JP3163853B2 - ノイズフィルター - Google Patents
ノイズフィルターInfo
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- JP3163853B2 JP3163853B2 JP18678593A JP18678593A JP3163853B2 JP 3163853 B2 JP3163853 B2 JP 3163853B2 JP 18678593 A JP18678593 A JP 18678593A JP 18678593 A JP18678593 A JP 18678593A JP 3163853 B2 JP3163853 B2 JP 3163853B2
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- noise
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
- H01F3/10—Composite arrangements of magnetic circuits
- H01F2003/106—Magnetic circuits using combinations of different magnetic materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics
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- Filters And Equalizers (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、交流電源と電子機器
との間に挿入するノイズフィルターに関するものであ
る。
との間に挿入するノイズフィルターに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来のノイズフィルター１００の
一例を示すものである。図において、入力端子１、２、
３の相互間にはコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３が接続され
ている。この入力端子には交流電源１６が接続される。
出力端子４、５、６の相互間にはコンデンサＣ４、Ｃ
５、Ｃ６が、またアース端子Ｅと各出力端子間にはコン
デンサＣ７、Ｃ８、Ｃ９が接続される。入力端子と出力
端子間にはフェライト等の材料の磁性体コア１０に同一
方向に巻いたコイル７、８、９で構成されるコモンモー
ドチョークコイル１１を接続する。出力端子４、５、６
は電子機器１２の電源端子１３、１４、１５に接続す
る。従来のノイズフィルター１００は以上のように構成
されている。
一例を示すものである。図において、入力端子１、２、
３の相互間にはコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３が接続され
ている。この入力端子には交流電源１６が接続される。
出力端子４、５、６の相互間にはコンデンサＣ４、Ｃ
５、Ｃ６が、またアース端子Ｅと各出力端子間にはコン
デンサＣ７、Ｃ８、Ｃ９が接続される。入力端子と出力
端子間にはフェライト等の材料の磁性体コア１０に同一
方向に巻いたコイル７、８、９で構成されるコモンモー
ドチョークコイル１１を接続する。出力端子４、５、６
は電子機器１２の電源端子１３、１４、１５に接続す
る。従来のノイズフィルター１００は以上のように構成
されている。
【０００３】次に、従来のノイズフィルター１００の動
作について説明する。コモンモードチョークコイル１１
は入力端子１、２、３と出力端子４、５、６間にコモン
モードのインダクタンスとしては１ｍＨ以上の大きなイ
ンダクタンスとなり、交流電源１６から入力端子１、
２、３に入るコモンモードノイズをコモンモードチョー
クコイル１１とコンデンサＣ７、Ｃ８、Ｃ９により減衰
させ、電子機器１２に対しノイズが侵入するのを防止す
る。また、コイル７、８、９は部分的に巻かれているの
で、相互間の結合は完全ではなく漏れインダクタンスが
ある。この漏れインダクタンスと入力端子１、２、３の
相互間に接続したコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３と、出力
端子４、５、６の相互間に接続したコンデンサＣ４、Ｃ
５、Ｃ６により、交流電源１６から入力端子１、２、３
に入るノーマルモードノイズを減衰させ、電子機器１２
に対しノイズが侵入するのを防止し、また逆に電子機器
１２からノーマルモードノイズが交流電源１６に出るの
を防止する。
作について説明する。コモンモードチョークコイル１１
は入力端子１、２、３と出力端子４、５、６間にコモン
モードのインダクタンスとしては１ｍＨ以上の大きなイ
ンダクタンスとなり、交流電源１６から入力端子１、
２、３に入るコモンモードノイズをコモンモードチョー
クコイル１１とコンデンサＣ７、Ｃ８、Ｃ９により減衰
させ、電子機器１２に対しノイズが侵入するのを防止す
る。また、コイル７、８、９は部分的に巻かれているの
で、相互間の結合は完全ではなく漏れインダクタンスが
ある。この漏れインダクタンスと入力端子１、２、３の
相互間に接続したコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３と、出力
端子４、５、６の相互間に接続したコンデンサＣ４、Ｃ
５、Ｃ６により、交流電源１６から入力端子１、２、３
に入るノーマルモードノイズを減衰させ、電子機器１２
に対しノイズが侵入するのを防止し、また逆に電子機器
１２からノーマルモードノイズが交流電源１６に出るの
を防止する。
【０００４】従来のノイズフィルター１００に接続する
電子機器１２はその入力端子にダイオードを使用してい
るものが多い。電子機器１２の入力端子１３、１４、１
５には一般的にダイオード７４、７５、７６、７７、７
８、７９が接続されコンデンサＣ１６に直流電圧を充電
する整流回路がある。３相交流電圧のＲ−Ｓ相の電圧す
なわち入力端子１３と１４間の電圧が高くなると、電流
８０が流れ込み、電流８１が流れ出る。次にＲ−Ｓ相の
電圧がコンデンサＣ１６の電圧より低くなるとダイオー
ド７４はオフするが、この時ダイオードの逆回復特性に
よりダイオード７４にリカバリ電流が流れ、電子機器１
２の内部回路の発生するノイズに比べ高い電圧のノイズ
を発生し、かなり高い周波数成分を含む。図５（ａ）は
電子機器１２の入力端子１３と１４間の電圧であり、
（ｂ）は（ａ）の電圧に含まれるノイズ成分である。ダ
イオード７４がオフするタイミング９０では９１のノイ
ズが発生する。他のノイズは他のダイオードが発生する
ノイズである。例えばタイミング９２ではダイオード７
７がオフし９３のノイズが発生する。このノイズ９１は
拡大すると（ｄ）のようになり、高い周波数成分を含
み、高い電圧のノイズを発生する。
電子機器１２はその入力端子にダイオードを使用してい
るものが多い。電子機器１２の入力端子１３、１４、１
５には一般的にダイオード７４、７５、７６、７７、７
８、７９が接続されコンデンサＣ１６に直流電圧を充電
する整流回路がある。３相交流電圧のＲ−Ｓ相の電圧す
なわち入力端子１３と１４間の電圧が高くなると、電流
８０が流れ込み、電流８１が流れ出る。次にＲ−Ｓ相の
電圧がコンデンサＣ１６の電圧より低くなるとダイオー
ド７４はオフするが、この時ダイオードの逆回復特性に
よりダイオード７４にリカバリ電流が流れ、電子機器１
２の内部回路の発生するノイズに比べ高い電圧のノイズ
を発生し、かなり高い周波数成分を含む。図５（ａ）は
電子機器１２の入力端子１３と１４間の電圧であり、
（ｂ）は（ａ）の電圧に含まれるノイズ成分である。ダ
イオード７４がオフするタイミング９０では９１のノイ
ズが発生する。他のノイズは他のダイオードが発生する
ノイズである。例えばタイミング９２ではダイオード７
７がオフし９３のノイズが発生する。このノイズ９１は
拡大すると（ｄ）のようになり、高い周波数成分を含
み、高い電圧のノイズを発生する。
【０００５】従来のノイズフィルターの製造方法は、コ
ア１０にコイル７、８、９を作るために電線を巻きコモ
ンモードチョークコイル１１を作り、金属ケースに絶縁
して取り付けられた端子にコンデンサと固定されていな
いコモンモードチョークコイル１１の線を接続し、ハン
ダ付けした後にプラスチック等の樹脂を流し込み固定す
ることにより製造していた。
ア１０にコイル７、８、９を作るために電線を巻きコモ
ンモードチョークコイル１１を作り、金属ケースに絶縁
して取り付けられた端子にコンデンサと固定されていな
いコモンモードチョークコイル１１の線を接続し、ハン
ダ付けした後にプラスチック等の樹脂を流し込み固定す
ることにより製造していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のノイズフィルタ
ーは以上のように構成されているので、次に述べるよう
な問題点が存在する。電子機器１２は半導体を使用した
ものが多く、入力はダイオードと電解コンデンサによる
コンデンサインプット式整流回路で構成されている場合
が多い。このような整流回路の場合入力電流の力率は非
常に悪く、図６のような電流になる。つまり電流の実行
値に比べピーク値が高く、１．５〜２倍にもなる。ま
た、インバータ等の電子機器１２の入力電流は瞬間的に
大きな突入電流が流れることが多い。例えばインバータ
等の負荷として接続したモータを急加速するときや、モ
ータに急激に負荷が加わった時など定常時に比べ大きな
電流が流れる。従って、前記した整流回路の力率と合わ
せるとノイズフィルターのコモンモードチョークコイル
１１に流れる電流のピーク値は２〜３倍になる。このよ
うな大きな電流が図７に示すようなフェライトコア等の
磁性材料で構成されるコア１０とコイル７、８、９によ
り構成されるコモンモードチョークコイル１１に流れる
と漏れ磁束２０、２１が増加し、コイル７、８、９の２
２、２３の部分のコア１０の磁束密度が増加し、飽和磁
束密度に近くなる。コア１０が飽和磁束密度に近くなる
と透磁率が小さくなり、インダクタンスが下がる。その
ため入力端子１、２、３と出力端子４、５、６間のコモ
ンモードのインダクタンスは小さくなり、ノイズフィル
ターとしてのコモンモードノイズの減衰性能は低くなっ
てしまう。また、同様にノーマルモードノイズの減衰性
能も低くなってしまう。
ーは以上のように構成されているので、次に述べるよう
な問題点が存在する。電子機器１２は半導体を使用した
ものが多く、入力はダイオードと電解コンデンサによる
コンデンサインプット式整流回路で構成されている場合
が多い。このような整流回路の場合入力電流の力率は非
常に悪く、図６のような電流になる。つまり電流の実行
値に比べピーク値が高く、１．５〜２倍にもなる。ま
た、インバータ等の電子機器１２の入力電流は瞬間的に
大きな突入電流が流れることが多い。例えばインバータ
等の負荷として接続したモータを急加速するときや、モ
ータに急激に負荷が加わった時など定常時に比べ大きな
電流が流れる。従って、前記した整流回路の力率と合わ
せるとノイズフィルターのコモンモードチョークコイル
１１に流れる電流のピーク値は２〜３倍になる。このよ
うな大きな電流が図７に示すようなフェライトコア等の
磁性材料で構成されるコア１０とコイル７、８、９によ
り構成されるコモンモードチョークコイル１１に流れる
と漏れ磁束２０、２１が増加し、コイル７、８、９の２
２、２３の部分のコア１０の磁束密度が増加し、飽和磁
束密度に近くなる。コア１０が飽和磁束密度に近くなる
と透磁率が小さくなり、インダクタンスが下がる。その
ため入力端子１、２、３と出力端子４、５、６間のコモ
ンモードのインダクタンスは小さくなり、ノイズフィル
ターとしてのコモンモードノイズの減衰性能は低くなっ
てしまう。また、同様にノーマルモードノイズの減衰性
能も低くなってしまう。
【０００７】また、磁性体としてアモルファスをコア１
０に使用しコイル７、８、９を巻いたコモンモードチョ
ークコイル１１を使用してノイズフィルターを構成する
と、図８の２４に示すように、アモルファスコアは周波
数が高くなると透磁率が低下するためコイル７、８、９
のインダクタンスも小さくなる。例えば１００ＫＨｚで
は１ＫＨｚの時のインダクタンスの４分の１に小さくな
り、１００ＫＨｚ以上の高周波においてノイズフィルタ
ーとしてのノイズの減衰性能が低いという問題点があっ
た。
０に使用しコイル７、８、９を巻いたコモンモードチョ
ークコイル１１を使用してノイズフィルターを構成する
と、図８の２４に示すように、アモルファスコアは周波
数が高くなると透磁率が低下するためコイル７、８、９
のインダクタンスも小さくなる。例えば１００ＫＨｚで
は１ＫＨｚの時のインダクタンスの４分の１に小さくな
り、１００ＫＨｚ以上の高周波においてノイズフィルタ
ーとしてのノイズの減衰性能が低いという問題点があっ
た。
【０００８】従来のノイズフィルターでは低い周波数の
ノイズを減衰するためにコンデンサＣ７、Ｃ８、Ｃ９に
大きな静電容量のものを使用していたが、漏れ電流が大
きくなるという問題点があった。
ノイズを減衰するためにコンデンサＣ７、Ｃ８、Ｃ９に
大きな静電容量のものを使用していたが、漏れ電流が大
きくなるという問題点があった。
【０００９】従来のノイズフィルターに接続する電子機
器１２はその入力端子にダイオードを使用しているもの
が多く、その電子機器１２のダイオードから発生するノ
イズ電圧が高く、このノイズ電圧を小さくするには、ノ
イズフィルターのノイズ減衰性能を高くしなければなら
ないという問題点があった。
器１２はその入力端子にダイオードを使用しているもの
が多く、その電子機器１２のダイオードから発生するノ
イズ電圧が高く、このノイズ電圧を小さくするには、ノ
イズフィルターのノイズ減衰性能を高くしなければなら
ないという問題点があった。
【００１０】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、ノイズフィルターにピーク値の
高い電流が流れてもノイズ減衰性能が低下することが少
なく、１０ＫＨｚ〜１００ＫＨｚの間の低い周波数にお
いてもノイズ減衰性能が高く、１００ＫＨｚ以上の高い
周波数においてもノイズ減衰性能が低下しないノイズフ
ィルターを得ることを目的とする。
ためになされたもので、ノイズフィルターにピーク値の
高い電流が流れてもノイズ減衰性能が低下することが少
なく、１０ＫＨｚ〜１００ＫＨｚの間の低い周波数にお
いてもノイズ減衰性能が高く、１００ＫＨｚ以上の高い
周波数においてもノイズ減衰性能が低下しないノイズフ
ィルターを得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明にかかるノイズ
フィルターは、コモンモードチョークコイルの線間にそ
れぞれ接続されるコンデンサ及び各線とアース間に接続
されるコンデンサにより構成され、交流電源と電子機器
との間に挿入するノイズフィルターにおいて、コモンモ
ードチョークコイルのコアを、フェライトコアと、パー
マロイ、鉄系アモルファス、ケイ素鋼板等の鉄系高透磁
率磁性体のコアにより構成し、フェライトコアを内側に
鉄系高透磁率磁性体のコアを外側にして、両者を同一の
コアとしてコイルを巻いたものである。
フィルターは、コモンモードチョークコイルの線間にそ
れぞれ接続されるコンデンサ及び各線とアース間に接続
されるコンデンサにより構成され、交流電源と電子機器
との間に挿入するノイズフィルターにおいて、コモンモ
ードチョークコイルのコアを、フェライトコアと、パー
マロイ、鉄系アモルファス、ケイ素鋼板等の鉄系高透磁
率磁性体のコアにより構成し、フェライトコアを内側に
鉄系高透磁率磁性体のコアを外側にして、両者を同一の
コアとしてコイルを巻いたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】実施の形態１． 図１はこの発明の実施の形態１に係るノイズフィルター
の構成を示す図である。図において、１〜６、７〜９、
Ｃ１〜Ｃ９は、図４と同様であり、その説明を省略す
る。また、１７は鉄系高透磁率磁性体のコア、１８はフ
ェライトコア、２６ａは鉄系高透磁率磁性体のコア１７
とフェライトコア１８を同一のコアとしてコイル７、
８、９を巻いたコモンモードチョークコイル、１０１は
ノイズフィルターである。
の構成を示す図である。図において、１〜６、７〜９、
Ｃ１〜Ｃ９は、図４と同様であり、その説明を省略す
る。また、１７は鉄系高透磁率磁性体のコア、１８はフ
ェライトコア、２６ａは鉄系高透磁率磁性体のコア１７
とフェライトコア１８を同一のコアとしてコイル７、
８、９を巻いたコモンモードチョークコイル、１０１は
ノイズフィルターである。
【００１３】ノイズフィルター１０１は、入力端子１、
２、３の相互間に接続されるコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ
３と、出力端子４、５、６の相互間に接続されるコンデ
ンサＣ４、Ｃ５、Ｃ６と、アース端子Ｅと各出力端子間
に接続されるコンデンサＣ７、Ｃ８、Ｃ９と、入力端子
と出力端子間に接続されるコモンモードチョークコイル
２６ａとから構成される。また、入力端子１、２、３に
は交流電源１６が接続される。
２、３の相互間に接続されるコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ
３と、出力端子４、５、６の相互間に接続されるコンデ
ンサＣ４、Ｃ５、Ｃ６と、アース端子Ｅと各出力端子間
に接続されるコンデンサＣ７、Ｃ８、Ｃ９と、入力端子
と出力端子間に接続されるコモンモードチョークコイル
２６ａとから構成される。また、入力端子１、２、３に
は交流電源１６が接続される。
【００１４】鉄系高透磁率磁性体としてはパーマロイ、
鉄系アモルファス、ケイ素鋼板等がある。鉄系高透磁率
磁性体のコア１７は１０ＫＨｚ以下の周波数では高い透
磁率と高い飽和磁束密度を有する。例えば、パーマロイ
の飽和磁束密度は１．５Ｔ（テスラ）、透磁率は５００
００〜２０００００である。鉄系のアモルファスコアの
飽和磁束密度は１．５Ｔ、透磁率は約５００００であ
る。ケイ素鋼板の飽和磁束密度は２．０Ｔ、透磁率は約
２００００である。この鉄系高透磁率磁性体の単体のコ
ア１７にコイルを１０〜２０回巻くと低い周波数では５
ｍＨ程度の大きなインダクタンスになる。図８の２４に
示すように周波数が高くなると、透磁率が低下するので
インダクタンスも小さくなる。例えば１００ＫＨｚでは
１ＫＨｚの時のインダクタンスに比べて４分の１になっ
てしまう。
鉄系アモルファス、ケイ素鋼板等がある。鉄系高透磁率
磁性体のコア１７は１０ＫＨｚ以下の周波数では高い透
磁率と高い飽和磁束密度を有する。例えば、パーマロイ
の飽和磁束密度は１．５Ｔ（テスラ）、透磁率は５００
００〜２０００００である。鉄系のアモルファスコアの
飽和磁束密度は１．５Ｔ、透磁率は約５００００であ
る。ケイ素鋼板の飽和磁束密度は２．０Ｔ、透磁率は約
２００００である。この鉄系高透磁率磁性体の単体のコ
ア１７にコイルを１０〜２０回巻くと低い周波数では５
ｍＨ程度の大きなインダクタンスになる。図８の２４に
示すように周波数が高くなると、透磁率が低下するので
インダクタンスも小さくなる。例えば１００ＫＨｚでは
１ＫＨｚの時のインダクタンスに比べて４分の１になっ
てしまう。
【００１５】一方、ノイズフィルターに使用されるフェ
ライトコアは一般にＭｎ−Ｚｎ系のフェライトである。
飽和磁束密度は０．５Ｔ、透磁率は２５００〜５０００
程度である。このフェライトコアを１８に使用する。こ
の単体のフェライトコア１８にコイルを１０〜２０回巻
くと１ｍＨ程度のインダクタンスになる。このフェライ
トコア１８に巻いたコイルのインダクタンスの周波数特
性は、図８の２５のように低い周波数から１ＭＨｚ以上
の高い周波数までインダクタンスはほぼ一定である。従
って１００ＫＨｚ以下の周波数では鉄系高透磁率磁性体
のインダクタンスがフェライトコア１８のインダクタン
スより高く、１００ＫＨｚ以上の高い周波数になるとフ
ェライトコア１８のインダクタンスが鉄系高透磁率磁性
体のインダクタンスより高くなる。コイル７、８、９
は、鉄系高透磁率磁性体のコア１７とフェライトコア１
８を同一のコアとして巻いているので、上記の単体のコ
アにコイルを巻いたときの合成のインダクタンスが得ら
れる。従って、図８の特性のコア１８と１７を使用した
時は２７に示すように、１００Ｈｚで６ｍＨ、１ＫＨｚ
で５ｍＨ、１０ＫＨｚで３．５ｍＨ、１００ＫＨｚで２
ｍＨ、１ＭＨｚで１ｍＨの特性のコモンモードチョーク
コイル２６ａが得られる。
ライトコアは一般にＭｎ−Ｚｎ系のフェライトである。
飽和磁束密度は０．５Ｔ、透磁率は２５００〜５０００
程度である。このフェライトコアを１８に使用する。こ
の単体のフェライトコア１８にコイルを１０〜２０回巻
くと１ｍＨ程度のインダクタンスになる。このフェライ
トコア１８に巻いたコイルのインダクタンスの周波数特
性は、図８の２５のように低い周波数から１ＭＨｚ以上
の高い周波数までインダクタンスはほぼ一定である。従
って１００ＫＨｚ以下の周波数では鉄系高透磁率磁性体
のインダクタンスがフェライトコア１８のインダクタン
スより高く、１００ＫＨｚ以上の高い周波数になるとフ
ェライトコア１８のインダクタンスが鉄系高透磁率磁性
体のインダクタンスより高くなる。コイル７、８、９
は、鉄系高透磁率磁性体のコア１７とフェライトコア１
８を同一のコアとして巻いているので、上記の単体のコ
アにコイルを巻いたときの合成のインダクタンスが得ら
れる。従って、図８の特性のコア１８と１７を使用した
時は２７に示すように、１００Ｈｚで６ｍＨ、１ＫＨｚ
で５ｍＨ、１０ＫＨｚで３．５ｍＨ、１００ＫＨｚで２
ｍＨ、１ＭＨｚで１ｍＨの特性のコモンモードチョーク
コイル２６ａが得られる。
【００１６】実施の形態２． 図２はこの発明の実施の形態２に係るコモンモードチョ
ークコイルの構成を示す図である。図において、１〜
６、７〜９は、図４と同様であり、その説明を省略す
る。また、１７は鉄系高透磁率磁性体のコア、１８はフ
ェライトコア、２６ｂは鉄系高透磁率磁性体のコア１７
とフェライトコア１８を同一のコアとしてコイル７、
８、９を巻いたコモンモードチョークコイル、１０１は
ノイズフィルターである。また、２８，２９は電流、３
０，３１は磁束である。実施の形態１においては、鉄系
高透磁率磁性体のコア１７とフェライトコア１８とを重
ねて同一のコアとして使用する例を示したが、実施の形
態２は、フェライトコア１８を内側に、鉄系高透磁率磁
性体のコア１７を外側に配置して同一のコアとして使用
するものである。
ークコイルの構成を示す図である。図において、１〜
６、７〜９は、図４と同様であり、その説明を省略す
る。また、１７は鉄系高透磁率磁性体のコア、１８はフ
ェライトコア、２６ｂは鉄系高透磁率磁性体のコア１７
とフェライトコア１８を同一のコアとしてコイル７、
８、９を巻いたコモンモードチョークコイル、１０１は
ノイズフィルターである。また、２８，２９は電流、３
０，３１は磁束である。実施の形態１においては、鉄系
高透磁率磁性体のコア１７とフェライトコア１８とを重
ねて同一のコアとして使用する例を示したが、実施の形
態２は、フェライトコア１８を内側に、鉄系高透磁率磁
性体のコア１７を外側に配置して同一のコアとして使用
するものである。
【００１７】コモンモードチョークコイル２６ｂは、内
側にフェライトコア１８、外側に鉄系高透磁率磁性体の
コア１７を同一のコアとしてコイル７、８、９を巻いた
ものである。フェライトコア１８はフェライトを高温で
焼いて製造するので大きなコアは製造しにくく、高価に
なる。そのため、内側の小さい側はフェライトコア１８
が良い。外側の鉄系高透磁率磁性体のコア１７は、リボ
ン状の磁性材料を巻いて製造する場合が多いので、大き
なものでも製造上は問題がない。従って、外側の大きい
側のコアは鉄系高透磁率磁性体のコア１７が良い。
側にフェライトコア１８、外側に鉄系高透磁率磁性体の
コア１７を同一のコアとしてコイル７、８、９を巻いた
ものである。フェライトコア１８はフェライトを高温で
焼いて製造するので大きなコアは製造しにくく、高価に
なる。そのため、内側の小さい側はフェライトコア１８
が良い。外側の鉄系高透磁率磁性体のコア１７は、リボ
ン状の磁性材料を巻いて製造する場合が多いので、大き
なものでも製造上は問題がない。従って、外側の大きい
側のコアは鉄系高透磁率磁性体のコア１７が良い。
【００１８】交流電源１６から電子機器１２に流れる電
流が、コイル７に電流２８が流れ、同時にコイル８に電
流２９が流れた場合を考えると、この電流の周波数は１
ＫＨｚ以下の低い周波数であるから、鉄系高透磁率磁性
体のコア１７の方がフェライトコア１８に比べ透磁率が
高く、磁束はほとんどこの鉄系高透磁率磁性体のコア１
７を通る。そして、空気の透磁率に比べてはるかに透磁
率が高いので漏れ磁束は非常に少ない。従ってコイル８
に流れる電流２９による磁束３０は、コイル７に流れる
電流２８による磁束３１とほぼ同じ強度で相互に反対の
向きであるため打ち消し合って、従来例の図７の２２ま
たは２３に示す部分的な飽和は発生しにくい。また、鉄
系高透磁率磁性体は飽和磁束密度がフェライトコアの３
倍以上あるので、さらに飽和しにくく、また、たとえ飽
和に近くなるような大きな電流がコイル７、８、９に流
れたとしても、フェライトコア１８はまだ飽和していな
いため、１００ＫＨｚ以上の高い周波数ではインダクタ
ンスの低下もなく、ノイズ減衰性能は低下しない。
流が、コイル７に電流２８が流れ、同時にコイル８に電
流２９が流れた場合を考えると、この電流の周波数は１
ＫＨｚ以下の低い周波数であるから、鉄系高透磁率磁性
体のコア１７の方がフェライトコア１８に比べ透磁率が
高く、磁束はほとんどこの鉄系高透磁率磁性体のコア１
７を通る。そして、空気の透磁率に比べてはるかに透磁
率が高いので漏れ磁束は非常に少ない。従ってコイル８
に流れる電流２９による磁束３０は、コイル７に流れる
電流２８による磁束３１とほぼ同じ強度で相互に反対の
向きであるため打ち消し合って、従来例の図７の２２ま
たは２３に示す部分的な飽和は発生しにくい。また、鉄
系高透磁率磁性体は飽和磁束密度がフェライトコアの３
倍以上あるので、さらに飽和しにくく、また、たとえ飽
和に近くなるような大きな電流がコイル７、８、９に流
れたとしても、フェライトコア１８はまだ飽和していな
いため、１００ＫＨｚ以上の高い周波数ではインダクタ
ンスの低下もなく、ノイズ減衰性能は低下しない。
【００１９】さらに、図８の２７に示すコモンモードチ
ョークコイル２６のインダクタンスの周波数特性は、１
００ＫＨｚ以下が高くなっており、ノイズフィルター１
０１の１００ＫＨｚ以下のノイズ減衰性能を良くするこ
とができる。例えば，１０ＫＨｚではフェライトコア単
体の時の３．５倍のインダクタンスになるので従来のフ
ェライトコア単体のノイズフィルターに比べこの発明の
ノイズフィルター１０１によればノイズ減衰性能は３．
５倍、すなわち１０ｄｂ（デシベル）以上の性能が改善
される。とくに、電子機器１２はＩＧＢＴやＭＯＳＦＥ
Ｔなどのスイッチング素子で可聴周波数以上の周波数１
６〜２０ＫＨｚでスイッチングするものが多くなってき
ているので、このような電子機器１２に対し１００ＫＨ
ｚ以下のノイズ減衰性能が高いこの発明によるノイズフ
ィルターは優れた効果を奏する。
ョークコイル２６のインダクタンスの周波数特性は、１
００ＫＨｚ以下が高くなっており、ノイズフィルター１
０１の１００ＫＨｚ以下のノイズ減衰性能を良くするこ
とができる。例えば，１０ＫＨｚではフェライトコア単
体の時の３．５倍のインダクタンスになるので従来のフ
ェライトコア単体のノイズフィルターに比べこの発明の
ノイズフィルター１０１によればノイズ減衰性能は３．
５倍、すなわち１０ｄｂ（デシベル）以上の性能が改善
される。とくに、電子機器１２はＩＧＢＴやＭＯＳＦＥ
Ｔなどのスイッチング素子で可聴周波数以上の周波数１
６〜２０ＫＨｚでスイッチングするものが多くなってき
ているので、このような電子機器１２に対し１００ＫＨ
ｚ以下のノイズ減衰性能が高いこの発明によるノイズフ
ィルターは優れた効果を奏する。
【００２０】また、一般に内側は巻線が接近しているの
で漏れ磁束が少なく、外側は巻線の開放部分が多いので
漏れ磁束が多くなる。しかしながら、外側に透磁率の高
い鉄系高透磁率磁性体のコアがあると、フェライトコア
からの漏れ磁束を鉄系高透磁率磁性体のコアが吸収し、
鉄系高透磁率磁性体のコア自身の漏れ磁束は低いので、
コア全体の漏れ磁束を少なくすることができ、大電流で
もフェライトコアが飽和しないコモンモードチョークコ
イルが得られる。
で漏れ磁束が少なく、外側は巻線の開放部分が多いので
漏れ磁束が多くなる。しかしながら、外側に透磁率の高
い鉄系高透磁率磁性体のコアがあると、フェライトコア
からの漏れ磁束を鉄系高透磁率磁性体のコアが吸収し、
鉄系高透磁率磁性体のコア自身の漏れ磁束は低いので、
コア全体の漏れ磁束を少なくすることができ、大電流で
もフェライトコアが飽和しないコモンモードチョークコ
イルが得られる。
【００２１】実施の形態３． 図３はこの発明の実施の形態３に係るコモンモードチョ
ークコイルの構成を示す図である。図において、１〜
６、７〜９は、図４と同様であり、その説明を省略す
る。また、３２，３３はフェライトコア、３４，３５は
鉄系高透磁率磁性体のコア、３６はコイル７、８、９を
巻くボビンである。
ークコイルの構成を示す図である。図において、１〜
６、７〜９は、図４と同様であり、その説明を省略す
る。また、３２，３３はフェライトコア、３４，３５は
鉄系高透磁率磁性体のコア、３６はコイル７、８、９を
巻くボビンである。
【００２２】コモンモードチョークコイル２６ｃは、ボ
ビン３６にコイル７、８、９を巻き、Ｕ字型のフェライ
トコア３２，３３と、Ｕ字型の鉄系高透磁率磁性体のコ
ア３４，３５とを同一のコアとしたものである。ボビン
３６を使用しているので自動巻線が可能であり、コイル
７、８、９を巻いたボビン３６にコア３２、３３、３
４、３５を後から入れて、コモンモードチョークコイル
２６ｃを組立てることができるので、組立が容易にな
り、安価なノイズフィルターを提供できる。
ビン３６にコイル７、８、９を巻き、Ｕ字型のフェライ
トコア３２，３３と、Ｕ字型の鉄系高透磁率磁性体のコ
ア３４，３５とを同一のコアとしたものである。ボビン
３６を使用しているので自動巻線が可能であり、コイル
７、８、９を巻いたボビン３６にコア３２、３３、３
４、３５を後から入れて、コモンモードチョークコイル
２６ｃを組立てることができるので、組立が容易にな
り、安価なノイズフィルターを提供できる。
【００２３】従来のノイズフィルターのようにフェライ
トコア３２、３３だけでこの図３のコモンモードチョー
クコイルを構成すると、コイル７、８、９を巻いていな
い部分の磁路長が長く、漏れ磁束が多くなり、その結果
フェライトコアがすぐ飽和して大きな電流においてノイ
ズ減衰性能が低下し易かったが、この発明のノイズフィ
ルター１０１のように鉄系高透磁率磁性体のコア３４，
３５とフェライトコア３２，３３とを同一のコアとして
コイル７、８、９を巻いたので磁路長が長くなっても鉄
系高透磁率磁性体のコア３４，３５の透磁率が高く、漏
れ磁束が少なく、コアが飽和しにくいので、大きな電流
においてもノイズ減衰性能が低下することが少ないノイ
ズフィルターを構成できる効果を奏する。
トコア３２、３３だけでこの図３のコモンモードチョー
クコイルを構成すると、コイル７、８、９を巻いていな
い部分の磁路長が長く、漏れ磁束が多くなり、その結果
フェライトコアがすぐ飽和して大きな電流においてノイ
ズ減衰性能が低下し易かったが、この発明のノイズフィ
ルター１０１のように鉄系高透磁率磁性体のコア３４，
３５とフェライトコア３２，３３とを同一のコアとして
コイル７、８、９を巻いたので磁路長が長くなっても鉄
系高透磁率磁性体のコア３４，３５の透磁率が高く、漏
れ磁束が少なく、コアが飽和しにくいので、大きな電流
においてもノイズ減衰性能が低下することが少ないノイ
ズフィルターを構成できる効果を奏する。
【００２４】ところで、上記説明では、三相交流用のノ
イズフィルターで示したが、単相交流用または単相３線
式交流用等のノイズフィルターであっても同等の効果を
奏する。
イズフィルターで示したが、単相交流用または単相３線
式交流用等のノイズフィルターであっても同等の効果を
奏する。
【００２５】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２６】コモンモードチョークコイルの線間にそれ
ぞれ接続されるコンデンサ及び各線とアース間に接続さ
れるコンデンサにより構成され、交流電源と電子機器と
の間に挿入するノイズフィルターにおいて、コモンモー
ドチョークコイルのコアを、フェライトコアと、パーマ
ロイ、鉄系アモルファス、ケイ素鋼板等の鉄系高透磁率
磁性体のコアにより構成し、フェライトコアを内側に鉄
系高透磁率磁性体のコアを外側にして、両者を同一のコ
アとしてコイルを巻いたので、ピーク値の高い電流が流
れてもノイズ減衰性能が低下することが少なく、１０Ｋ
Ｈｚ〜１００ＫＨｚの間の低い周波数においてもノイズ
減衰性能が高く、１００ＫＨｚ以上の高い周波数におい
てもノイズ減衰性能が低下しないノイズフィルターが得
られる。さらに、フェライトコアを内側に鉄系高透磁率
磁性体のコアを外側にして、両者を同一のコアとしてコ
イルを巻いたので、コア全体の漏れ磁束を少なくするこ
とができる。
ぞれ接続されるコンデンサ及び各線とアース間に接続さ
れるコンデンサにより構成され、交流電源と電子機器と
の間に挿入するノイズフィルターにおいて、コモンモー
ドチョークコイルのコアを、フェライトコアと、パーマ
ロイ、鉄系アモルファス、ケイ素鋼板等の鉄系高透磁率
磁性体のコアにより構成し、フェライトコアを内側に鉄
系高透磁率磁性体のコアを外側にして、両者を同一のコ
アとしてコイルを巻いたので、ピーク値の高い電流が流
れてもノイズ減衰性能が低下することが少なく、１０Ｋ
Ｈｚ〜１００ＫＨｚの間の低い周波数においてもノイズ
減衰性能が高く、１００ＫＨｚ以上の高い周波数におい
てもノイズ減衰性能が低下しないノイズフィルターが得
られる。さらに、フェライトコアを内側に鉄系高透磁率
磁性体のコアを外側にして、両者を同一のコアとしてコ
イルを巻いたので、コア全体の漏れ磁束を少なくするこ
とができる。
【図１】 この発明の実施の形態１に係るノイズフィル
ターの構成を示す図である。
ターの構成を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態２に係るノイズフィル
ターのコモンモードチョークコイルの構成を示す図であ
る。
ターのコモンモードチョークコイルの構成を示す図であ
る。
【図３】 この発明の実施の形態３に係るノイズフィル
ターのコモンモードチョークコイルの構成を示す図であ
る。
ターのコモンモードチョークコイルの構成を示す図であ
る。
【図４】 従来のノイズフィルター１００の一例を示す
ものである。
ものである。
【図５】 従来のノイズフィルターの動作を説明するた
めの波形図である。
めの波形図である。
【図６】 入力がダイオードと電解コンデンサによるコ
ンデンサインプット式整流回路で構成されている電子機
器１２の入力電流の波形を示す図である。
ンデンサインプット式整流回路で構成されている電子機
器１２の入力電流の波形を示す図である。
【図７】 従来のノイズフィルターの動作を説明するた
めの構成図である。
めの構成図である。
【図８】 従来のノイズフィルターの動作を説明するた
めの波形図である。
めの波形図である。
１，２，３ 入力端子、 ４，５，６ 出力端子、
７、８、９ コイル、１０ 磁性体コア、 １１ コモ
ンモードチョークコイル、 １２ 電子機器、１３、１
４、１５ 電源端子、 １６ 交流電源、 １７ 鉄系
高透磁率磁性体のコア、 １８ フェライトコア、 ２
６ａ，２６ｂ，２６ｃ コモンモードチョークコイル、
２８，２９ 電流、 ３０，３１ 磁束、 ３２、３
３ フェライトコア、 ３４、３５ 鉄系高透磁率磁性
体のコア、 ３６ ボビン、７４、７５、７６ ダイオ
ード、 ７７、７８、７９ ダイオード、 １００ノイ
ズフィルター、 １０１ ノイズフィルター、 Ｃ１、
Ｃ２、Ｃ３ コンデンサ、 Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６ コンデ
ンサ、 Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９ コンデンサ、Ｃ１６ コン
デンサ、 Ｅ アース端子。
７、８、９ コイル、１０ 磁性体コア、 １１ コモ
ンモードチョークコイル、 １２ 電子機器、１３、１
４、１５ 電源端子、 １６ 交流電源、 １７ 鉄系
高透磁率磁性体のコア、 １８ フェライトコア、 ２
６ａ，２６ｂ，２６ｃ コモンモードチョークコイル、
２８，２９ 電流、 ３０，３１ 磁束、 ３２、３
３ フェライトコア、 ３４、３５ 鉄系高透磁率磁性
体のコア、 ３６ ボビン、７４、７５、７６ ダイオ
ード、 ７７、７８、７９ ダイオード、 １００ノイ
ズフィルター、 １０１ ノイズフィルター、 Ｃ１、
Ｃ２、Ｃ３ コンデンサ、 Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６ コンデ
ンサ、 Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９ コンデンサ、Ｃ１６ コン
デンサ、 Ｅ アース端子。
Claims (1)
- 【請求項１】 コモンモードチョークコイルの線間にそ
れぞれ接続されるコンデンサ及び各線とアース間に接続
されるコンデンサにより構成され、交流電源と電子機器
との間に挿入するノイズフィルターにおいて、 前記コモンモードチョークコイルのコアを、フェライト
コアと、パーマロイ、鉄系アモルファス、ケイ素鋼板等
の鉄系高透磁率磁性体のコアにより構成し、前記フェラ
イトコアを内側に前記鉄系高透磁率磁性体のコアを外側
にして、両者を同一のコアとしてコイルを巻いたことを
特徴とするノイズフィルター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18678593A JP3163853B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | ノイズフィルター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18678593A JP3163853B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | ノイズフィルター |
Related Child Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000397954A Division JP2001244770A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | ノイズフィルター |
| JP2000397953A Division JP2001230650A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | ノイズフィルター |
| JP2000397955A Division JP2001217668A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | ノイズフィルターおよびこのノイズフィルターの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0722886A JPH0722886A (ja) | 1995-01-24 |
| JP3163853B2 true JP3163853B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=16194555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18678593A Expired - Lifetime JP3163853B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | ノイズフィルター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3163853B2 (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2002037674A1 (fr) * | 2000-10-31 | 2002-05-10 | Tdk Corporation | Filtre antiparasite pour ligne a haute tension |
| CA2419109C (en) * | 2001-05-16 | 2006-12-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Discharge lamp lighting device and system using discharge-lamp lighting device |
| EP1553699A4 (en) * | 2002-08-19 | 2008-03-05 | Tdk Corp | SIGNAL DELETION CIRCUIT IN COMMON MODE AND NORMAL MODE SIGNAL DELETION CIRCUIT |
| JP2004274161A (ja) * | 2003-03-05 | 2004-09-30 | Tdk Corp | ノイズ抑制回路 |
| EP1487092A1 (en) * | 2003-06-13 | 2004-12-15 | Alcatel | Power switching system |
| JP2008530836A (ja) * | 2005-02-09 | 2008-08-07 | シャフナー・エーエムファウ・アクチェンゲゼルシャフト | 医療用途用のアクティブｅｍｃフィルタ |
| FR2906944B1 (fr) * | 2006-10-06 | 2009-05-15 | Schneider Toshiba Inverter | Dispositif de filtrage de mode commun et variateur de vitesse comportant un tel dispositif |
| JP4627764B2 (ja) * | 2007-02-01 | 2011-02-09 | Ｔｄｋラムダ株式会社 | 三相コモンモードチョークコイル |
| FI122085B (fi) | 2007-12-04 | 2011-08-15 | Vacon Oyj | Suotokuristinjärjestely |
| JP5365035B2 (ja) * | 2008-03-17 | 2013-12-11 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置 |
| JP5470730B2 (ja) * | 2008-03-26 | 2014-04-16 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置 |
| EP2278694B1 (en) * | 2008-05-14 | 2017-06-28 | Daikin Industries, Ltd. | Filter circuit mounting unit and power source unit |
| JP5235820B2 (ja) * | 2009-08-17 | 2013-07-10 | 株式会社日立産機システム | 電力変換装置 |
| WO2011125944A1 (ja) * | 2010-04-05 | 2011-10-13 | 三菱電機株式会社 | 漏れ電流低減装置 |
| JP2012089924A (ja) * | 2010-10-15 | 2012-05-10 | Nippon Antenna Co Ltd | 雑音除去フィルタ |
| JP5183830B1 (ja) | 2012-04-18 | 2013-04-17 | 三菱電機株式会社 | ノイズフィルタ装置 |
| DE102016116114A1 (de) | 2015-09-01 | 2017-03-02 | Fuji Electric Co., Ltd. | Aktive rauschunterdrückungsvorrichtung |
| KR102145921B1 (ko) | 2017-01-03 | 2020-08-28 | 엘지이노텍 주식회사 | 인덕터 및 이를 포함하는 emi 필터 |
| CN114208007B (zh) * | 2019-09-09 | 2023-01-10 | 日立江森自控空调有限公司 | 电路体和制冷循环装置 |
| JP6806280B1 (ja) | 2020-05-29 | 2021-01-06 | 富士電機株式会社 | ノイズフィルタ及び電力変換装置 |
| DE102021131439A1 (de) * | 2021-11-30 | 2023-06-01 | TDK Europe GmbH | Drosselmodul |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP18678593A patent/JP3163853B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0722886A (ja) | 1995-01-24 |
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