JP3000998B1 - 差動伝送線路用コモンモードチョークコイル - Google Patents
差動伝送線路用コモンモードチョークコイルInfo
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Abstract
信号の反射をなくした差動伝送線路用コモンモードチョ
ークコイルを得る。 【解決手段】 2本のコイル導体12a,12bがトロ
イダルコア13に巻装されており、該トロイダルコア1
3が樹脂製の外装ケース14内に収容されている。外装
ケース14は、ケース部15とその蓋部16とからなっ
ている。ケース部15の外周壁15bの外側面、底壁1
5cの外面及び蓋部16の外面には、クロームめっき膜
等からなるグランド導体17が形成されている。グラン
ド導体17上には、絶縁膜18が形成されている。これ
ら絶縁膜18の上には、端子板19がそれぞれ接着され
ており、端子板19にはコイル導体12a,12bの端
部が半田付けされている。
Description
モンモードチョークコイルに関する。
して、デジタル信号を取り扱うデジタル電子機器が急速
に普及している。ところで、これらデジタル電子機器で
は、デジタル信号の伝送に伴って、空間に放射されて他
の電子機器に障害を発生させたり、空間から電子機器に
侵入してきて障害を与える電磁干渉雑音(EMIノイ
ズ)が問題となっている。このため、デジタル電子機器
では、従来より、電磁干渉雑音の放射や侵入に対する種
々の対策が講じられている。
プリント基板1に実装されている集積回路2と、プリン
ト基板3に実装されている集積回路4とを、図13に示
すようなLCの分布定数回路を形成する2本の信号線5
a,5bを備えたケーブル5により接続する。そして、
集積回路2から出力されるデジタル信号を、集積回路4
に差動伝送する。このようなシステムでは、図14に示
すように、集積回路2の出力側に電磁干渉雑音の放射防
止のためにコモンモードチョークコイル6が接続され
る。また、集積回路4にも入力側に電磁干渉雑音の侵入
阻止のためにコモンモードチョークコイル6が接続され
る。なお、図11において、ケーブル5の一端は、プリ
ント基板1に取り付けられたコネクタ7及びプリント基
板1のパターン8aを介して集積回路2に電気的に接続
されている。ケーブル5の他端は、プリント基板3に取
り付けられたコネクタ9及びプリント基板3のパターン
8bを介して集積回路4に電気的に接続されている。
コイル導体6a,6bが磁性体コアに巻装されたもので
ある。そして、これらコイル導体6a,6bの各々の一
端側に入力された同じ位相を有するノイズが他端側へ通
過するのを阻止する機能を有している。
すような分布定数回路を形成する2本の信号線5a,5
bを備えたケーブル5を利用して信号を伝送する場合、
プリント基板1のパターン8a、コネクタ7、ケーブル
5の信号線5a,5b、コネクタ9及びプリント基板3
のパターン8bによりそれぞれ形成される伝送線路10
a,10b(図12参照)の各々とグランド間の特性イ
ンピーダンスが、一定の値を有していることが必要であ
る。なぜなら、仮に、これら二つの伝送線路10a,1
0bの途中で特性インピーダンスが異なる箇所が存在す
ると、その位置で信号の反射が発生し、信号波形に乱れ
が生じるからである。
ル6は、2本のコイル導体6a,6bが磁性体コアに巻
装された構成を有するものであり、コイル導体6a,6
bとグランドとの間の特性インピーダンスについては特
に考慮されていなかった。このため、従来のコモンモー
ドチョークコイル6を、伝送線路10a,10bの途中
に挿入すると、その挿入位置で、伝送線路10a,10
bの特性インピーダンスが異なったものになる。つま
り、伝送線路10a,10bを伝わる信号が、コモンモ
ードチョークコイル6で反射し、伝送信号波形に乱れが
生じるという問題があった。
る特性インピーダンスを伝送線路に合致させることがで
きる差動伝送線路用コモンモードチョークコイルを提供
することにある。
め、本発明に係る差動伝送線路用コモンモードチョーク
コイルは、複数のコイル導体が、スペーサを間にしてグ
ランド導体に対向していることを特徴とする。より具体
的には、前記複数のコイル導体が磁性体コアに巻装さ
れ、コイル導体が巻装された磁性体コアの外周面を、前
記スペーサを介して前記グランド導体で略囲んでいる。
ーサを間にしてグランド導体に対向しており、グランド
導体とコイル導体の各々との間には分布静電容量が形成
される。これら分布静電容量とコイル導体が有している
インダクタにより、コイル導体の各々とグランド導体と
の間にLCの分布定数回路が形成される。この分布定数
回路を適切に設定することにより、コイル導体の特性イ
ンピーダンスを伝送線路の特性インピーダンスと合致さ
せることが可能となる。
用コモンモードチョークコイルの実施の形態について添
付の図面を参照して説明する。
る差動伝送線路用コモンモードチョークコイルの一つの
実施形態の斜視図を図1に、分解斜視図を図2に示す。
差動伝送線路用コモンモードチョークコイル11は、ポ
リウレタン樹脂等で絶縁被覆された二本のコイル導体1
2a,12bが、フェライトからなるリング状のトロイ
ダルコア13にバイファイラ巻装されており、このトロ
イダルコア13が樹脂製の外装ケース14内に収容され
ている。
ース部15とその蓋部16とからなっている。ケース部
15は、円筒形状の内周壁15aと外周壁15bが底壁
15cで結合されてなり、内部にトロイダルコア13を
収容するためのリング状の収容部15dを有する。蓋部
16は、中心部に穴16aを有する円板形であり、ケー
ス部15の収容部15dを閉塞する。蓋部16の周縁部
からは、ケース部15の外周壁15bの外側面に沿っ
て、4本の爪16bが等間隔で引き出される。
壁15cの外面及び蓋部16の外面には、クロームめっ
き膜等からなるグランド導体17が形成されている。ケ
ース部15の外周壁15b及び底壁15cのグランド導
体17上には、絶縁性を有する樹脂等からなる絶縁膜1
8が等間隔で4箇所形成されている。絶縁膜18の上に
は、燐青銅等の金属材料からなる端子板19がそれぞれ
接着されている。これら4つの端子板19にはコイル導
体12a,12bの端部がそれぞれ半田付けされる。蓋
部16は、その爪16bをケース部15の底壁15cに
係止させることにより、ケース部15に固定される。
コモンモードチョークコイル11を、図12に示した伝
送線路10a,10bの途中に挿入した場合の、チョー
クコイル11の作用効果について説明する。チョークコ
イル11のグランド導体17は接地され、4つの端子板
19は伝送線路10a,10bに接続され、コイル導体
12a,12bはそれぞれ伝送線路10a,10bに挿
入される。グランド導体17は、図3に等価回路を示す
ように、外装ケース14を間にして、一定の距離を確保
してコイル導体12a,12bと対向し、その間に外装
ケース14を誘電体とする静電容量(分布容量)が形成
される。この静電容量とコイル導体12a,12bが有
しているインダクタにより、コイル導体12a,12b
の各々とグランドとの間にLCの分布定数回路が形成さ
れる。前記静電容量は、外装ケース14を構成する樹脂
が有している誘電率、グランド導体17とコイル導体1
2a,12bとの対向面積及び距離によって決まる。従
って、これらの値を適切に選択することにより、コイル
導体12a,12bの各々とグランドとの間の特性イン
ピーダンスを、伝送線路10a,10bの各々とグラン
ドとの間の特性インピーダンスと合致させることが可能
となる。これにより、信号の反射のない差動伝送線路用
コモンモードチョークコイル11を得ることができる。
係る差動伝送線路用コモンモードチョークコイルのいま
一つの実施形態の斜視図を図4に、分解斜視図を図5に
示す。差動伝送線路用コモンモードチョークコイル21
は、ポリウレタン樹脂等で絶縁被覆された2本のコイル
導体22a,22bがフェライト等からなる棒状のコア
23にバイファイラ巻装されている。
らなる鍔部材24a,24bが固定されている。即ち、
これら鍔部材24a,24bの各々には、図5に示すよ
うに、嵌合穴25が形成されており、嵌合穴25にコア
23の端部を嵌合させて接着剤で接着している。鍔部材
24a,24bの外側面の各々には、燐青銅等からなる
二つの端子板26が装着されている。これら端子板26
には、コイル導体22a,22bの端部がそれぞれ半田
付けされている。
からなる絶縁膜28を形成した燐青銅等からなる薄板状
のグランド導体27が、絶縁膜28をコイル導体22
a,22b側にして巻き付けられている。グランド導体
27からは、複数のグランド端子片27aが引き出され
ている。これらグランド端子片27aは、鍔部材24
a,24bの表面に沿って、端子板26が装着されてい
る側の面に達している。
モンモードチョークコイル21において、グランド導体
27は、絶縁膜28を間にして、一定の距離を確保して
コイル導体22a,22bと対向し、その間に絶縁膜2
8を誘電体とする静電容量(分布容量)が形成される。
この静電容量とコイル導体22a,22bが有している
インダクタにより、コイル導体22a,22bの各々と
グランドとの間にLCの分布定数回路が形成される。前
記静電容量は、絶縁膜28が有している誘電率とその厚
さ、コイル導体22a,22bとグランド導体27との
対向面積によって決まる。従って、これらの値を適切に
選択することにより、コイル導体22a,22bの各々
とグランドとの間の特性インピーダンスを、例えば図1
2で説明した伝送線路10a,10bの各々とグランド
との間の特性インピーダンスと合致させることが可能と
なる。これにより、信号の反射のない差動伝送線路用コ
モンモードチョークコイル21を得ることができる。
る差動伝送線路用コモンモードチョークコイルのさらに
いま一つの実施形態の斜視図を図6に、分解斜視図を図
7に、縦断面図を図8に示す。差動伝送線路用コモンモ
ードチョークコイル31は、ポリウレタン樹脂等で絶縁
被覆された二本のコイル導体32a,32bを、フェラ
イト等からなるコア34にバイファイラ巻装している。
コア34は、柱状の胴部33の両端部にそれぞれ鍔部3
3a,33bを設けた構造をしている。鍔部33aに
は、信号電極35及びグランド電極36が形成されてい
る。信号電極35には、コイル導体32a,32bの端
部がそれぞれ半田付けされている。
8を介して、表面に錫めっき膜等を形成した銅等の薄板
状のグランド導体37が巻き付けられている。グランド
導体37からは、グランド端子片37aが引き出されて
いる。これらグランド端子片37aは、グランド電極3
6に半田付けされている。
モンモードチョークコイル31において、グランド導体
37は、樹脂フィルム38を間にして、一定の距離を確
保してコイル導体32a,32bと対向し、その間に樹
脂フィルム38を誘電体とする静電容量(分布容量)が
形成される。この静電容量とコイル導体32a,32b
が有しているインダクタにより、コイル導体32a,3
2bの各々とグランドとの間にLCの分布定数回路が形
成される。静電容量は、樹脂フィルム38が有している
誘電率とその厚さ、コイル導体32a,32bとグラン
ド導体37との対向面積によって決まる。従って、これ
らの値を適切に選択することにより、コイル導体32
a,32bの各々とグランドとの間の特性インピーダン
スを、例えば図12で説明した伝送線路10a,10b
の各々とグランドとの間の特性インピーダンスと合致さ
せることが可能となる。これにより、信号の反射のない
差動伝送線路用コモンモードチョークコイル31を得る
ことができる。
に係る差動伝送線路用コモンモードチョークコイルのさ
らにいま一つの実施形態の分解斜視図を図9に、外観を
示す斜視図を図10にそれぞれ示す。差動伝送線路用コ
モンモードチョークコイル41は、印刷、スパッタリン
グ、蒸着等の手法で導体パターン42a,42bを、フ
ェライト等の磁性体材料からなるシート材43,44の
表面にそれぞれ形成し、これらシート材43,44を積
層するとともに、その上側及び下側にそれぞれスペーサ
用シート材45,45をそれぞれ積層し、その上側及び
下側にさらに、前記と同様の手法でグランド導体パター
ン49a,49bをそれぞれ表面に形成したシート材4
6,47をそれぞれ積層し、さらその上側及び下側にカ
バー用のシート材48,48を積層した構成を有してい
る。なお、シート材44,46をスペーサとして利用す
れば、スペーサ用シート材45は必ずしも必要としな
い。
からなる積層体50の表面には、導体パターン42a,
42bの端部にそれぞれ電気的に接続される外部信号電
極55が形成されるとともに、グランド導体パターン4
9a,49bに電気的に接続される外部グランド電極5
6が形成されている。
モンモードチョークコイル41において、グランド導体
パターン49a,49bは、シート材45,45を間に
して、一定の距離を確保して導体パターン42a,42
bとそれぞれ対向し、その間にシート材45,45を誘
電体として静電容量(分布容量)が形成される。この静
電容量と導体パターン42a,42bが有しているイン
ダクタにより、導体パターン42a,42bの各々とグ
ランドとの間にLCの分布定数回路が形成される。前記
静電容量は、シート材45,45が有している誘電率と
その厚さ、導体パターン42a,42bとグランド導体
パターン49a,49bとの対向面積によって決まる。
従って、これらの値を適切に選択することにより、導体
パターン42a,42bの各々とグランドとの間の特性
インピーダンスを、例えば図12で説明した伝送線路1
0a,10bの各々とグランドとの間の特性インピーダ
ンスと合致させることが可能となる。これにより、信号
の反射のない差動伝送線路用コモンモードチョークコイ
ル41を得ることができる。
の要旨の範囲内で種々に変更することができる。例え
ば、第1実施形態において、グランド導体17をケース
部15の内周壁15aの外側面にも設け、コイル導体1
2a,12bの周り全体をグランド導体17で囲むよう
にしてもよい。また、第2実施形態において、棒状コア
23の代りに筒状コアを使用し、この筒状コアの内周面
に樹脂膜を形成した後、該樹脂膜の表面にグランド導体
を配置した構造のものであってもよい。さらに、スペー
サの材料としては、誘電体材料や絶縁性材料が用いら
れ、樹脂、セラミック等であってもよい。
明によれば、複数のコイル導体の各々が、スペーサを間
にしてグランド導体に対向しているので、グランド導体
とコイル導体の各々との間にはスペーサを誘電体とする
静電容量がそれぞれ形成される。従って、これら静電容
量とコイル導体が有しているインダクタにより、コイル
導体の各々とグランドとの間にLCの分布定数回路が形
成される。この分布定数回路を適切に設定することによ
り、コイル導体の各々とグランドとの間の特性インピー
ダンスを伝送線路の特性インピーダンスと合致させるこ
とができ、これにより反射のない良好な伝送特性を有す
る差動伝送線路用コモンモードチョークコイルを得るこ
とができる。
ークコイルの第1実施形態の外観を示す斜視図。
ークコイルの分解斜視図。
ークコイルの電気等価回路図。
ークコイルの第2実施形態の外観を示す斜視図。
ークコイルの分解斜視図。
ークコイルの第3実施形態の外観を示す斜視図。
ークコイルの分解斜視図。
ークコイルの縦断面図。
ークコイルの第4実施形態の分解斜視図。
ョークコイルの外観を示す斜視図。
路用コモンモードチョークコイルの回路図。
Claims (4)
- 【請求項1】 複数のコイル導体が、容量形成可能なス
ペーサを介してグランド導体に対向し、かつ、前記グラ
ンド導体との距離が一定であることを特徴とする差動伝
送線路用コモンモードチョークコイル。 - 【請求項2】 前記複数のコイル導体間の距離が一定で
あることを特徴とする請求項1記載の差動伝送線路用コ
モンモードチョークコイル。 - 【請求項3】 前記複数のコイル導体がバイファイラ巻
装されていることを特徴とする請求項1又は請求項2記
載の差動伝送線路用コモンモードチョークコイル。 - 【請求項4】 前記複数のコイル導体が磁性体コアに巻
装されるとともに、前記コイル導体が巻装された磁性体
コアの外周面を、前記スペーサを介して前記グランド導
体で略囲んでいることを特徴とする請求項1ないし請求
項3記載の差動伝送線路用コモンモードチョークコイ
ル。
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