DE3853111T2

DE3853111T2 - Störschutzanordnung.

Info

Publication number: DE3853111T2
Application number: DE3853111T
Authority: DE
Inventors: Takao C O Kabushiki Kai Kusaka; Masami C O Kabushiki K Okamura; Hiroshi C O Kabushiki K Sasaki; Takao C O Kabushiki Kaish Sawa; Taiju C O Kabushiki Kai Yamada
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-09-04
Filing date: 1988-09-02
Publication date: 1995-08-03
Anticipated expiration: 2008-09-03
Also published as: EP0306041A2; DE3853111D1; EP0306041A3; KR890006112A; US4958134A; EP0306041B1; KR910009449B1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Rauschunterdrückungs-Baugruppe, umfassend eine Rauschunterdrückungseinrichtung, und insbesondere betrifft sie eine Einrichtung, die zur Unterdrückung einer Rauscherzeugung von einer Schaltung dient, indem sie extern auf eine Leitung in Halbleiterschaltungen, beispielsweise elektischen Schaltquellen-Schaltungen, oder einer Zuleitung von allen Arten von Einrichtungen, beispielsweise Gleichrichtern und Kondensatoren angebracht wird.
Halbleiterschaltungen, beispielsweise elektrische Schaltquellen-Schaltungen, die einen großen elektrischen Strom in einem Hochfrequenzbereich steuern, besaßen seit langem das Problem, daß eine Stromspitze oder Überschwingungstendenzen erzeugt werden, und zwar aufgrund der Eigenschaften der dort verwendeten Halbleiter selbst oder aufgrund von anderen Faktoren in den Schaltungen. Es existiert eine Möglichkeit, daß die voranstehend erwähnten Phänomene einen normalen Betrieb der Schaltungen behindert, was schließlich zu einer Zerstörung der Halbleiter selbst führt.
Ferner können die voranstehend beschriebenen abrupten Änderungen, die in Schaltungen entsprechend der Schaltoperation auftraten, Leitungsrauschen und Strahlungsrauschen erzeugen, so daß Rauschprobleme in den Einrichtungen bewirkt werden, in denen die Schaltungen eingebaut sind.
In den vergangenen Jahren sind internationale Anstrengungen zur Vornahme von stärkeren Gegenmaßnahmen gegen derartige Rauschprobleme stark intensiviert worden, die darauf abzielen, die Rauscherzeugung in den Einrichtungen, in denen die Halbleiterschaltungen eingebaut sind, zu verhindern.
Eine von derartigen bis jetzt praktizierten Gegenmaßnahmen bestand beispielsweise darin, einen kleinen Induktor, als Ferritreiter bezeichnet, auf eine Zuleitung der Gleichrichter, die in Halbleiterschaltungen eingebaut werden sollen, extern anzubringen. Der hier verwendete Ferritreiter wird erhalten, indem Ferritpulver in eine torosförmige Gestalt, gefolgt durch eine Sinterung, geformt wird. Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-OS 37 21 427 bekannt.
Diese Rauschunterdrückungseinrichtung wird jedoch durch die eigentümlichen Eigenschaften in dem Ferrit selbst, der die Einrichtung bildet, beeinflußt, so daß sie ein so kleines Quadratverhältnis (Br/B&sub1;) und eine gesättigte magnetische Flußdichte aufweist, daß sie nur einen geringen Rauschunterdrückungseffekt erzielen kann. Es war deshalb erforderlich, ihre Größe zu erhöhen, um eine effektive Verwendung davon durchzuführen. Im Fall dieser Einrichtung kann auch auftreten, daß der Selbstverlust des Ferrits zur Zeit eines Betriebs eine so abrupte Wärmeansammlung in der Innendurchmesserseite eines hohlen Zentrums verursacht, durch die die Zuleitung von Gleichrichtern eingefügt wird, daß eine große Temperaturdifferenz zwischen ihr und der Außendurchmesserseite erzeugt wird. Wegen der schlechten thermischen Leitfähigkeit und Wärmeableitungseigenschaft des Ferrits kann diese Temperaturdifferenz auch eine Erzeugung von thermischen Spannungen in dem Ferritreiter verursachen, wobei diese Spannung häufig die Situation bedingt, daß der Ferritreiter bricht. Mit anderen Worten ausgedrückt, der Ferritreiter hält einem Langzeitbetrieb nicht stand.
Zusätzlich kann man in dem Fall, daß dieser Ferritreiter in Kombination mit einem Induktor von Gleichrichtern oder einem Kondensator und einem Induktor verwendet wird, von dem Ferrit, der einen hohen elektrischen Widerstand und einen kleinen magnetischen Abschirmungseffekt aufweist, nicht behaupten, daß er hinsichtlich einer Unterdrückung eines Leitungsrauschens und eines Strahlungsrauschens ein zufriedenstellendes Betriebsverhalten aufweist und somit kann er hinsichtlich seiner Zuverlässigkeit für eine praktische Verwendung nicht zufriedenstellend sein.
Unter Berücksichtigung dieser Tatsachen ist kürzlich eine Rauschunterdrückungseinrichtung entwickelt worden, die ein Band aus einer amorphen magnetischen Legierung verwendet.
Diese Einrichtung umfaßt einen torosförmigen Kern, der durch Wickelung eines amorphen magnetischen Legierungsbandes mit einer gegebenen Bandbreite, um so ein hohles Zentrum mit einem gegebenen inneren Durchmesser vorzusehen, durch Beschichtung der gesamten Struktur mit einem Harz, beispielsweise Epoxidharz, und danach durch Anbringung der Drahtwicklung mit gegebener Wicklungszahl auf den Teil, auf den das Band gewickelt wurde (sh. zum Beispiel EP-A-4 637 893 und EP-A-4 262 233), gebildet ist und kann Einrichtungen umfassen, die kommerziell unter den Handelsbezeichnungen, beispielsweise "Spike Killer" (von der Toshiba Corporation hergestellt) erhältlich sind.
Die voranstehende Rauschunterdrückungseinrichtung, die das amorphe magnetische Legierungsband verwendet, erfährt während der Verwendung geringere Bruchprobleme, eignet sich für die Langzeitverwendung und besitzt ein verbessertes Rauschunterdrückungsbetriebsverhalten, aber besitzt die folgenden Probleme bei der praktischen Verwendung, deren Lösung gefordert wird.
Zunächst kann sie nicht durch Einbau von Einrichtungen in Reihe in einer Halbleitereinrichtung selbst vorgesehen werden und hinsichtlich einer Leiterplatine, die hergestellt wurde, nachdem eine Schaltung einmal gebildet worden ist, kann sie nicht direkt in ihre Schaltung eingebaut werden, was das Problem zur Folge hat, daß die Leiterplatine überarbeitet werden muß. ferner besitzt sie wegen der relativ großen Größe der Gestalt und Abmessung eine Schwierigkeit hinsichtlich eines Erfordernisses zur Platzeinsparung und erfordert einen etwas komplizierten Prozeß darin, daß bei ihrer Herstellung die Drahtwicklung mit einer gegebenen Wicklungszahl auf den Teil angebracht wird, auf den das Band gewickelt worden ist, des in eine torosförmige Gestalt durch Wicklung des Bandes gebildeten Kern.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, eine Rauschunerdrückungseinrichtung vorzusehen, bei welcher es sich um eine Einrichtung in der Gestalt eines Toros handelt, aber ohne eine Wicklung von Draht auf den Teil, auf dem das Band gewickelt worden ist, und welche dennoch, wegen ihrer spezifischen Gestalt, weitaus verbesserte Wärmeableitungseigenschaften mit einer wesentlichen Verringerung des Auftretens von Bruchproblemen aufweist und eine verbesserte Rauschunterdrückungswirkung aufweist.
Gemäß der Erfindung von einem Aspekt ist eine Rauschunterdrückungs-Baugruppe vorgesehen, die umfaßt:
(i) eine elektrische Zuleitung; und
(ii) eine Rauschunterdrückungseinrichtung zur Verwendung bei der Unterdrückung von Rauschen in der elektrischen Zuleitung, wobei die Rauschunterdrückungseinrichtung umfaßt: ein mit mehreren Windungen gewickeltes amorphes magnetisches Legierungsband, oder eine Vielzahl von ringförmigen Teilen, die aus einem amorphen magnetischen Legierungsband gebildet und zusammen laminiert sind, in jedem Fall zur Bildung einer torosförmigen Einrichtung mit einem Durchloch, mit Hilfe dessen die Rauschunterdrückungseinrichtung um die elektrische Zuleitung angebracht wird, wobei die Zuleitung durch das Durchloch läuft, wobei die torosförmige Einrichtung einen durchschnittlichen Durchmesser Do aufweist, der die Beziehung L < Do ≤ 5L erfüllt, wobei der durchschnittliche Durchmesser Do der torosförmigen Einrichtung ein arithmetischer Mittelwert des äußeren Durchmessers der torosförmigen Einrichtung und des Durchmessers des Durchlochs ist, und L die größte Abmessung eines Querschnitts der elektrischen Leitung ist, wobei L kleiner als der Durchmesser des Durchlochs ist.
Gemäß der Erfindung von einem anderen Aspekt ist eine Rauschunterdrückungs-Baugruppe vorgesehen, die umfaßt:
(i) eine einzige elektrische Leitung; und
(ii) eine Rauschunterdrückungseinrichtung zur Verwendung zur Rauschunterdrückung in der elektrischen Leitung, wobei die Rauschunterdrückungseinrichtung umfaßt: ein mit mehreren Windungen gewickeltes amorphes magnetisches Legierungsband, oder eine Vielzahl von ringförmigen Teilen, die aus einem amorphen magnetischen Legierungsband gebildet und zusammenlaminiert sind, in jedem Fall zur Bildung einer torosförmigen Einrichtung mit einem Durchloch, mit Hilfe dessen die Rauschunterdrückungseinrichtung um die elektrische Leitung angebracht wird, wobei die Leitung durch das Durchloch läuft, wobei die torosförmige Einrichtung einen durchschnittlichen Durchmesser Do aufweist, der die Beziehung L < Do ≤ 5L erfüllt, wobei der durchschnittliche Durchmesser Do der torosförmigen Einrichtung ein arithmetischer Mittelwert des äußeren Durchmessers der torosförmigen Einrichtung und des Durchmessers des Durchlochs ist und L die größte Abmessung eines Querschnitts der elektrischen Leitung ist, wobei L kleiner als der Durchmesser des Durchlochs ist.

BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein Diagramm einer Schaltung zur Auswertung von Leitungsrauschen;
Fig. 2 einen Graph, der die Beziehung zwischen einem Ausgangsrauschen und einem Do/L-Wert zeigt, wenn eine Einrichtung mit einem unterschiedlichen Do/L-Wert als SA1 in die Schaltung der Figur 1 eingebaut wird;
Fig. 3(a) und Fig. 3(b) Ansichten, die einen Gleichrichter darstellen, auf dem die Einrichtungen entsprechend dieser Erfindung extern angebracht worden sind, wobei Figur 3(a) eine Vorderansicht und Figur 3(b) eine Seitenansicht ist;
Fig. 4(a) und Fig. 4(b) Ansichten, die einen Zustand darstellen, in dem die Einrichtungen und Zuleitungen eines Gleichrichters durch Formen gemäß dieser Erfindung integral gebildet worden sind, wobei Figur 4(a) eine Vorderansicht und Figur 4(b) eine Seitenansicht ist;
Fig. 5 einen Graph, der zeigt, wie in der Tat die Temperaturerhöhung zur Betriebs zeit der Einrichtungen mit jeweils einem unterschiedlichen D/H und das Ausgangsrauschen von einer Schaltung mit D/H in Zusammenhang stehen; und
Fig. 6 eine schematische Ansicht der Einrichtung dieser Erfindung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Zunächst kann das amorphe magnetische Legierungsband, welches bei der Herstellung der Einrichtung in der Baugruppe dieser Erfindung verwendet wird, beispielsweise Legierungen umfassen, die die durch die folgende Formel dargestellte Zusammensetzung aufweisen:
(M1-aM'a) 100-bYb (I)
wobei M wenigstens ein Material gewählt aus der Gruppe bestehend aus Fe und Co darstellt; M' wenigstens ein Material gewählt aus der Gruppe bestehend aus Ti, V, Cr, Mn, Ni, Cu, Zr, Nb, Mo, Ta und W darstellt; Y wenigstens ein Material gewählt aus der Gruppe bestehend aus B, Si, C und P darstellt; und a und b Zahlen darstellen, die jeweils die Beziehung 0 ≤ a ≤ 0,15 und 10 ≤ b ≤ 35 erfüllen.
Vorzuziehen von diesen Legierungen sind amorphe magnetische Legierungen auf Co-Basis mit einer Sättigungs-Magnetostriktion von 3 x 10&supmin;&sup6; oder kleiner, vorzugsweise 1 x 10&supmin;&sup6; oder weniger, als ein absoluter Wert, und vorteilhafter Weise werden Legierungen durch die folgende Formel dargestellt:
(Co1-x-yFexM'y) 100-zYz (II)
wobei M' und Y jeweils die gleiche Bedeutung wie in der Formel (I) besitzen, und x, y und z Zahlen darstellen, die jeweils die Beziehung 0,01 ≤ x ≤ 0,1, 0 ≤ y ≤ 0,1 und 10 ≤ z ≤ 32 erfüllen.
Weitere bevorzugte Legierungen können Legierungen umfassen, die durch die folgende Formel dargestellt werden:
(Co1-c-dFecM"d)100-f(S1-eBe)f (III)
wobei M" wenigstens ein Material gewählt aus der Gruppe bestehend aus V, Cr, Mn, Ni, Cu, Nb und Mo darstellen; und c, d, e und f Zahlen darstellen, die jeweils die Beziehung 0,01 ≤ c ≤ 0,08, 0 ≤ d ≤ 0,10, 0,2 ≤ e ≤ 0,5 und 20 ≤ f ≤ 30 erfüllen.
In diesen Legierungen sind alle M, M' und M" Elemente, die zur Verbesserung der magnetischen Eigenschaften und zur Verbesserung ihrer thermischen Stabilität dienen und die Legierungen, die M' zu mehr als 15 Atom-% enthalten, können eine Herabsetzung des Curie-Punktes und der gesättigten magnetischen Flußdichte davon zur Folge haben. Ferner ist Y ein Element, welches wesentlich ist, um Legierungen amorph zu machen, aber Legierungen, die es in einer Menge zu weniger als 10 Atom-% oder mehr als 35 Atom-% enthalten, können Schwierigkeiten zur Folge haben, Legierungen amorph zu machen. Hinsichtlich der thermischen Stabilität ist Y in der Kombination von Si mit B wie in der Formel (III) gezeigt bevorzugt, wobei hinsichtlich der thermischen Stabilität und der Koerzitivkraft vorzugsweise Si in einem größeren Betrag als B enthalten ist.
Das aus irgendeiner dieser Legierungen hergestellte Band kann leicht in die Gestalt eines Bandes mit irgendeiner gewünschten Zusammensetzung gemäß dem Verfahren gebraucht werden, bei dem in herkömmlicher Weise eine schnelle Abschreckung aus der Schmelze verwendet wird. Dieses Band kann auch irgendeiner geeigneten Wärmebehandlung bei einer niedrigeren Temperatur als die Kristallisationstemperatur ausgesetzt werden, wodurch eine Verbesserung von verschiedenen Eigenschaften erzielt wird.
Die Rauschunterdrückungseinrichtung in der Baugruppe dieser Erfindung nimmt die Form eines Toros mit einem Durchloch in seiner Mitte an und eine Leitung in Halbleiterschaltungen oder eine Zuleitung von allen Arten von Einrichtungen, wie Gleichrichten und Kapazitäten, wird zur Umsetzung in der praktischen Verwendung durch dieses Durchloch eingefügt. Mit anderen Worten wird die Einrichtung extern aufgebracht, indem die obige Leitung oder Zuleitung durch das Durchloch eingefügt wird. Demzufolge muß das Durchloch einen derartigen Durchmesser aufweisen, daß die voranstehend erwähnte Leitung oder Zuleitung durch das Durchloch eingefügt werden kann.
In der Einrichtung in der Baugruppe dieser Erfindung bezieht sich der durchschnittliche Durchmesser (Do) auf einen arithmetischen Mittelwert des äußeren Durchmessers des sich ergebenden Kerns und des Innendurchmessers davon (das heißt des Durchmessers des Durchlochs), wenn das obige Band in die torosförmige Gestalt gewickelt wird. In dieser Erfindung bezieht sich die größte Länge (L) an einem Querschnitt der Leitung oder der Zuleitung auf den Durchmesser eines Kreises, wenn der Querschnitt der Leitung oder Zuleitung bespielsweise kreisförmig ist, und sie bezieht sich auf die Länge an einer Diagonalen, wenn der Querschnitt der Leitung oder der Zuleitung rechteckförmig ist. Der Wert muß natürlich kleiner als der Durchmesser des Durchlochs sein.
Die Einrichtung in der Baugruppe dieser Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ihr Do-Wert so ausgelegt ist, daß er in der Beziehung L < Do ≤ 5L zu liegen kommt, und zwar in Bezug auf L der Leitung oder der Zuleitung, die eingefügt werden soll.
Der Do-Wert, der ansonsten Do ≤ L sein kann, führt dazu, daß es unmöglich ist, die Leitung oder Zuleitung durch das Durchloch der Einrichtung einzufügen und das Do, das ansonsten 5L ≤ Do sein kann, kann eine Herabsetzung der Rauschunterdrückungswirkung zur Folge haben. Vorzugsweise gilt 1,1L ≤ Do ≤ 4,0L. Am besten ist 1,1L ≤ Do ≤ 2,0L.
Die Einrichtung in der Baugruppe dieser Erfindung wird hergestellt, indem das obige Band gewickelt wird oder ringförmige aus dem Band gebildete Stücke laminiert werden. Im Fall, daß sie beispielsweise durch Wickeln hergestellt wird, wird zunächst ein Wickelkörper mit einem größeren Durchmesser als der Wert L der durch das Durchloch einzuführenden Leitung oder Zuleitung als ein Kernmaterial hergestellt und das obige Band wird auf dieses Kernmaterial mit einer gegebenen Anzahl von Windungen aufgewickelt. Das Aufwickeln wird gestoppt, wenn das Band auf die Dicke gewickelt worden ist, die den durchschnittlichen Durchmesser Do erfüllt, der in Bezug auf L gesetzt worden ist, und der Wickelkörper wird entfernt, nachdem Maßnahmen getroffen sind, daß das Band sich nicht wieder aufwickelt. Somit wird in der Mitte ein Kern mit torosförmiger Gestalt erhalten, welcher eine Durchloch aufweist, welches den gleichen Durchmesser wie der Durchmesser des Spulenkörpers aufweist und welches einen gegebenen durchschnittlichen Durchmesser Do aufweist. Dieser Kern wird dann einer Beschichtung auf seinem äußeren Umfang mittels einer elektrostatischen Beschichtung ausgesetzt, wodurch die Einrichtung dieser Erfindung erhalten wird.
Im Fall, bei dem sie durch Laminieren erhalten wird, kann dies durchgeführt werden, indem ringförmige Stücke mit einer gegebenen Größe aus dem Band herausgestanzt werden, eine geeignete Anzahl von ringförmigen Stücken laminiert werden und das sich ergebende Laminat einer Harzbeschichtungsbehandlung ausgesetzt wird. Hierbei dient das durch die ringförmigen Stücke gebildete hohle Zentrum als das Durchloch. In beiden Fällen wird auf diese Einrichtungen keine weitere Drahtwicklung darauf angewendet.
Die Einrichtung in der Baugruppe dieser Erfindung wird in der folgenden Weise verwendet. Eine Leitung in Halbleiterschaltungen oder eine Zuleitung, die eine Herausführung von verschiedenen Einrichtungen ist, beispielsweise von Gleichrichtern oder Kondensatoren, wird durch das Durchloch der Einrichtung in der Baugruppe dieser Erfindung eingefügt. Mit anderen Worten ausgedrückt, die Einrichtung wird extern aufgebracht, indem die obige Leitung oder Zuleitung durch das Durchloch eingeführt wird.
In dieser Erfindung kann das Band gewickelt werden oder ringförmige Teile, die aus dem Band gebildet sind, können laminiert werden, um eine Dicke bereitzustellen, die gewöhnlicherweise kleiner als 1,5 mm, vorzugsweise nicht kleiner als 1,3 mm und am besten nicht viel mehr als 1,1 mm ist. Im Fall, daß die Einrichtung laminierte ringförmige Stücke umfaßt, bezieht sich die voranstehend erwähnte "Dicke" auf einen Abstand von dem Innenumfang des Rings zu seinem Außenumfang.
Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung beschrieben. Unter der Annahme, daß die durch das gewickelte Band oder durch die laminierten ringförmigen Stücke des Bandes gegebene Dicke D ist und die Höhe davon H ist, können in der Rauschunterdrückungseinrichtung dieser Erfindung D und H vorzugsweise in dem Zusammenhang stehen, der die Formel 0,03 ≤ D/H ≤ 0,3 erfüllt.
Ein Verfahren zur Herstellung der Rauschunterdrückungseinrichtung in der Baugruppe dieser Erfindung gemäß der obigen bevorzugten Ausführungsform wird nachstehend beschrieben. In dem Fall, bei dem sie beispielsweise durch Wicklung hergestellt wird, wird als ein Kernmaterial ein Wickelkörper mit einem gegebenen Durchmesser verwendet und das Band wird auf dieses Kernmaterial mit einer gegebenen Anzahl von Windungen gewickelt. Das Wickeln des Bandes wird gestoppt, wenn die durch das gewickelte Band gegebene Dicke (D) die nachstehend beschriebene Beziehung erfüllende Dicke zu der Breite des Bandes erreicht (diese Breite entspricht der Höhe (H) der Einrichtung in einer Einrichtung, auf die die Wicklung angewendet worden ist) und der Wicklungskörper wird entfernt, nachdem Maßnahmen vorgesehen werden, so daß sich das Band nicht wieder aufwickelt. Somit wird ein Kern einer torosförmigen Gestalt erhalten, der an der Mitte ein Durchloch aufweist, welches den gleichen Durchmesser wie der Durchmesser des Spulenkörpers aufweist und eine Höhe aufweist, die selbst der Breite des Bandes entspricht.
Dieser Kern wird dann durch eine elektrostatische Beschichtung einem Beschichtungsvorgang auf seinem äußeren Umfang ausgesetzt, wodurch die Einrichtung in der Baugruppe dieser Erfindung erhalten wird.
Hierbei müssen D und H die Beziehung 0,03 ≤ D/H ≤ 0,3 erfüllen. Der Wert von D/H der ansonsten kleiner als 0,03 ist, kann zu einem kleinen Rauschunterdrückungsvermögen der sich ergebenden Einrichtung führen und der Wert von D/H, der ansonsten größer als 0,3 ist, kann eine Herabsetzung der Wärmeableitungseigenschaften der Einrichtung verursachen, so daß es unmöglich wird, den Temperaturanstieg der Einrichtung zur Zeit eines Betriebs zu vernachlässigen. Vorzugsweise können D und H in einer derartigen Größe sein, daß D/H ein Wert von 0,05 bis 0,25 wird. H ist vorzugsweise nicht mehr als 8 mm.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung wird ein Band mit seiner Oberflächenrauhigkeit Rf von nicht weniger als 0,2 und nicht mehr als 0,8 als das obige amorphe magnetische Legierungsband verwendet. Hierbei ist Rf ein Parameter, der die durch Rf = Rz/T bestimmte Rauhigkeit charakterisiert, wenn man annimmt, daß die Zehnpunkt- Durchschnittsrauhigkeit in der Standardlänge von 1,5 mm, wie durch den JIS B0601 vorgeschrieben und eine aus dem Gewicht des Bandes bestimmte durchschnittliche Blattdiche Rz bzw. T ist. Wenn Rf ansonsten kleiner als 0,2 ist, kann dies eine gute Adhäsion zwischen Schichten in der Wicklung zur Folge haben, was Spannungen verursacht, die zu einer Verschlechterung von magnetischen Eigenschaften führen und die Rauschunterdrückungswirkung klein machen. Der Rf-Wert, der ansonsten größer als 0,8 ist, vergrößert den Spalt zwischen den Schichten des magnetischen Kerns, was zu einer kleinen gesamten magnetischen Flußgröße führt und den Rauschunterdrückungseffekt verkleinert.
Um die Bandoberflächenrauhigkeit in den Umfang dieser Erfindung bringen zu können, ist es erforderlich, die Herstellungsbedingungen zu steuern, beispielsweise von Walzenmaterialien, Oberflächentemperaturen der Walze und der Auswurftemperatur von geschmolzenem Metall.
Die Einrichtung in der Baugruppe dieser Erfindung kann der praktischen Verwendung zugeführt werden, indem sie lediglich extern auf eine Leitung oder eine Zuleitung angebracht wird, wie voranstehend beschrieben, aber bei Aus führungs formen ihrer Verwendung, wenn sie beispielsweise auf eine Zuleitung von Gleichrichtern oder Kondensatoren angewendet wird, wird nicht nur die Einrichtung durch Einfügen der Zuleitung durch das Durchloch extern angebracht, sondern die Baugruppe dieser Erfindung, die die Einrichtung und die Zuleitung umfaßt, kann auch integral durch Formen unter Verwendung eines elektrisch isolierenden synthetischen Harzes gebildet werden. Insbesondere können verschiedene Einrichtungen, bei denen die Einrichtung dieser Erfindung extern aufgebracht worden ist, beispielsweise in einem gegebenen Formstück oder Gehäuse plaziert werden und ein Harz, beispielsweise Epoxidharz oder Silikonharz, wird dort hineingegossen, um ein Vergießen durchzuführen. Alternativ kann sie in dem Zustand verwendet werden, bei dem sie in einer Schutzabdeckung oder in einen festen Rahmen plaziert wird, der aus einem Gießharz, beispielsweise Teflon und Phenol gebildet ist.
Das Halten der Einrichtung und der verschiedenen Einrichtungen in einer integrierten Form ermöglicht zu verhindern, daß die Einrichtung von der Zuleitung abfällt, wenn diese verschiedenen Einrichtungen behandelt werden und, wenn die verschiedenen Einrichtungen in Halbleiterschaltungsplatinen eingebaut werden, ermöglicht es auch, den Betriebsvorgang zum Einbau von diesen zu mechanisieren.
Gemäß der Baugruppe dieser Erfindung kann die Einrichtung insbesondere vorzugsweise auf Zuleitungen von Dioden und Kapazitäten angewendet werden. Insbesondere wird im Kalle von Dioden externes Rauschen erzeugt, wenn eine abrupte Anderung von elektrischen Strömen in den Dioden verursacht wird, aber die Einrichtung dieser Erfindung kann dieses in gewünschter Weise unterdrücken.
Ferner kann im Falle von Kondensatoren eine Kombination mit der Einrichtung dieser Erfindung mit Leichtigkeit ein Rauschfilter bilden, um in gewünschter Weise Gegenmaßnahmen gegen Rauschen vorzusehen.

Beispiel 1

Eine amorphe magnetische Aluminiumlegierung auf Co-Basis mit einer Dicke von 15 um, einer Breite von 5 mm und der Zusammensetzung von (Co0,94Fe0,05Nb0,01)&sub7;&sub2;Si&sub1;&sub5;B&sub1;&sub3; wurde mit verschiedener Anzahl von Windungen gewickelt, um torosförmige Kerne mit unterschiedlichen Do-Werten des durchschnittlichen Durchmessers bereitzustellen. Die äußeren Oberflächen dieser Kerne wurden mit Epoxidharz beschichtet.
Bei einer Auswerteschaltung für Leitungsrauschen, wie in Figur 1 gezeigt, wurden diese Einrichtungen so verwendet, daß eine Einrichtung SA1 extern auf eine Leitung oder auf eine Zuleitung einer Diode D1 angebracht wurde. Im Falle einer Leitung, umfaßte die Leitung, auf die SA1 durch ihr Durchloch extern angebracht wurde, einen Draht mit einem Durchmesser von 2 mm (L = 2) und im Falle einer Diode war die Zuleitung der Diode D1 flach und rechteckförmig in ihrem Querschnitt, wobei der Querschnitt eine größte Länge (L) von 1,6 mm aufwies.
Bei beiden Fällen wurde das Ausgangsrauschen von der Schaltung unter den folgenden Testbedingungen gemessen: Eingangsspannung Ein: AC 100 V, Ausgangsspannung E: DC 5 V, Ausgangsstrom I: ≈ 8 A, Betriebsfrequenz f: 200 kHz und L: CY-Drssel, 40 uF - 10 A. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Figur 2 mit der Beziehung von Do/L gezeigt. In der Figur bezeichnet die Marke -o- die erhaltenen Ergebnisse, wenn die Einrichtung auf die Leitung eingefügt wurde und die Marke - -die Ergebnisse für die Einfügung auf die Zuleitung.

Beispiel 2

Ein Band aus einer amorphen magnetischen Legierung auf Co-Basis mit einer Dicke von 15 um, einer Breite von 4 mm und der Zusammensetzung von (Co0,94Fe0,05Nb0,01)&sub7;&sub2;Si&sub1;5B&sub1;&sub3; wurde gewickelt, um Einrichtungen dieser Erfindung zu erstellen, die jeweils einen äußeren Durchmesser von 4 mm, einen Innendurchmesser (das heißt der Durchmesser des Durchlochs) von 2 mm und eine Höhe von 4 mm aufwiesen. Die äußeren Oberflächen dieser Kerne wurden mit Epoxidharz beschichtet.
Unter Verwendung einer Diode 1 vom TO3P-Typdiode 1 umfassend zwei Teile von integral in einer Packung gebildeten Dioden, wie in den Figuren 3(a) und Figur 3(b) dargestellt, wurden die obigen Einrichtungen 3, 3 dieser Erfindung auf zwei Zuleitungen 2, 2 von drei Zuleitungen der Diode angebracht, um eine mit Induktoren versehene Diode herzustellen. Die Zuleitungen der Diode waren rechteckig in ihrem Querschnitt, der 0,5 mm lang und 1,6 mm breit war und dessen größte Länge (L) durch Berechnung als ungefähr 1,68 mm gefunden wurde. Als weiteres Beispiel, wie in den Figuren 4(a) und Figur 4(b) dargestellt, wurden die Einrichtungen 3, 3 dieser Erfindung auf Zuleitungen 2, 2 der Diode 1 angebracht und danach wurden die Teile, an denen sie angebracht waren, durch Vergießen unter Verwendung von Epoxidharz 4 gebildet, um die beiden in eine integrale Form zu bringen.
Andererseits wurden zum Vergleich Ferritreiter umfassend Mn-Zn-Ferrite und mit der gleichen Abmessung auf eine ähnliche Diode angebracht, um eine Diode herzustellen, die mit Induktoren versehen ist, die die gleichen Gestalten wie in dem obigen Beispiel von Figur 3(a) und Figur 3(b) aufweisen.
Die drei Typen von Dioden gemäß der obigen Beispiele und des Vergleichsbeispiels wurden jeweils an der Sekundärseite einer elektrischen Schaltquelle angebracht, die ein Vorwärtssystem mit 200 kHz verwendet. Dann wurde die Temperaturdifferenz ΔT (ºC) zwischen dem äußeren Umfang der Induktoren und dem auf die Zuleitungen angebrachten inneren Umfang davon, die das Brechen von Induktoren verursacht, zu der Zeit gemessen, als eine Spannung gleichzeitig beim Start der Verwendung ansteigt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt. In ähnlicher Weise ist in Tabelle 1 als eine Referenz auch eine Temperatur in einem Beharrungszustand gezeigt. Die Voraussetzung war, daß die Umgebungstemperatur konstant auf 20ºC gehalten wurde. TABELLE 1 Temperaturdifferenz ΔT beim Spannungsanstieg (ºC) Temperatur in einem Beharrungszustand (ºC) Beispiel Vergleichsbeispiel
Ferner wurden 100 Stücke von Proben hergestellt, jeweils für diejenigen, bei denen die drei Typen von Dioden auf der Sekundärseite einer elektrischen Schaltquelle angeordnet sind, und Haltbarkeitstests wurden bei intermittierender Verwendung von diesen unter den gleichen Bedingungen über eine Periode von einem Monat ausgeführt. Im Ergebnis wurde kein Brechen von Induktoren in den zwei Typen der Dioden gemäß dieser Erfindung beobachtet, aber im Gegensatz dazu wurden Brüche von 8 Induktoren von 100 Stücken der mit den Ferritreitern ausgerüsteten Dioden beobachtet.
Als in der in Figur 1 gezeigten Auswerteschaltung für Leitungsrauschen für die Diode D1 eine Diode verwendet wurde, bei der die Einrichtungen dieser Erfindung auf ihrer Zuleitung und Leitung angebracht waren, wurden das Ausgangsrauschen von der Schaltung unter den folgenden Testbedingungen gemessen: Eingangsspannung Ein: AC 100 V, Ausgangsspannung E: DC 5 V, Ausgangsstrom I: ≈ 8 A, Betriebsfrequenz f: 200 kHz und L: CY-Drossel, 40 uF - 10A. Die erhaltenen Werte waren in jedem Fall 0,05 V.
Als für D1 eine Diode verwendet wurde, bei der der herkömmliche Ferritreiter auf ihrer Zuleitung angebracht war, betrug das Ausgangsrauschen 0,15 V.
Ein durch diese beiden Dioden erzeugtes Strahlungsrauschen wurde ferner unter Verwendung von zwei Typen von Frequenzen mit 120 MHz und 30 MHz gemessen. Die erzielten Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. TABELLE 2 Strahlungsrauschen (dB) (MHz) Beispiel 2 Vergleichsbeispiel

Beispiel 3

Ein Band aus einer amorphen magnetischen Legierung auf Co- Basis mit einer Dicke von 15 um, einer Breite von 4 mm und der Zusammensetzung aus (Co0,94Fe0,05Nb0,01)&sub7;&sub2;Si&sub1;&sub5;B&sub1;&sub3; wurde mit verschiedener Anzahl von Windungen gewickelt, um torosförmige Kerne mit unterschiedlichen D-Werten herzustellen. Die Kerne hatten jeweils eine Größe von 2 mm für den Innendurchmesser, 1 mm für die Dicke D gegeben durch das gewickelte Band und 4 mm für die Höhe H. Die Außenflächen dieser Kerne wurden mit Epoxidharz beschichtet.
In einer in Figur 1 gezeigten Auswerteschaltung für Leitungsrauschen wurden diese Einrichtungen verwendet, so daß eine Einrichtung SA1 auf einer Leitung oder auf einer Zuleitung einer Diode D1 extern angebracht wurden. Bei jedem der Fälle wurde das Ausgangsrauschen von der Schaltung unter den folgenden Testbedingungen gemessen: Eingangsspannung Ein: AC 100 V, Ausgangsspannung E: DC 5 V, Ausgangsstrom I: ≈ 8 A, Betriebsfrequenz f: 200 kHz und L: CY-Drossel 40 uF - 10 A. Die Zuleitungen der Diode waren rechteckförmig in ihrem Querschnitt, der 0,5 mm lang und 1,6 mm breit war und dessen größte Länge (L) durch Berechnen als ungefähr 1,68 mm gemessen wurde. Die erzielten Ergebnisse sind in Bezug auf D/H in Figur 5 gezeigt. In der Figur zeigt die Marke - - Ausgangsrauschen an und die Marke -o- den Temperaturanstieg der Einrichtung und jeder Wert ist als ein Durchschnittswert in jedem D/H ausgedrückt.
Wenn D/H 0,03 oder mehr ist, dann wird, wie aus Figur 5 deutlich wird, das Ausgangsrauschen der Schaltung auf einen Pegel gedrückt, der bei der praktischen Verwendung kein Problem darstellt, und wenn er 0,3 oder weniger ist, wird der Temperaturanstieg in der Einrichtung 12ºC oder weniger, was bei der praktischen Verwendung kein Problem darstellt.

Beispiel 4

Ein Band aus einer amorphen magnetischen Legierung auf Co-Basis mit einer Dicke von 15 um, einer Breite von 4 mm, einer Oberflächenrauhigkeit von Rf = 0,52 und der Zusammensetzung aus (Co0,94Fe0,05Nb0,01)&sub7;&sub2;Si&sub1;&sub5;B&sub1;&sub3; wurde gewickelt, um 1.000 Stücke der Einrichtung in der Baugruppe dieser Erfindung herzustellen, wobei jedes einen äußeren Durchmesser von 4 mm, einen inneren Durchmesser (das heißt der Durchmesser des Durchlochs) von 2 mm und eine Höhe von 4 mm aufwies. Die äußeren Oberflächen dieser Einrichtungen wurden mit Epoxidharz beschichtet. Eine schematische Ansicht der Einrichtung ist in Figur 6 dargestellt (wobei das Bezugszeichen 1 einen magnetischen Kern und 2 einen Zuleitungsdraht bezeichnet).
Zum Vergleich wurde andererseits ein Band aus einer amorphen Legierung mit der gleichen Legierungszusammensetzung aber mit Rf = 0,11 hergestellt und ferner wurden ebenfalls 1.000 Stücke der Einrichtung mit der gleichen Gestalt hergestellt.
Zum Vergleich wurden ferner Induktoren mit Mn-Zn-Ferrit und mit der gleichen Gestalt wie in dem obigen Beispiel 1 hergestelllt.
Die Zuleitungsdrähte waren alle rechteckig in ihren Querschnitten, die 0,5 mm lang und 1,6 mm breit waren und deren größter Durchmesser (L) durch Berechnung zu ungefähr 1,68 mm bestimmt wurden.
Diese magnetischen Kerne wurden an der Position von SA1 in der in Figur 1 dargestellten Auswerteschaltung für Leitungsrauschen verwendet und das Ausgangsrauschen von der Schaltung wurde unter den folgenden Testbedingungen gemessen: Eingangsspannung Ein: AC 100 V, Ausgangsspannung E: DC 5 V, Ausgangsstrom I: ≈ 8 A, Betriebsfrequenz f: 200 kHz und L:-Cy-Drossel, 40 uF 10 A.
Im Ergebnis war das Ausgangsrauschen bei den Beispielen dieser Erfindung stabil und geringer als 0,04 bis 0,06 in allen 1.000 Stücken, aber bei Vergleichsbeispielen, bei denen das Band aus einer amorphen Legierung mit Rf = 0,11 verwendet wurde, erreichten nur ungefähr 15% der Einrichtungen das Ausgangssrauschen mit dem gleichen Pegel und die übrigen wiesen ein Ausgangsrauschen von 0,12 bis 0,15 V auf.
Die Vergleichsbeispiele, bei denen das Ferrit verwendet wurde, wiesen ein Ausgangsrauschen von 0,14 bis 0,17 V auf.
Wie in der obigen Beschreibung deutlich hervorgehoben ist, ist die Einrichtung dieser Erfindung, da sie aus einem Legierungsmaterial gebildet ist, im wesentlichen vollständig frei von irgendwelchen Bruchproblemen, kann über eine lange Zeitperiode hinweg verwendet werden, besitzt verbesserte Wärmeableitungseigenschaften und besitzt ferner eine verbesserte Wirkung zur Unterdrückung des Leitungsrauschens oder des Strahlungsrauschens einer Schaltung. Ferner kann sie ihre Wirkung ausüben, indem sie lediglich extern auf einer Zuleitung von verschiedenen Einrichtungen angebracht wird und somit besitzt sie einen großen industriellen Wert, wenn sie als magnetische Teile verwendet wird, beispielsweise als einfache Rauschunterdrückungseinrichtungen und sättigbare Drosseln.

Claims

1. Rauschunterdrückungs-Baugruppe, umfassend:

(i) eine elektrische Zuleitung (2); und

(ii) eine Rauschunterdrückungseinrichtung zur Verwendung zur Rauschunterdrückung in der elektrischen Zuleitung (2), wobei die Rauschunterdrückungseinrichtung umfaßt: ein mit mehreren Windungen gewickeltes Band aus einer amorphen magnetischen Legierung, oder eine Vielzahl von ringförmigen Stücken, die aus einem Band aus einer amorphen magnetischen Legierung gebildet und zusammenlaminiert sind, in jedem Fall zur Bildung einer torosförmigen Einrichtung (1) mit einem Durchloch, mit dem die Rauschunterdrückungseinrichtung um die elektrische Zuleitung (2) angebracht wird, wobei die Zuleitung durch das Durchloch läuft, wobei die torosförmige Einrichtung (1) einen durchschnittlichen Durchmesser Do aufweist, der die Beziehung L < Do ≤ 5L erfüllt, wobei der durchschnittliche Durchmesser Do der torosförmigen Einrichtung (1) ein arithmetischer Mittelwert des äußeren Durchmessers der torosförmigen Einrichtung (1) und des Durchmessers des Durchlochs ist, und L die größte Abmessung eines Querschnitts der elektrischen Zuleitung (2) ist, wobei L kleiner als der Durchmesser des Durchlochs ist.

2. Rauschunterdrückungs-Baugruppe, umfassend:

(i) eine einzige elektrische Leitung (2); und

(ii) eine Rauschunterdrückungseinrichtung zur Verwendung zur Rauschunterdrückung in der elektrischen Leitung (2), wobei die Rauschunterdrückungseinrichtung umfaßt: ein mit mehreren Wicklungen gewickeltes Band aus einer amorphen magnetischen Legierung, oder eine Vielzahl von ringförmigen Stücken, die aus einem Band aus einer amorphen magnetischen Legierung gebildet und zusammenlaminiert sind, in jedem Fall zur Bildung einer torosförmigen Einrichtung (1) mit einem Durchloch, mit dem die Rauschunterdrückungseinrichtung um die elektrische Leitung (2) herum angebracht wird, wobei die Leitung durch das Durchloch läuft, die torosförmige Einrichtung (1) einen durchschnittlichen Durchmesser Do aufweist, der die Beziehung L < Do ≤ 5L erfüllt, wobei der durchschnittliche Durchmesser Do der torosförmigen Einrichtung (1) ein arithmetischer Durchschnittswert des äußeren Durchmessers der torosförmigen Einrichtung (1) und des Durchmessers des Durchlochs ist und L die größte Abmessung eines Querschnitts der elektrischen Leitung (2) ist, wobei L kleiner als der Durchmesser des Durchlochs ist.

3. Rauschunterdrückungs-Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Band aus einer amorphen Legierung eine amorphe magnetische Legierung umfaßt, die durch die folgende Formel dargestellt ist:

(M1-aM'a)100-bYb (I)

wobei M wenigstens ein Material gewählt aus der Gruppe bestehend aus Fe und Co darstellt; M' wenigstens ein Material gewählt aus der Gruppe bestehend aus Ti, V, Cr, Mn, Ni, Cu, Zr, Nb, Mo, Ta und W darstellt; Y wenigstens ein Material gewählt aus der Gruppe bestehend aus B, Si, C und P darstellt; und a und b Zahlen darstellen, die jeweils die Beziehung o ≤ a ≤ 0,15 und 10 ≤ b ≤ 35 erfüllen.

4. Rauschunterdrückungs-Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Band aus der amorphen Legierung ein Band aus einer amorphen magnetischen Legierung auf Co-Basis umfaßt.

5. Rauschunterdrückungs-Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Band aus der amorphen Legierung eine amorphe magnetische Legierung umfaßt, die durch die folgende Formel dargestellt ist:

(Co1-x-yFexM'y)100-zYz (II)

wobei M' und Y jeweils die gleiche Bedeutung wie in der Formel (I) besitzen, und x, y und z Zahlen darstellen, die jeweils die Beziehung 0,01 ≤ x ≤ 0,1, 0 ≤ y ≤ 0,1 und 10 ≤ z ≤ 32 erfüllen.

6. Rauschunterdrückungs-Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Band aus der amorphen Legierung eine amorphe magnetische Legierung umfaßt, die durch die folgende Formel dargestellt wird:

(Co1-c-dFecM"d) 100-f(Si1-eBe)f (III)

wobei M" wenigstens ein Material gewählt aus der Gruppe bestehend aus V, Cr, Mn, Ni, Cu, Nb und Mo darstelltn; und c, d, e und f Zahlen darstellen, die jeweils die Beziehung 0,01 ≤ c ≤ 0,08, 0 ≤ d ≤ 0,10, 0,2 ≤ e ≤ 0,5 und 20 ≤ f ≤ 30 erfüllen.

7. Rauschunterdrückungs-Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Annahme, daß die durch das gewickelte Band gegebene Dicke oder der Abstand von dem inneren Umfang zu dem äußeren Umfang der laminierten ringförmigen Stücke "D" und die Höhe davon "H" ist, "D" und "H" in der Beziehung sind, die die folgende Formel erfüllt: 0,03 ≤ D/H ≤ 0,3.

8. Rauschunterdrückungs-Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Band eine Oberflächenrauhigkeit Rf von weniger als 0,2 oder nicht mehr als 0,8 aufweist, vorausgesetzt, daß Rf ein Parameter ist, der die durch Rf = Rz/T bestimmte Rauhigkeit charakterisiert, wenn die Zehnpunkt- Durchschnittsrauhigkeit in der Standardlänge von 2,5 mm wie in dem JIS B 0601 vorgeschrieben und eine aus dem Gewicht des Bandes bestimmte durchschnittliche Blattdicke als Rz bzw. T angenommen wird.

9. Rauschunterdrückungs-Baugruppe nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 3 bis 8, so wie sie an Anspruch 1 angehängt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Zuleitung (2) eine Zuleitung eines Gleichrichters und eines Kondensators ist.

10. Rauschunterdrückungs-Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Außenseite der torosförmigen Einrichtung durch Vergießen eine Beschichtung angebracht wird, so daß die elektrische Zuleitung oder Leitung (2), auf die die Rauschunterdrückungseinrichtung angebracht ist, und die torosförmige Einrichtung (1) durch die vergossene Beschichtung integral gebildet werden.

11. Rauschunterdrückungs-Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Band aus der amorphen magnetischen Legierung ein dünnes Legierungsband ist, welches durch Abschrecken erhalten wird.