschnitt 11c als auch der zweite Verdrahtungskopplungsabschnitt 21c durch eine Öffnung 18d hindurch verlaufen.
16 ist eine Ersatzschaltung des in 14 dargestellten Rauschfilters 1. In 16 sind ESL und die gegenseitige Induktivität M zur Vereinfachung der Beschreibung weggelassen.
Der dritte Verdrahtungsstreckenabschnitt 21a der zweiten Sammelschiene 21 erstreckt sich im Uhrzeigersinn und bildet eine Drossel L₃.
Der vierte Verdrahtungsstreckenabschnitt 21b der zweiten Sammelschiene 21 erstreckt sich entgegen dem Uhrzeigersinn und bildet eine Drossel L₄.
In 16 gibt eine durchgezogene Linie, die mit B bezeichnet ist, an, dass die Drosseln L₁ und L₂ und die Drosseln L₃ und L₄ durch den Magnetkern 18 magnetisch gekoppelt werden.
Als nächstes wird die Funktionsweise des in 14 dargestellten Rauschfilters 1 beschrieben.
Als Rauschstrom, der durch sowohl die erste Sammelschiene 11 als auch die zweite Sammelschiene 21 fließt, gibt es einen Gegentaktstrom und einen Gleichtaktstrom.
Beim Gegentaktstrom ist die Richtung, in welcher der Strom durch die erste Sammelschiene 11 fließt, der Richtung, in welcher der Strom durch die zweite Sammelschiene 21 fließt, entgegengesetzt.
Beim Gleichtaktstrom ist die Richtung, in welcher der Strom durch die erste Sammelschiene 11 fließt, der Richtung, in welcher der Strom durch die zweite Sammelschiene 21 fließt, gleich.
Sowohl beim Gegentaktstrom als auch beim Gleichtaktstrom ist die Menge eines Stroms, der durch die erste Sammelschiene 11 fließt, der Menge eines Stroms, der durch die zweite Sammelschiene 21 fließt, gleich.
In einer Vorrichtung, die eine Sammelschiene verwendet, wie etwa einer Wechselrichtvorrichtung zum Antreiben eines Elektromotors, ist ein Gegentaktstrom häufig ein starker Strom, der mindestens einige Dutzend Ampere beträgt. Wenn ein Magnetfluss, der von einem starken Strom von mindestens einigen Dutzend Ampere erzeugt wird, durch den magnetischen Körper geht, kann der magnetische Körper eine magnetische Sättigung bewirken. Im Zustand einer magnetischen Sättigung liegt die relative Durchlässigkeit des magnetischen Körpers in der Nähe von 1, und der magnetische Körper wirkt so gut wie gar nicht als Kern.
In dem in 14 dargestellten Rauschfilter 1 weisen auch dann, wenn ein Gegentaktstrom durch sowohl die erste Sammelschiene 11 als auch die zweite Sammelschiene 21 fließt, der Strom, der durch die erste Sammelschiene 11 fließt, und der Strom, der durch die zweite Sammelschiene 21 fließt, den gleichen Betrag in entgegengesetzten Richtungen auf.
Da der Strom, der durch die erste Sammelschiene 11 fließt, und der Strom, der durch die zweite Sammelschiene 21 fließt, den gleichen Betrag in entgegengesetzten Richtungen aufweisen, tilgen sich der Magnetfluss Φ_a, der von dem Gegentaktstrom erzeugt wird, der durch die erste Sammelschiene 11 fließt, und der Magnetfluss Φ_a', der von dem Gegentaktstrom erzeugt wird, der durch die zweite Sammelschiene 21 fließt, gegenseitig. Außerdem tilgen sich der Magnetfluss Φ_b, der von dem Gegentaktstrom erzeugt wird, der durch die erste Sammelschiene 11 fließt, und der Magnetfluss Φ_b', der von dem Gegentaktstrom erzeugt wird, der durch die zweite Sammelschiene 21 fließt, gegenseitig.
Daher wird in dem in 14 dargestellten Rauschfilter 1 der Magnetkern 18 auch dann kaum eine magnetische Sättigung bewirken, wenn der Gegentaktstrom durch sowohl die erste Sammelschiene 11 als auch die zweite Sammelschiene 21 fließt.
Beim Gleichtaktstrom weisen der Strom, der durch die erste Sammelschiene 11 fließt, und der Strom, der durch die zweite Sammelschiene 21 fließt, die gleiche Richtung und den gleichen Betrag auf, wie oben beschrieben.
Daher tilgen sich der Magnetfluss Φ_a, der von dem Gleichtaktstrom erzeugt wird, der durch die erste Sammelschiene 11 fließt, und der Magnetfluss Φ_a', der von dem Gleichtaktstrom erzeugt wird, der durch die zweite Sammelschiene 21 fließt, nicht gegenseitig. Ebenso tilgen sich der Magnetfluss Φ_b, der von dem Gleichtaktstrom erzeugt wird, der durch die erste Sammelschiene 11 fließt, und der Magnetfluss Φ_b', der von dem Gleichtaktstrom erzeugt wird, der durch die zweite Sammelschiene 21 fließt, nicht gegenseitig.
Wenn der Gleichtaktstrom sowohl durch die erste Sammelschiene 11 als auch die zweite Sammelschiene 21 fließt, werden der Magnetfluss Φ_a und der Magnetfluss Φ_a' nicht getilgt, und der Magnetfluss Φ_b und der Magnetfluss Φ_b' werden auch nicht getilgt, und somit wird die gegenseitige Induktivität M erzeugt.
In dem in 14 dargestellten Rauschfilter 1 wird die gegenseitige Induktivität M verwendet, um ESL zu tilgen, die ein Faktor bei der Verschlechterung der Wirkung der Unterdrückung hochfrequenten Rauschens (im Folgenden als „Gleichtaktrauschen“ bezeichnet) ist, die von dem Gleichtaktstrom verursacht wird.
In dem in 14 dargestellten Rauschfilter 1 werden die Abmessungen des ersten Verdrahtungsstreckenabschnitts 11a des zweiten Verdrahtungsstreckenabschnitts 11b und des ersten Verdrahtungskopplungsabschnitts 11c so festgelegt, dass die gegenseitige Induktivität M erhalten wird, die ESL-M = 0 erfüllt. Außerdem werden die Abmessungen des dritten Verdrahtungsstreckenabschnitts 21a, des vierten Verdrahtungsstreckenabschnitts 21b und des zweiten Verdrahtungskopplungsabschnitts 21c, das magnetische Material des Magnetkerns 18 und die Abmessungen des Magnetkerns 18 festgelegt.
Wie oben beschrieben, wird durch Festlegen der Abmessungen und des magnetischen Materials die Wirkung der Unterdrückung des Gleichtaktrauschens optimiert.
Die Abmessung von sowohl dem ersten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11a als auch dem zweiten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11b und dem ersten Verdrahtungskopplungsabschnitt 11c ist hauptsächlich der Innendurchmesser der Drossel L₁ und der Innendurchmesser der Drossel L₂. Die Abmessung von sowohl dem dritten Verdrahtungsstreckenabschnitt 21a als auch dem vierten Verdrahtungsstreckenabschnitt 21b und dem zweiten Verdrahtungskopplungsabschnitt 21c ist hauptsächlich der Innendurchmesser der Drossel L₃ und der Innendurchmesser der Drossel L₄.
Man beachte, dass der Wert von ESL, der getilgt werden soll, durch Durchführen einer elektromagnetischen Feldanalyse oder dergleichen auf Basis der jeweiligen Strukturen des ersten Zuführungsleiters 12, des zweiten Zuführungsleiters 22, der Verschaltungsstrukturen 13b und 13d und des Abstandhalters 16 erhalten wird.
Daher ist es wichtig, durch Durchführen einer elektromagnetischen Feldanalyse oder dergleichen die Abmessungen und das elektrische Material auszuwählen, die es erlauben, die gegenseitige Induktivität M so nahe wie möglich an ESL zu bringen.
17 ist eine Skizze, die der Erläuterung dient und die eine Rauschverringerungswirkung des Rauschfilters 1 gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
In dem in 17 dargestellten Graphen stellt die horizontale Achse die Frequenz dar und die vertikale Achse stellt den Betrag der Rauschübertragung zwischen der Schaltungsseite und der Anschlussseite dar. Je geringer die Rauschübertragung ist, desto höher ist die Rauschunterdrückungswirkung des Rauschfilters 1.
In 17 entspricht ein „konstruiertes“ Rauschfilter dem in 14 dargestellten Rauschfilter 1, dessen Abmessungen und dergleichen so festgelegt worden sind, dass M = ESL gilt.
Wie in 18 dargestellt, weist das „unkonstruierte“ Rauschfilter eine Konstruktion auf, bei der die lineare Sammelschiene 11' anstelle der ersten Sammelschiene 11 verwendet wird, die lineare Sammelschiene 21' anstelle der zweiten Sammelschiene 21 verwendet wird und kein Magnetkern 18 angeordnet ist.
18 ist eine perspektivische Ansicht, die das Rauschfilter darstellt, in dem die lineare Sammelschiene 11' anstelle der ersten Sammelschiene 11 verwendet wird, die lineare Sammelschiene 21' anstelle der zweiten Sammelschiene 21 verwendet wird und in der kein Magnetkern 18 angeordnet ist.
Um eine Frequenz fr' herum, die von den Werten von ESL, der Kapazität C des ersten Kondensators 14 und der Kapazität C des zweiten Kondensators 23 bestimmt wird, weist ein „unkonstruiertes“ Rauschfilter eine höhere Rauschunterdrückungswirkung auf als das „konstruierte“ Rauschfilter.
Jedoch nimmt bei Frequenzen, die in einem gewissen Maße höher sind als die Frequenz fr', die Rauschunterdrückungswirkung des „unkonstruierten“ Rauschfilters ab. Daher ist bei Frequenzen, die in einem gewissen Maße höher sind als die Frequenz fr', die Rauschunterdrückungswirkung in dem „konstruierten“ Rauschfilter höher als in dem „unkonstruierten“ Rauschfilter.
Man beachte, dass selbst dann, wenn die gegenseitige Induktivität M des „konstruierten“ Rauschfilters nicht mit ESL übereinstimmt, die Rauschunterdrückungswirkung bei Frequenzen, die in einem gewissen Maße höher sind als die Frequenz fr', höher wird als die des „unkonstruierten“ Rauschfilters, falls das „konstruierte“ Rauschfilter die gegenseitige Induktivität M aufweist, die 0 < M < 2 × ESL erfüllt. Der Rauschübertragungsbetrag bei einer Frequenz, die in einem gewissen Maße höher ist als die Frequenz fr', liegt zwischen dem Rauschübertragungsbetrag des „unkonstruierten“ Rauschfilters und dem Rauschübertragungsbetrag des „konstruierten“ Rauschfilters, für den M = ESL gilt.
In der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform weist das Rauschfilter 1 auf: die zweite Sammelschiene 21, die eine elektrische Verdrahtung in Form einer flachen Platte ist, ebenso wie die erste Sammelschiene 11, wobei die zweite Sammelschiene 21 aufweist: den dritten Verdrahtungsstreckenabschnitt 21a, der sich in der ersten Richtung erstreckt, den vierten Verdrahtungsstreckenabschnitt 21b, der sich in der zweiten Richtung erstreckt, die eine zu der ersten Richtung entgegengesetzte Richtung ist, und den zweiten Verdrahtungskopplungsabschnitt 21c, der den dritten Verdrahtungsstreckenabschnitt 21a und den vierten Verdrahtungsstreckenabschnitt 21b koppelt; den zweiten Zuführungsleiter 22, von dem ein Ende mit dem zweiten Verdrahtungskopplungsabschnitt 21c verbunden ist; und den zweiten Kondensator 23, von dem das eine Ende mit dem anderen Ende des zweiten Zuführungsleiters 22 verbunden ist und das andere Ende mit Masse verbunden ist. Außerdem sind in dem Rauschfilter 1 die erste Sammelschiene 11 und die zweite Sammelschiene 21 in einem Zustand, wo eine elektrische Isolierung aufrechterhalten ist, parallel zueinander angeordnet, und der Magnetkern 18 ist auf solche Weise angeordnet, dass der erste Verdrahtungsstreckenabschnitt 11c und der zweite Verdrahtungsstreckenabschnitt 21c jeweils durch die Öffnung 18d hindurch verlaufen. Daher ist es möglich, das Rauschfilter 1 unter Verwendung der ersten Sammelschiene 11 und der zweiten Sammelschiene 21 zu implementieren, die eine plane Konstruktion aufweisen, die durch Stanzen, Pressen oder dergleichen gefertigt werden kann. Ferner kann das Rauschfilter 1 das Auftreten einer magnetischen Sättigung aufgrund des Gegentaktstroms verhindern.
In dem Rauschfilter 1, das in 14 dargestellt ist, erstreckt sich der erste Verdrahtungsstreckenabschnitt 11a im Uhrzeigersinn, und der zweite Verdrahtungsstreckenabschnitt 11b erstreckt sich entgegen dem Uhrzeigersinn. Darüber hinaus erstreckt sich der dritte Verdrahtungsstreckenabschnitt 21a im Uhrzeigersinn, und der vierte Verdrahtungsstreckenabschnitt 21b erstreckt sich entgegen dem Uhrzeigersinn.
Um einen gewünschten Magnetfluss Φ_a zu erhalten, ist es ausreichend, wenn der Abschnitt der ersten Sammelschiene 11, der den ersten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11a und den ersten Verdrahtungskopplungsabschnitt 11c aufweist, den Magnetkern 18 zu etwa drei Vierteln oder mehr in Umfangsrichtung umgibt. Um einen gewünschten Magnetfluss Φ_b zu erhalten, ist es außerdem ausreichend, wenn der Abschnitt der ersten Sammelschiene 11, der den zweiten Verdrahtungsstreckenabschnitt 11b und den ersten Verdrahtungskopplungsabschnitt 11c aufweist, den Magnetkern 18 zu etwa drei Vierteln oder mehr in Umfangsrichtung umgibt.
Um einen gewünschten Magnetfluss Φ_a' zu erhalten, ist es ausreichend, wenn der Abschnitt der zweiten Sammelschiene 21, die den dritten Verdrahtungsstreckenabschnitt 21a und den zweiten Verdrahtungskopplungsabschnitt 21c aufweist, den Magnetkern 18 zu etwa drei Vierteln oder mehr in Umfangsrichtung umgibt. Um einen gewünschten Magnetfluss Φ_b' zu erhalten, ist es außerdem ausreichend, wenn der Abschnitt der zweiten Sammelschiene 21, der den vierten Verdrahtungsstreckenabschnitt 21b und den zweiten Verdrahtungskopplungsabschnitt 21c aufweist, den Magnetkern 18 zu etwa drei Vierteln oder mehr in Umfangsrichtung umgibt.
In dem in 14 dargestellten Rauschfilter 1 ist das eine Ende der ersten Sammelschiene 11 mit dem Anschluss verbunden, der mit der Spannungsausgangsklemme der plus-Elektrode in der Gleichspannungsquelle verbunden ist, und das andere Ende der zweiten Sammelschiene 21 ist mit dem Anschluss verbunden, der mit der Spannungsausgangsklemme der minus-Elektrode in der Gleichspannungsquelle verbunden ist. Dies ist jedoch nur ein Beispiel, und das eine Ende der ersten Sammelschiene 11 kann mit einem Anschluss verbunden sein, der mit einer Spannungsausgangsklemme einer minus-Elektrode in der Gleichspannungsquelle verbunden ist, und das andere Ende der zweiten Sammelschiene 21 kann mit einem Anschluss verbunden sein, der mit der Spannungsausgangsklemme der plus-Elektrode in der Gleichspannungsquelle verbunden ist.
Alternativ dazu kann das eine Ende der ersten Sammelschiene 11 mit einem Anschluss verbunden sein, der mit einer von zwei Einphasen-Wechselspannungsleitungen verbunden ist, und das andere Ende der zweiten Sammelschiene 21 kann mit einem Anschluss verbunden sein, der mit der anderen von den zwei Einphasen-Wechselspannungsleitungen verbunden ist.
Als weitere Alternative kann ein Ende von jeder von einer Mehrzahl von Sammelschienen mit einer von drei Dreiphasen-Wechselspannungsleitungen oder einer von vier Dreiphasen-Wechselspannungsleitungen verbunden sein. In einem Fall, wo das eine Ende von jeder von der Mehrzahl von Sammelschienen mit einer von drei Dreiphasen-Wechselspannungsleitungen verbunden ist, gibt es drei Sätze aus einer Sammelschiene, einem Zuführungsleiter und einem Kondensator. Alternativ dazu gibt es in einem Fall, wo das eine Ende von jeder von der Mehrzahl von Sammelschienen mit einer von vier Dreiphasen-Wechselspannungsleitungen verbunden ist, vier Sätze aus einer Sammelschiene, einem Zuführungsleiter und einem Kondensator.
Dritte Ausführungsform
In einer dritten Ausführungsform wird ein Rauschfilter 1 beschrieben, das einen Magnetkern 18 aufweist, in dem nicht-magnetische Abstandhalter 40 in einen Teil eines Magnetkörpers eingesetzt sind.
19 ist eine Ansicht des Rauschfilters 1 gemäß der dritten Ausführungsform, gesehen aus einer +X-Richtung. In 19 stellt das gleiche Symbol wie in 2 und 5 ein gleiches oder ein entsprechendes Teil dar, und somit wird auf dessen Beschreibung verzichtet.
Abstandhalter 40 sind aus einem nicht-magnetischen Material gebildet.
Ein Abstandhalter 40 liegt zwischen dem einen Ende 18a₁ des ersten Kerns 18a und sowohl dem einen Ende 18b₁ des zweiten Kerns 18b als auch dem einen Ende 18c₁ des dritten Kerns 18c.
Ebenso liegt ein Abstandhalter 40 zwischen dem anderen Ende 18a₂ des ersten Kerns 18a und sowohl dem anderen Ende 18b₂ des zweiten Kerns 18b als auch dem anderen Ende 18c₂ des dritten Kerns 18c.
Man beachte, dass die Abstandhalter 40 nur nicht-magnetische Körper sein müssen und aus Harz oder Metall gebildet sein können. Alternativ dazu kann es sich bei den Abstandhaltern 40 um Luft handeln.
Als nächstes wird die Funktionsweise des in 19 dargestellten Rauschfilters 1 beschrieben.
In dem in 2 dargestellten Rauschfilter 1 weist der Magnetkern 18 keine Abstandhalter 40 auf, und zwischen dem ersten Kern 18a und sowohl dem zweiten Kern 18b als auch dem dritten Kern 18c ist keine Lücke ausgebildet.
Wenn keine Lücke vorhanden ist, wie in 8B dargestellt, tritt so gut wie kein magnetischer Streufluss Φ_a aus dem Magnetkern 18 und auch so gut wie kein magnetischer Streufluss Φ_b aus dem Magnetkern 18 aus.
In dem in 19 dargestellten Rauschfilter 1 weist der Magnetkern 18 die Abstandhalter 40 auf, und zwischen dem ersten Kern 18a und sowohl dem zweiten Kern 18b als auch dem dritten Kern 18c sind Lücken ausgebildet.
Da Lücken vorhanden sind, tritt ein Teil des Magnetflusses Φ_a aus der Lücke aus, und ein Teil des Magnetflusses Φ_b tritt aus der Lücke aus. In einem Fall, wo Lücken vorhanden sind, ist daher die magnetische Kopplung zwischen der Drossel L₁ und der Drossel L₂ schwächer, und die gegenseitige Induktivität M nimmt im Vergleich zu einem Fall, wo keine Lücken vorhanden sind, ab.
Außerdem ist der Betrag der Verringerung der gegenseitigen Induktivität M umso größer, je größer die Größe die Lücken ist.
In dem in 19 dargestellten Rauschfilter 1 kann die Größe der Lücken durch Anpassen der Dicke der Abstandhalter 40 modifiziert werden, wodurch eine Anpassung der gegenseitigen Induktivität M möglich ist.
Daher ist die Dicke der Abstandhalter 40 einer der Anpassungsparameter der gegenseitigen Induktivität M, wenn Abmessungen und ein elektrisches Material, die es erlauben, dass die gegenseitige Induktivität M so nahe wie möglich an ESL kommt, durch Durchführen einer elektromagnetischen Feldanalyse oder dergleichen ausgewählt werden.
20A ist eine Skizze, die der Erläuterung dient und die eine Entsprechungsbeziehung zwischen der Größe der Lücken und der gegenseitigen Induktivität M darstellt.
20B ist ein Graph, der der Erläuterung dient und der eine Entsprechungsbeziehung zwischen einer Frequenz f und dem Rauschübertragungsbetrag darstellt.
20C ist ein Graph, der der Erläuterung dient und der eine Entsprechungsbeziehung zwischen der Größe der Lücken und dem Rauschübertragungsbetrag bei einer Frequenz f darstellt.
Wie in 20A dargestellt ist, ist die gegenseitige Induktivität M umso kleiner, je größer die Lücken sind.
Wenn die Frequenz des Rauschstroms I_noise hoch ist und die Frequenz des Rauschstroms I_noise gleich f ist, wie in 20B und 20C dargestellt, wird in einem Fall, wo M = ESL, der Betrag der Rauschübertragung kleiner und die Rauschunterdrückungswirkung wird größer in Fällen, wo M < ESL und M > ESL.
In der oben beschriebenen dritten Ausführungsform weist das in 19 dargestellte Rauschfilter 1 den Magnetkern 18 auf, in dem der Abstandhalter 40 des nicht-magnetischen Körpers in einen Teil des magnetischen Körpers eingeführt ist. Daher kann das in 19 dargestellte Rauschfilter 1 unter Verwendung der ersten Sammelschiene 11 implementiert werden, die eine plane Konstruktion aufweist, die durch Stanzen, Pressen oder dergleichen gefertigt werden kann, ähnlich wie das in 2 dargestellte Rauschfilter 1. Außerdem kann das in 19 dargestellte Rauschfilter 1 die Rauschunterdrückungswirkung anpassen, ohne die Abmessungen der ersten Sammelschiene 11 oder die Abmessungen und das Material des Magnetkerns 18 zu ändern.
In dem in 19 dargestellten Rauschfilter 1 liegt der Abstandhalter 40 zwischen dem ersten Kern 18a und dem zweiten Kern 18b, und der Abstandhalter 40 liegt zwischen dem ersten Kern 18a und dem dritten Kern 18c.
Dies ist jedoch nur ein Beispiel, und der Abstandhalter 40 kann auch nur zwischen dem ersten Kern 18a und dem zweiten Kern 18b liegen oder der Abstandhalter 40 kann auch nur zwischen dem ersten Kern 18a und dem dritten Kern 18c liegen.
Ferner kann die Dicke des Abstandhalters 40, der zwischen dem ersten Kern 18a und dem zweiten Kern 18b liegt, von der Dicke des Abstandhalters 40, der zwischen dem ersten Kern 18a und dem dritten Kern 18c liegt, verschieden sein.
Man beachte, dass die vorliegende Erfindung eine flexible Kombination der Ausführungsformen, eine Modifikation jeder Komponente der Ausführungsformen oder einen Verzicht auf Komponenten in den Ausführungsformen innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung umfassen kann.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung eignet sich als Rauschfilter, das einen Kondensator und eine Spannungsversorgungsvorrichtung aufweist.
Bezugszeichenliste

1: Rauschfilter,
11: erste Sammelschiene,
11a: erster Verdrahtungsstreckenabschnitt;
11b: zweiter Verdrahtungsstreckenabschnitt,
11c: erster Verdrahtungskopplungsabschnitt,
11': Sammelschiene,
12: erster Zuführungs-leiter,
13: Leiterplatte,
13a: Isolator,
13b: Verdrahtungsstruktur,
13c: Massestruktur,
13d: Verdrahtungsstruktur,
13e: Massestruktur,
14: erster Konden-sator,
15: Schraube,
16: Abstandhalter,
17: Gehäuse,
18: Magnetkern,
18a: erster Kern,
18a1: ein Ende,
18a2: anderes Ende,
18b: zweiter Kern,
18b1: ein Ende,
18b2: anderes Ende,
18c: dritter Kern,
18c1: ein Ende,
18c2: anderes Ende,
18d: Öffnung,
19: gebogener Abschnitt,
21: zweite Sammelschiene,
21a: dritter Verschaltungsstreckenabschnitt,
21b: vierter Verschaltungsstreckenab-schnitt,
21c: zweiter Verschaltungskopplungsabschnitt,
21': Sammelschiene,
22: zweiter Zuführungsleiter,
23: zweiter Kondensator,
40: Abstandhalter

Claims

Rauschfilter, umfassend: eine erste Sammelschiene, die eine elektrische Verdrahtung in Form einer flachen Platte ist, wobei die erste Sammelschiene einen ersten Verdrahtungsstreckenabschnitt, der sich in einer ersten Richtung erstreckt, einen zweiten Verdrahtungsstreckenabschnitt, der sich in einer zweiten Richtung erstreckt, die eine der ersten Richtung entgegengesetzte Richtung ist, und einen ersten Verdrahtungskopplungsabschnitt, der den ersten Verdrahtungsstreckenabschnitt und den zweiten Verdrahtungsstreckenabschnitt koppelt, umfasst; einen ersten Zuführungsleiter, der ein erstes Ende aufweist, das mit dem ersten Verdrahtungskopplungsabschnitt verbunden ist; einen ersten Kondensator mit einem ersten Ende, das mit einem zweiten Ende des ersten Zuführungsleiters verbunden ist, und einem zweiten Ende, das mit Masse verbunden ist; und einen Magnetkern mit einer Öffnung in einem mittleren Abschnitt, wobei der Magnetkern auf solche Weise angeordnet ist, dass der erste Verdrahtungskopplungsabschnitt durch die Öffnung hindurch verläuft.
Rauschfilter nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine zweite Sammelschiene, die ebenso wie die erste Sammelschiene eine elektrische Verdrahtung in Form einer flachen Platte ist, wobei die zweite Sammelschiene einen dritten Verdrahtungsstreckenabschnitt, der sich in der ersten Richtung erstreckt, einen vierten Verdrahtungsstreckenabschnitt, der sich in der zweiten Richtung erstreckt, und einen zweiten Verdrahtungskopplungsabschnitt, der den dritten Verdrahtungsstreckenabschnitt und den vierten Verdrahtungsstreckenabschnitt koppelt, umfasst; einen zweiten Zuführungsleiter, der ein erstes Ende aufweist, das mit dem zweiten Verdrahtungskopplungsabschnitt verbunden ist; und einen zweiten Kondensator mit einem ersten Ende, das mit einem zweiten Ende des zweiten Zuführungsleiters verbunden ist, und einem zweiten Ende, das mit Masse verbunden ist, wobei die erste Sammelschiene und die zweite Sammelschiene in einem Zustand, in dem eine elektrische Isolierung aufrechterhalten ist, parallel zueinander angeordnet sind, und der Magnetkern auf solche Weise angeordnet ist, dass der erste Verdrahtungskopplungsabschnitt und der zweite Verdrahtungskopplungsabschnitt jeweils durch die Öffnung hindurch verlaufen.
Rauschfilter nach Anspruch 1, wobei in dem Magnetkern ein nichtmagnetischer Abstandhalter in einen Teil eines magnetischen Körpers eingesetzt ist.
Spannungsversorgungsvorrichtung, das Rauschfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3 umfassend.