JP2019054192A - コモンモードチョークコイルおよびワイヤレス充電用回路 - Google Patents

コモンモードチョークコイルおよびワイヤレス充電用回路 Download PDF

Info

Publication number
JP2019054192A
JP2019054192A JP2017178746A JP2017178746A JP2019054192A JP 2019054192 A JP2019054192 A JP 2019054192A JP 2017178746 A JP2017178746 A JP 2017178746A JP 2017178746 A JP2017178746 A JP 2017178746A JP 2019054192 A JP2019054192 A JP 2019054192A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
common mode
core
choke coil
mode choke
wire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017178746A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6885834B2 (ja
Inventor
真人 北村
Masato Kitamura
真人 北村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2017178746A priority Critical patent/JP6885834B2/ja
Priority to US16/040,072 priority patent/US11139096B2/en
Priority to CN201821435289.XU priority patent/CN209183357U/zh
Priority to CN201811019104.1A priority patent/CN109524195B/zh
Publication of JP2019054192A publication Critical patent/JP2019054192A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6885834B2 publication Critical patent/JP6885834B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00Coils
    • H01F5/04Arrangements of electric connections to coils, e.g. leads
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2823Wires
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24Magnetic cores
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2823Wires
    • H01F27/2828Construction of conductive connections, of leads
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/29Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/30Fastening or clamping coils, windings, or parts thereof together; Fastening or mounting coils or windings on core, casing, or other support
    • H01F27/306Fastening or mounting coils or windings on core, casing or other support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/06Cores, Yokes, or armatures made from wires
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F37/00Fixed inductances not covered by group H01F17/00
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F37/00Fixed inductances not covered by group H01F17/00
    • H01F37/005Fixed inductances not covered by group H01F17/00 without magnetic core
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type 
    • H01F2017/0093Common mode choke coil
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24Magnetic cores
    • H01F27/255Magnetic cores made from particles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14Inductive couplings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

【課題】低周波帯の電力を無線で送受電する回路において、高周波帯の外来ノイズを除去するのに適切なコモンモードチョークコイルおよびそのようなコモンモードチョークコイルを備えるワイヤレス充電用回路を提供する。【解決手段】コモンモードチョークコイルは、コアと、コアに巻回された第1ワイヤおよび第2ワイヤと、コアに設けられると共に、第1ワイヤが接続される第1電極部および第2電極部と、コアに設けられると共に、第2ワイヤが接続される第3電極部および第4電極部とを備え、自己共振周波数は、700MHz以上であり、かつ、1MHz以下の周波数帯でのコモンモードインダクタンスは、300nH以下である。【選択図】図1

Description

本発明は、コモンモードチョークコイルおよびワイヤレス充電用回路に関する。
従来、コモンモードチョークコイルとしては、特開2003−133148号公報(特許文献1)に記載されたものがある。このコモンモードチョークコイルは、フェライトコアと、コアに巻回された複数のワイヤと、コアに設けられると共に複数のワイヤが接続される複数の電極部とを有する。
特開2003−133148号公報
コモンモードチョークコイルは、一般に、差動信号を送受信する回路において、外来ノイズ(コモンモードノイズ)を除去する用途に用いられるが、それ以外にも非常に多岐な用途に展開が可能であると考えられる。例えば、今後普及していくと考えられるワイヤレス充電器など、数百kHzの低周波数帯の電力を無線で送受電する回路(ワイヤレス充電用回路)において、携帯電話やワイヤレスLANなどの通信電波を主とした高周波帯(数百MHz〜数GHz超)の外来ノイズを除去するような用途が考えられる。
そこで、本開示の目的は、低周波帯の電力を無線で送受電する回路において、高周波帯の外来ノイズを除去するのに適切なコモンモードチョークコイルおよびそのようなコモンモードチョークコイルを備えるワイヤレス充電用回路を提供することにある。
前記課題を解決するため、本開示の一態様であるコモンモードチョークコイルは、
コアと、
前記コアに巻回された第1ワイヤおよび第2ワイヤと、
前記コアに設けられると共に、前記第1ワイヤが接続される第1電極部および第2電極部と、
前記コアに設けられると共に、前記第2ワイヤが接続される第3電極部および第4電極部と
を備え、
自己共振周波数は、700MHz以上であり、かつ、1MHz以下の周波数帯でのコモンモードインダクタンスは、300nH以下である。
本開示の一態様であるコモンモードチョークコイルでは、700MHz以上の高周波数帯で自己共振が発生し非常に高いインピーダンスを示す一方、1MHz以下の低周波数帯でのインダクタンスが低い。
このとき、自己共振が発生する特定の高周波域においてコモンモードノイズ除去の効果が大きく発揮される。一方、低周波帯の電力を無線で送受電する回路が有するLC共振回路にコモンモードチョークコイルのインダクタンスが与える影響は小さく、LC共振回路の発振やマッチングへの悪影響を低減できる。したがって、低周波帯の電力を無線で送受電する回路において、高周波帯の外来ノイズを除去するのに適切なコモンモードチョークコイルが得られる。
また、コモンモードチョークコイルの一実施形態では、700MHz以上の周波数帯でコモンモードインピーダンスが180Ω以上である。
前記実施形態によれば、高周波域でのノイズをより確実に除去できる。
また、コモンモードチョークコイルの一実施形態では、自己共振周波数が700MHz、800MHz、900MHz、1.5GHz、1.7GHz、2.0GHz、2.4GHzのいずれか一つの周波数付近である。
前記実施形態によれば、携帯電話のキャリア周波数、無線LANの通信周波数などの外来ノイズの強度が大きな周波数付近で高いインピーダンスが得られるので、効果的にイミニティーの対策が可能となる。
また、コモンモードチョークコイルの一実施形態では、前記第1ワイヤ、前記第2ワイヤのそれぞれの巻回数は、1ターン以上5ターン以下である。
前記実施形態によれば、より確実に低インダクタンスを実現できると共に、コイルの浮遊容量を小さくでき、より高い自己共振周波数を設定することができる。
また、コモンモードチョークコイルの一実施形態では、コモンモードインピーダンスについて、自己共振周波数におけるピーク値の半値幅は、100MHz以下である。
前記実施形態によれば、自己共振周波数におけるインピーダンスの立ち上がりが鋭くなり、高周波域においてノイズ除去の効果をより的確に狙えるとともに、それ以外の周波数帯における影響をより低減することができる。
また、コモンモードチョークコイルの一実施形態では、
前記コアは、第1端および第2端に設けられた第1鍔部および第2鍔部と、前記第1鍔部と前記第2鍔部とを接続する巻芯部とを有し、
前記ワイヤは、前記巻芯部に巻回され、
前記第1電極部、前記第2電極部、前記第3電極部および前記第4電極部は、前記第1鍔部に設けられている。
前記実施形態によれば、第1鍔部の端面を実装基板に実装するとき、コイルの巻回軸は実装基板と垂直となり、いわゆる縦巻構造となる。コイルの巻回軸とは、コイルの螺旋の中心軸をいう。これにより、コイルの浮遊容量は増加するため、自己共振周波数の調整幅を大きくし、設計の自由度を向上させることができる。また、径の大きいワイヤであってもコンパクトに巻回することができ、電流定格を向上させやすくなるので、ワイヤレス充電用回路などの大電流が流れる回路により適切となる。
また、コモンモードチョークコイルの一実施形態では、
前記コアは、第1端および第2端に設けられた第1鍔部および第2鍔部と、前記第1鍔部と前記第2鍔部とを接続する巻芯部とを有し、
前記ワイヤは、前記巻芯部に巻回され、
前記第1電極部および前記第3電極部は、前記第1鍔部に設けられ、前記第2電極部および前記第4電極部は、前記第2鍔部に設けられている。
前記実施形態によれば、第1鍔部の側面および第2鍔部の側面を実装基板に実装するとき、コイルの巻回軸は実装基板と平行となり、いわゆる横巻構造となる。これにより、コイルの浮遊容量を低減できるので、同じ径のワイヤを同じターン数巻回しても縦巻構造より自己共振周波数を高周波側に位置させることができる。また、浮遊容量の低減により、コイルのQ値も向上する。
また、コモンモードチョークコイルの一実施形態では、定格電流は、1A以上である。
前記実施形態によれば、より大電流が流れる回路に対応が可能となる。
また、コモンモードチョークコイルの一実施形態では、前記第1ワイヤ、前記第2ワイヤのそれぞれの径は、100μm以上である。
前記実施形態によれば、より大電流が流れる回路に対応が可能となる。
また、本開示の一態様であるワイヤレス充電用回路では、
インバータと、
コイルとコンデンサを含むLC共振回路と、
前記インバータと前記LC共振回路の間に接続された前記コモンモードチョークコイルと
を備える。
前記実施形態によれば、高周波帯の外来ノイズの影響を受けにくく、送受電する電力のマッチング精度が向上した高信頼性、高効率のワイヤレス充電用回路を提供できる。
本開示の一態様によれば、低周波帯の電力を無線で送受電する回路において、高周波帯の外来ノイズを除去するのに適切なコモンモードチョークコイルおよびそのようなコモンモードチョークコイルを備えるワイヤレス充電用回路を提供できる。
コモンモードチョークコイルの第1実施形態を示す斜視図である。 コモンモードチョークコイルの底面図である。 コアにアルミナを用いたときのコモンモードでの周波数とインピーダンスの関係を示すグラフである。 コアにアルミナを用いたときのコモンモードでの周波数とインダクタンスの関係を示すグラフである。 コアにフェライトを用いたときのコモンモードでの周波数とインピーダンスの関係を示すグラフである。 コアにフェライトを用いたときのコモンモードでの周波数とインダクタンスの関係を示すグラフである。 コモンモードチョークコイルの第2実施形態を示す斜視図である。 ワイヤレス充電用回路の簡略構成図である。
以下、本開示の一態様を図示の実施の形態により詳細に説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態のコモンモードチョークコイルの斜視図である。図2は、コモンモードチョークコイルの底面図である。図1と図2に示すように、コモンモードチョークコイル1は、コア10と、コア10に巻回された第1ワイヤ21および第2ワイヤ22と、コア10に設けられた4つの電極部31〜34とを有する。
コア10は、巻芯部13と、巻芯部13の軸方向の第1端に設けられた第1鍔部11と、巻芯部13の軸方向の第2端に設けられた第2鍔部12とを有する。コア10の材料としては、例えば、アルミナや樹脂などの非磁性の材料を用いる。
巻芯部13は、軸方向に沿って延在する。巻芯部13には、その軸回りに、第1、第2ワイヤ21,22が巻回されている。巻芯部13の形状は、直方体である。なお、巻芯部13の形状は、円柱、三角柱、五角柱以上の多角柱などの他の形状であってもよい。
第1鍔部11は、巻芯部13の第1端に接続される第1端面11aと、巻芯部13(第1端面11a)と反対側の第2端面11bとを有する。第2鍔部12は、巻芯部13の第2端に接続される第1端面12aと、巻芯部13(第1端面12a)と反対側の第2端面12bとを有する。
4つの電極部31〜34は、第1鍔部11の第2端面11bに設けられている。図1と図2では、分かりやすくするために、電極部31〜34をハッチングで示している。電極部31〜34の材料としては、例えば、Ni/SnでめっきされたAg等を用いる。
4つの電極部31〜34は、それぞれ、略矩形の第2端面11bの角部に設けられている。第1電極部31と第2電極部32は、第2端面11bの一辺方向に対向して配置され、第3電極部33と第4電極部34は、第2端面11bの一辺方向に対向して配置される。第1電極部31と第3電極部33は、第2端面11bの他辺方向に対向して配置され、第2電極部32と第4電極部34は、第2端面11bの他辺方向に対向して配置される。
第1ワイヤ21の両端21a,21bおよび第2ワイヤ22の両端22a,22bは、第1鍔部11の第2端面11b上で、電極部31〜34に接続されている。具体的に述べると、第1ワイヤ21の第1端21aは、第1電極部31に電気的に接続され、第1ワイヤ21の第2端21bは、第2電極部32に電気的に接続される。第2ワイヤ22の第1端22aは、第3電極部33に電気的に接続され、第2ワイヤ22の第2端22bは、第4電極部34に電気的に接続される。
第1と第2ワイヤ21,22は、導線と導線を覆う被膜とを有する。第1と第2ワイヤ21,22のターン数は、互いに同一である。第1ワイヤ21は、単層の一次巻線を構成し、第2ワイヤ22は、単層の二次巻線を構成する。
4つの電極部31〜34は、図示しない実装基板の電極に電気的に接続され、これにより、コモンモードチョークコイル1は、実装基板に実装される。つまり、第1鍔部11の第2端面11bは、実装基板に実装される実装面となる。このように、第1鍔部11の第2端面11bを実装基板に実装するとき、コイル1は、いわゆる縦巻構造となる。このとき、巻芯部13の軸(コイルの巻回軸)が実装面と垂直となり、片側の第1鍔部11のみに電極部31〜34が形成され、第1、第2鍔部11,12が巻芯部13の上下に配置される。
コモンモードチョークコイル1は、以下の特性を有する。自己共振周波数は、700MHz以上であり、かつ、1MHz以下の周波数帯でのコモンモードインダクタンスは、300nH以下である。したがって、700MHz以上の高周波数帯で自己共振が発生し非常に高いインピーダンスを示す一方、1MHz以下の低周波数帯でのインダクタンスが低い。
このとき、自己共振が発生する特定の高周波域においてコモンモードノイズ除去の効果が大きく発揮される。一方、低周波帯の電力を無線で送受電する回路が有するLC共振回路にコモンモードチョークコイル1のインダクタンスが与える影響は小さく、LC共振回路の発振やマッチングへの悪影響を低減できる。したがって、低周波帯の電力を無線で送受電する回路において、高周波帯の外来ノイズを除去するのに適切なコモンモードチョークコイル1が得られる。
また、コモンモードチョークコイル1の第1鍔部11の第2端面11bを実装基板に実装するとき、コイルの巻回軸は実装基板と垂直となり、いわゆる縦巻構造となる。コイルの巻回軸とは、コイルの螺旋の中心軸をいう。これにより、コイルの浮遊容量は増加するため、自己共振周波数の調整幅を大きくし、設計の自由度を向上させることができる。また、径の大きいワイヤであってもコンパクトに巻回することができ、電流定格を向上させやすくなるので、ワイヤレス充電用回路などの大電流が流れる回路により適切となる。
好ましくは、700MHz以上の周波数帯でコモンモードインピーダンスが180Ω以上である。これにより、高周波域でのノイズをより確実に除去できる。
好ましくは、自己共振周波数が700MHz、800MHz、900MHz、1.5GHz、1.7GHz、2.0GHz、2.4GHzのいずれか一つの周波数付近である。上記の「付近」の意味として、具体的にはノイズ源の発振周波数に対して±10% 程度のずれは許容される。これにより、携帯電話のキャリア周波数、無線LANの通信周波数などの外来ノイズの強度が大きな周波数付近で高いインピーダンスが得られるので、効果的にイミニティーの対策が可能となる。
好ましくは、第1、第2ワイヤ21,22のそれぞれの巻回数は、1ターン以上5ターン以下である。これにより、より確実に低インダクタンスを実現できると共に、コイルの浮遊容量を小さくでき、より高い自己共振周波数を設定することができる。
好ましくは、コモンモードインピーダンスについて、自己共振周波数におけるピーク値の半値幅は、100MHz以下である。これにより、自己共振周波数におけるインピーダンスの立ち上がりが鋭くなり、高周波域においてノイズ除去の効果をより的確に狙えるとともに、それ以外の周波数帯における影響をより低減することができる。
好ましくは、定格電流は、1A以上である。これにより、より大電流が流れる回路に対応が可能となる。好ましくは、第1、第2ワイヤ21,22のそれぞれの径は、100μm以上である。これにより、より大電流が流れる回路に対応が可能となる。
以下、コモンモードチョークコイル1の実施例について説明する。ワイヤの径は、190μmである。コアの材料は、アルミナである。コアの外径は、5.0mm×3.6mm×2.2mmである。鍔部の厚みは、0.59mmである。コアの巻芯部のサイズは、□1.5mmであり、高さ0.7mmである。ワイヤのターン数を2ターン〜5ターンとした単層、縦巻の特性データを示す。
図3Aは、コモンモードでの周波数とインピーダンスの関係を示し、図3Bは、コモンモードでの周波数とインダクタンスの関係を示す。図3Aと図3Bでは、5ターンをaのグラフで示し、4ターンをbのグラフで示し、3ターンをcのグラフで示し、2ターンをdのグラフで示す。また、図3Aと図3Bのデータを表1に示す。
Figure 2019054192
図3Aと図3Bと表1に示すように、この実施例では、700MHz以上の高周波数領域でのインピーダンスを高くでき、かつ、1MHz以下の周波数帯でのインダクタンスを低くできる。
ここで、コアに磁性材料を使用すると、スネークの限界から周波数が数百MHz以上では透磁率が下がるため高周波域で高インピーダンスを得ることができないが、コアに非磁性材料を使用することで、この現象を避けることができる。
また、インダクタンスはコア材の透磁率に比例するため、コア材に非磁性材料を使用することで、インダクタンスは自己共振周波数以外では磁性材料コアに比べ低い値となる。また、ノイズ源の発振周波数付近に自己共振周波数を設定することで、当該周波数では、コアが非磁性材料であっても、高いインピーダンスを得ることができ、十分なノイズ低減効果が得られる。なお、上記において、ノイズ源の発振周波数と自己共振周波数は完全には一致している必要はない。ノイズ源の発振周波数において、必要なインピーダンスが維持できていれば、自己共振周波数が多少ずれていてもよく、自己共振周波数はノイズ源の発振周波数「付近」であればよい。なお上記の「付近」の意味として、具体的にはノイズ源の発振周波数に対して±10%程度のずれは許容される。
これに対して、コア材としてフェライトを用いたときの特性データを図4Aと図4Bに示す。図4Aは、コモンモードでの周波数とインピーダンスの関係を示し、図4Bは、コモンモードでの周波数とインダクタンスの関係を示す。図4Aでは4種類の比較例のデータを示し、図4Bでは3種類の比較例のデータを示す。図4Aと図4Bに示すように、700MHz以上の高周波数領域でのインピーダンスが低くなり、かつ、1MHz以下の周波数帯でのインダクタンスが高くなる。具体的に述べると、インピーダンスは、180Ω以下となり、インダクタンスは、300nHを越え、本実施形態の範囲外となる。
(第2実施形態)
図5は、コモンモードチョークコイルの第2実施形態を示す斜視図である。第2実施形態は、第1実施形態とは、電極部の位置が相違する。この相違する構成を以下に説明する。その他の構成は、第1実施形態と同じ構成であり、第1実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
図5に示すように、第2実施形態のコモンモードチョークコイル1Aでは、第1電極部31と第3電極部33は、第1鍔部11の巻芯部13の軸に沿った側面11cに設けられ、第2電極部32と第4電極部34は、第2鍔部12の巻芯部13の軸に沿った側面12cに設けられている。
第1鍔部11の側面11cは、第1端面11aと第2端面11bの間に接続され、第2鍔部12の側面12cは、第1端面12aと第2端面12bの間に接続されている。第1鍔部11の側面11cと第2鍔部12の側面12cは、同一方向を向く。
4つの電極部31〜34は、図示しない実装基板の電極に電気的に接続され、これにより、コモンモードチョークコイル1は、実装基板に実装される。つまり、第1鍔部11の側面11cと第2鍔部12の側面12cは、実装基板に実装される実装面となる。このように、第1鍔部11の側面11cと第2鍔部12の側面12cを実装基板に実装するとき、コイル1は、いわゆる横巻構造となる。このとき、巻芯部13の軸(コイルの巻回軸)が実装面と平行となり、両側の第1、第2鍔部11,12に電極部31〜34が形成され、第1、第2鍔部11,12が巻芯部13の水平方向の左右に配置される。
したがって、第1鍔部11の側面11cと第2鍔部12の側面12cを実装基板に実装するとき、コイルの巻回軸は、実装基板と平行となり、いわゆる横巻構造となる。これにより、コイルの浮遊容量を低減できるので、同じ径のワイヤを同じターン数巻回しても縦巻構造より自己共振周波数を高周波側に位置させることができる。また、浮遊容量の低減により、コイルのQ値も向上する。
(第3実施形態)
図6は、本発明の一態様のワイヤレス充電用回路の一種である送電回路の簡略構成図を示す。図6に示すように、送電回路5は、インバータ51と、LC共振回路54と、インバータ51とLC共振回路54の間に接続された前記第1実施形態のコモンモードチョークコイル1とを有する。なお、コモンモードチョークコイル1としては、前記第2実施形態のコモンモードチョークコイル1Aであってもよい。
送電回路5は、例えば、ワイヤレス充電器として被充電対象機器に対して充電用の電力を無線で送電する用途に用いられる。インバータ51は、電源50に接続される。LC共振回路54は、送電コイル52と、送電コイル52に接続されるコンデンサ53とを含む。
したがって、前記送電回路5によれば、高周波帯の外来ノイズの影響を受けにくく、送受電する電力のマッチング精度が向上した高信頼性、高効率のワイヤレス充電用回路を提供できる。
なお、上記実施形態では送電回路の例を挙げたが、コモンモードチョークコイル1を用いるワイヤレス充電用回路としては、受電回路(被充電対象機器側の充電用回路)であってもよい。例えば、図6において、電源50を二次電池に置き換えることは可能である。
なお、本開示は上述の実施形態に限定されず、本開示の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。例えば、第1から第3実施形態のそれぞれの特徴点を様々に組み合わせてもよい。
前記実施形態では、ワイヤの数量を2本として、単層の一次巻線と二次巻線としているが、多層の一次巻線と二次巻線としてもよい。また、ワイヤの数量は2本より多くしてもよい。
1,1A コモンモードチョークコイル
5 送電回路
10 コア
11 第1鍔部
11a 第1端面
11b 第2端面
11c 側面
12 第2鍔部
12a 第1端面
12b 第2端面
12c 側面
13 巻芯部
21,22 第1、第2ワイヤ
31〜34 第1〜第4電極部
50 電源
51 インバータ
52 送電コイル
53 コンデンサ
54 LC共振回路

Claims (10)

  1. コアと、
    前記コアに巻回された第1ワイヤおよび第2ワイヤと、
    前記コアに設けられると共に、前記第1ワイヤが接続される第1電極部および第2電極部と、
    前記コアに設けられると共に、前記第2ワイヤが接続される第3電極部および第4電極部と
    を備え、
    自己共振周波数は、700MHz以上であり、かつ、1MHz以下の周波数帯でのコモンモードインダクタンスは、300nH以下である、コモンモードチョークコイル。
  2. 700MHz以上の周波数帯でコモンモードインピーダンスが180Ω以上である、請求項1に記載のコモンモードチョークコイル。
  3. 自己共振周波数が700MHz、800MHz、900MHz、1.5GHz、1.7GHz、2.0GHz、2.4GHzのいずれか一つの周波数付近である、請求項1または2に記載のコモンモードチョークコイル。
  4. 前記第1ワイヤ、前記第2ワイヤそれぞれの巻回数は、1ターン以上5ターン以下である、請求項1から3の何れか一つに記載のコモンモードチョークコイル。
  5. コモンモードインピーダンスについて、自己共振周波数におけるピーク値の半値幅は、100MHz以下である、請求項1から4の何れか一つに記載のコモンモードチョークコイル。
  6. 前記コアは、第1端および第2端に設けられた第1鍔部および第2鍔部と、前記第1鍔部と前記第2鍔部とを接続する巻芯部とを有し、
    前記ワイヤは、前記巻芯部に巻回され、
    前記第1電極部、前記第2電極部、前記第3電極部および前記第4電極部は、前記第1鍔部に設けられている、請求項1から5の何れか一つに記載のコモンモードチョークコイル。
  7. 前記コアは、第1端および第2端に設けられた第1鍔部および第2鍔部と、前記第1鍔部と前記第2鍔部とを接続する巻芯部とを有し、
    前記ワイヤは、前記巻芯部に巻回され、
    前記第1電極部および前記第3電極部は、前記第1鍔部に設けられ、前記第2電極部および前記第4電極部は、前記第2鍔部に設けられている、請求項1から5の何れか一つに記載のコモンモードチョークコイル。
  8. 定格電流は、1A以上である、請求項1から7の何れか一つに記載のコモンモードチョークコイル。
  9. 前記第1ワイヤ、前記第2ワイヤのそれぞれの径は、100μm以上である、請求項1から8の何れか一つに記載のコモンモードチョークコイル。
  10. インバータと、
    コイルとコンデンサを含むLC共振回路と、
    前記インバータと前記LC共振回路の間に接続された請求項1から9の何れか一つに記載のコモンモードチョークコイルと
    を備える、ワイヤレス充電用回路。
JP2017178746A 2017-09-19 2017-09-19 ワイヤレス充電用回路用のコモンモードチョークコイルおよびワイヤレス充電用回路 Active JP6885834B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017178746A JP6885834B2 (ja) 2017-09-19 2017-09-19 ワイヤレス充電用回路用のコモンモードチョークコイルおよびワイヤレス充電用回路
US16/040,072 US11139096B2 (en) 2017-09-19 2018-07-19 Common mode choke coil and wireless charging circuit
CN201821435289.XU CN209183357U (zh) 2017-09-19 2018-09-03 共模扼流圈以及无线充电用电路
CN201811019104.1A CN109524195B (zh) 2017-09-19 2018-09-03 共模扼流圈以及无线充电用电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017178746A JP6885834B2 (ja) 2017-09-19 2017-09-19 ワイヤレス充電用回路用のコモンモードチョークコイルおよびワイヤレス充電用回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019054192A true JP2019054192A (ja) 2019-04-04
JP6885834B2 JP6885834B2 (ja) 2021-06-16

Family

ID=65720504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017178746A Active JP6885834B2 (ja) 2017-09-19 2017-09-19 ワイヤレス充電用回路用のコモンモードチョークコイルおよびワイヤレス充電用回路

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11139096B2 (ja)
JP (1) JP6885834B2 (ja)
CN (2) CN209183357U (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6885834B2 (ja) * 2017-09-19 2021-06-16 株式会社村田製作所 ワイヤレス充電用回路用のコモンモードチョークコイルおよびワイヤレス充電用回路
DE102020207788A1 (de) * 2019-06-24 2020-12-24 Murata Manufacturing Co., Ltd. Spulenkomponente vom wicklungstyp und gleichstrom-überlagerungsschaltung, die dieselbe verwendet
CN111775738A (zh) * 2020-07-28 2020-10-16 重庆华创智能科技研究院有限公司 一种提升无人机无线充电***抗偏移能力的耦合机构

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0963850A (ja) * 1995-06-15 1997-03-07 Murata Mfg Co Ltd ノイズ除去装置
JPH11127123A (ja) * 1997-10-22 1999-05-11 Murata Mfg Co Ltd 高周波ノイズの除去方法および高周波ノイズ除去装置
JPH11329852A (ja) * 1998-03-13 1999-11-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 複合部品およびその製造方法
JP2002203721A (ja) * 2000-12-28 2002-07-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd コイル部品、その製造方法およびそのコイル部品を用いた電子機器
JP2004179314A (ja) * 2002-11-26 2004-06-24 Murata Mfg Co Ltd 巻線型コモンモードチョークコイルおよびその製造方法
JP2007281639A (ja) * 2006-04-04 2007-10-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 音声入力装置及びこれを用いた音声送受信ユニット
JP2009267223A (ja) * 2008-04-28 2009-11-12 Nec Tokin Corp インダクタンス素子
JP2010165953A (ja) * 2009-01-16 2010-07-29 Tdk Corp コイル部品及びこれを用いた差動伝送回路用lcフィルタ
JP2011082926A (ja) * 2009-10-09 2011-04-21 Tdk Corp 無線端末装置及びこれに用いるコモンモードフィルタ
WO2016080045A1 (ja) * 2014-11-17 2016-05-26 株式会社村田製作所 ワイヤレス給電システム
JP2017005842A (ja) * 2015-06-09 2017-01-05 株式会社豊田自動織機 非接触電力伝送装置、送電機器及び受電機器
JP2017005572A (ja) * 2015-06-12 2017-01-05 Necトーキン株式会社 ノイズフィルタ、多段接続lcフィルタ及び医療用機器
JP2017131004A (ja) * 2016-01-19 2017-07-27 東芝テック株式会社 非接触受電装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0855738A (ja) * 1994-08-12 1996-02-27 Murata Mfg Co Ltd トランス
JP2003168611A (ja) * 2001-09-18 2003-06-13 Murata Mfg Co Ltd 高周波用コモンモードチョークコイル
JP2003133148A (ja) 2001-10-25 2003-05-09 Minebea Co Ltd 巻線型コモンモードチョークコイル及びその製造方法
JP2005039446A (ja) * 2003-07-18 2005-02-10 Toko Inc バルントランス
CN2718897Y (zh) * 2004-07-02 2005-08-17 钜骏企业有限公司 双模表面黏着滤波器
JP4492387B2 (ja) * 2005-02-24 2010-06-30 Tdk株式会社 コモンモードチョークコイル及びコモンモードチョークコイルの製造方法
FI20055402A0 (fi) * 2005-07-11 2005-07-11 Nokia Corp Induktorilaite monikaistaista radiotaajuista toimintaa varten
JP4780111B2 (ja) * 2005-11-22 2011-09-28 株式会社村田製作所 巻線型コイル
JP4284632B2 (ja) * 2006-12-01 2009-06-24 株式会社村田製作所 コモンモードチョークコイル
WO2008139756A1 (ja) * 2007-05-14 2008-11-20 Murata Manufacturing Co., Ltd. コモンモードチョークコイル
JP4835752B2 (ja) * 2007-07-11 2011-12-14 株式会社村田製作所 コモンモードチョークコイル
TWI436376B (zh) * 2011-09-23 2014-05-01 Inpaq Technology Co Ltd 多層螺旋結構之共模濾波器及其製造方法
US8866565B2 (en) * 2011-12-22 2014-10-21 General Electric Company Systems and methods for providing an electric choke
JP5648768B2 (ja) * 2012-03-16 2015-01-07 株式会社村田製作所 コモンモードチョークコイル
KR101468821B1 (ko) * 2012-12-19 2014-12-03 티디케이가부시기가이샤 커먼 모드 필터
JP2014199902A (ja) * 2013-03-15 2014-10-23 株式会社東芝 線路、スパイラルインダクタ、ミアンダインダクタ、ソレノイドコイル
JP2017070062A (ja) 2015-09-29 2017-04-06 トヨタ自動車株式会社 送電回路および受電回路
KR101735599B1 (ko) * 2015-11-11 2017-05-16 주식회사 모다이노칩 회로 보호 소자
KR101823232B1 (ko) * 2016-04-06 2018-01-29 삼성전기주식회사 공통 모드 필터
AU2017308819B2 (en) * 2016-08-08 2019-06-06 Witricity Corporation Inductor system having shared material for flux cancellation
JP6885834B2 (ja) * 2017-09-19 2021-06-16 株式会社村田製作所 ワイヤレス充電用回路用のコモンモードチョークコイルおよびワイヤレス充電用回路

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0963850A (ja) * 1995-06-15 1997-03-07 Murata Mfg Co Ltd ノイズ除去装置
JPH11127123A (ja) * 1997-10-22 1999-05-11 Murata Mfg Co Ltd 高周波ノイズの除去方法および高周波ノイズ除去装置
JPH11329852A (ja) * 1998-03-13 1999-11-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 複合部品およびその製造方法
JP2002203721A (ja) * 2000-12-28 2002-07-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd コイル部品、その製造方法およびそのコイル部品を用いた電子機器
JP2004179314A (ja) * 2002-11-26 2004-06-24 Murata Mfg Co Ltd 巻線型コモンモードチョークコイルおよびその製造方法
JP2007281639A (ja) * 2006-04-04 2007-10-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 音声入力装置及びこれを用いた音声送受信ユニット
JP2009267223A (ja) * 2008-04-28 2009-11-12 Nec Tokin Corp インダクタンス素子
JP2010165953A (ja) * 2009-01-16 2010-07-29 Tdk Corp コイル部品及びこれを用いた差動伝送回路用lcフィルタ
JP2011082926A (ja) * 2009-10-09 2011-04-21 Tdk Corp 無線端末装置及びこれに用いるコモンモードフィルタ
WO2016080045A1 (ja) * 2014-11-17 2016-05-26 株式会社村田製作所 ワイヤレス給電システム
JP2017005842A (ja) * 2015-06-09 2017-01-05 株式会社豊田自動織機 非接触電力伝送装置、送電機器及び受電機器
JP2017005572A (ja) * 2015-06-12 2017-01-05 Necトーキン株式会社 ノイズフィルタ、多段接続lcフィルタ及び医療用機器
JP2017131004A (ja) * 2016-01-19 2017-07-27 東芝テック株式会社 非接触受電装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP6885834B2 (ja) 2021-06-16
CN209183357U (zh) 2019-07-30
US11139096B2 (en) 2021-10-05
CN109524195B (zh) 2022-05-03
CN109524195A (zh) 2019-03-26
US20190088390A1 (en) 2019-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10218222B2 (en) Non-contact charging module having a wireless charging coil and a magnetic sheet
JP7345026B2 (ja) インダクタ及びこれを含むemiフィルター
US10685780B2 (en) Electric power feed apparatus, electric power feed system, and electronic apparatus
JP6124085B2 (ja) 無線電力伝送装置、無線電力送電装置および受電装置
US20210241960A1 (en) Inductor component
CN110337701B (zh) 磁芯、包括该磁芯的电感器及emi滤波器
US9978494B2 (en) Electromagnetic induction coil
JP6168500B2 (ja) 無線電力伝送装置、送電装置、および受電装置
CN109524195B (zh) 共模扼流圈以及无线充电用电路
WO2019176637A1 (ja) アンテナ装置、通信システム、及び電子機器
JP6583599B1 (ja) アンテナ装置、通信システム、及び電子機器
JP2012195332A (ja) コモンモードノイズフィルタ
WO2014199830A1 (ja) 無線電力伝送装置及び無線電力伝送装置の電力供給方法
CN108401472B (zh) 均匀的无线充电设备
JPWO2016135895A1 (ja) 共振子及び無線電力伝送装置
JP2016076645A (ja) 平面コイル
JP2016152257A (ja) インダクタンス素子
US11908603B2 (en) Inductor and voltage converter using it
JP2020161617A (ja) インダクタ部品
JP2015220891A (ja) 共振器及び無線給電システム
KR20160057916A (ko) 회로 보호 소자
JP6736890B2 (ja) インダクタ
JP2016021852A (ja) 共振器
JP6341142B2 (ja) コイル部品
JP2015133498A (ja) コモンモードフィルタ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190416

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191107

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191203

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200122

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20200421

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200706

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20200706

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20200713

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20200714

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20200918

C211 Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211

Effective date: 20200929

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20201208

C13 Notice of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C13

Effective date: 20210209

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210215

C302 Record of communication

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C302

Effective date: 20210324

C23 Notice of termination of proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C23

Effective date: 20210330

C03 Trial/appeal decision taken

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C03

Effective date: 20210511

C30A Notification sent

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C3012

Effective date: 20210511

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210513

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6885834

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150