JP6113292B2

JP6113292B2 - ノイズフィルタ

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Publication number: JP6113292B2
Application number: JP2015537440A
Authority: JP
Inventors: 友介椿; 真央川村; 瀧北　守; 守瀧北; 健二廣瀬
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-09-17
Filing date: 2013-09-17
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2033-09-17
Also published as: CN110661504A; WO2015040665A1; US20160126919A1; CN105556838A; EP3048726A1; EP3048726A4; JPWO2015040665A1; US10263589B2

Description

この発明は、ノイズフィルタに関するものである。

従来のノイズフィルタとしては、非特許文献１に開示されている技術が知られている。この従来のノイズフィルタは、２つのコイル、２つのアクロスザラインコンデンサ（Across the Line Condenser；以下、Ｘコンデンサと称する）によって構成され、２つのＸコンデンサの一端子間と他端子間にコイルが各々接続されており、２つのＸコンデンサのうち一方は、Ｘコンデンサに流れる電流と逆方向の電流経路が設けられた構造となっている。このように構成された従来のノイズフィルタに於いて、一方のＸコンデンサに電流が流れるとき、他の経路にて逆方向の電流が流れるので、各経路を流れる電流によって発生する磁束は互いに相殺され、前記他方のＸコンデンサとの磁気的な結合を抑制している。これにより、ノーマルモードに於けるノイズフィルタの減衰量を大幅に改善している。

又、フィルタに利用可能な回路技術として、コンデンサ同士の磁気的な結合を各コンデンサの配置の仕方によって抑制する方法が特許文献１に示されている。この方法では、並列接続された複数のコンデンサのうち、一方のコンデンサに流れる電流のベクトルが、他方のコンデンサに流れる電流のベクトルと平行にならないように各々配置してコンデンサ同士の磁気的な結合を抑制している。

特開２００１−２３８４９号公報

Improvement of EMI Filter Performance With parasitic Coupling Cancellation( IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, VOL. 20, NO. 5, SEPTEMBER 2005)

しかしながら、前述の非特許文献１に記載された従来のノイズフィルタに於いては、一般的なＸコンデンサが使用できず、特殊な構造を有したＸコンデンサを使用する必要があるという課題がある。又、前述の特許文献１に記載されたフィルタに利用可能な回路技術に於いては、回路の部品配置や配線がコンデンサの配置によって制約されてしまい、コンデンサの数が多いほど回路面積が大型化してしまうという課題がある。

この発明は、従来のノイズフィルタ等における前述のような課題を解決するために成されたものであって、一般的なコンデンサが使用可能で、且つ、コンデンサの配置方法によらず、コンデンサ同士の磁気的な結合を抑制することができるノイズフィルタを提供することを目的とする。

この発明によるノイズフィルタは、
第１のフィルムコンデンサと第２のフィルムコンデンサを含むノイズフィルタであって、
前記第１のフィルムコンデンサと前記第２のフィルムコンデンサは、
互いに磁気結合する距離に配置され、且つ、前記第１のフィルムコンデンサの一方の端子と前記第２のフィルムコンデンサの一方の端子を接続する第１の配線と、前記第１のフィルムコンデンサの他方の端子と前記第２のフィルムコンデンサの他方の端子を接続する第２の配線と、により並列接続され、
前記第１の配線と前記第２の配線は、奇数回交差するように配置されている、
ことを特徴とする。

又、この発明によるノイズフィルタは、
第１のフィルムコンデンサと第２のフィルムコンデンサと第１のコイルと第２のコイルを含むノイズフィルタであって、
前記第１のフィルムコンデンサと前記第２のフィルムコンデンサは、互いに磁気結合する距離に配置され、
前記第１のフィルムコンデンサの一方の端子と前記第２のコイルの一方の端子を接続する第１の配線と、
前記第１のフィルムコンデンサの他方の端子と前記第１のコイルの一方の端子を接続する第２の配線と、
を備え、
前記第２のフィルムコンデンサの一方の端子は、前記第２のコイルの他方の端子に接続され、
前記第２のフィルムコンデンサの他方の端子は、前記第１のコイルの他方の端子を接続され、
前記第１の配線と前記第２の配線は、奇数回交差するように配置されている、
ことを特徴とする。

更に、この発明によるノイズフィルタは、
第１のフィルムコンデンサと第２のフィルムコンデンサを含む３つ以上のフィルムコンデンサを備えたノイズフィルタであって、
前記第１のフィルムコンデンサと前記第２のフィルムコンデンサは、互いに磁気結合する距離に配置され、
前記第１のフィルムコンデンサと前記第２のフィルムコンデンサは、
前記第１のフィルムコンデンサの一方の端子と前記第２のフィルムコンデンサの一方の端子を接続する第１の配線と、前記第１のフィルムコンデンサの他方の端子と前記第２のフィルムコンデンサの他方の端子を接続する第２の配線と、により並列接続され、
前記第１のフィルムコンデンサと第２のフィルムコンデンサ以外のフィルムコンデンサは、前記第１のフィルムコンデンサと前記第２のフィルムコンデンサに夫々並列接続され、
前記第１の配線と前記第２の配線は、奇数回交差するように配置されている、
ことを特徴とする。

又、この発明によるノイズフィルタは、
第１のフィルムコンデンサと第２フィルムのコンデンサを含む３つ以上のフィルムコンデンサと第１のコイルと第２のコイルを備えたノイズフィルタであって、
前記第１のフィルムコンデンサと前記第２のフィルムコンデンサは、互いに磁気結合する距離に配置され、
前記第１のフィルムコンデンサの一方の端子と前記第２のコイルの一方の端子を接続する第１の配線と、
前記第１のコンデンサの他方の端子と前記第１のコイルの一方の端子を接続する第２の配線と、
を備え、
前記第２のフィルムコンデンサの一方の端子は、前記第２のコイルの他方の端子に接続され、
前記第２のフィルムコンデンサの他方の端子は、前記第１のコイルの他方の端子を接続され、
前記第１のフィルムコンデンサと第２のフィルムコンデンサ以外のフィルムコンデンサは、前記第１のフィルムコンデンサと前記第２のフィルムコンデンサに夫々並列接続され、
前記第１の配線と前記第２の配線、及び、コンデンサ同士を並列接続する配線のうち、少なくとも一箇所の配線同士が奇数回交差する、
ことを特徴とする。

更にこの発明によるノイズフィルタは、
第１のフィルムコンデンサと第２のフィルムコンデンサと第３のフィルムコンデンサと、第１のコイルと第２のコイルと第３のコイルと第４のコイルを含むノイズフィルタであって、
前記第１のフィルムコンデンサと前記第２のフィルムコンデンサと前記第３のフィルムコンデンサは、夫々互いに磁気結合する距離に配置され、
前記第１のフィルムコンデンサの一方の端子と前記第１のコイルの一方の端子を接続する第１の配線と、
前記第１のフィルムコンデンサの他方の端子と前記第２のコイルの一方の端子を接続する第２の配線と、
前記第３のフィルムコンデンサの一方の端子と前記第１のコイルの他方の端子を接続する第３の配線と、
前記第３のフィルムコンデンサの他方の端子と前記第２のコイルの他方の端子を接続する第４の配線と、
前記第３のフィルムコンデンサの一方の端子と前記第３のコイルの一方の端子を接続する第５の配線と、
前記第３のフィルムコンデンサの他方の端子と前記第４のコイルの一方の端子を接続する第６の配線と、
前記第２のフィルムコンデンサの一方の端子と前記第３のコイルの他方の端子を接続する第７の配線と、
前記第２のフィルムコンデンサの他方の端子と前記第４のコイルの他方の端子を接続する第８の配線を備え、
前記第１の配線と前記第２の配線との配線箇所、前記第３の配線と前記第４の配線との配線箇所、前記第５の配線と前記第６の配線との配線箇所、前記第７の配線と前記第８の配線との配線箇所、のうち少なくとも一箇所の配線箇所に於ける配線同士が奇数回交差する、
ことを特徴とする。

この発明によるノイズフィルタによれば、コンデンサ同士の磁気的な結合を抑制し、ノーマルモードに於けるノイズフィルタの減衰特性を向上させることができる。

この発明の実施の形態１によるノイズフィルタを説明するための回路図である。この発明の実施の形態１によるノイズフィルタを模式的に示す斜視図である。従来のノイズフィルタを説明するための回路図である。従来のノイズフィルタを模式的に示す斜視図である。従来のノイズフィルタに於いて、ノーマルモードノイズ電流がＸコンデンサをバイパスする電流経路を示す説明図である。従来のノイズフィルタに於いて、ノーマルモードノイズ電流がＸコンデンサをバイパスする電流経路と、その電流によって発生する磁束を模式的に示す斜視図である。この発明の実施の形態１によるノイズフィルタに於いて、ノーマルモードノイズ電流がＸコンデンサをバイパスする電流経路を示す説明図である。この発明の実施の形態１によるノイズフィルタに於いて、ノーマルモードノイズ電流がＸコンデンサをバイパスする電流経路と、その電流によって発生する磁束を模式的に示す斜視図である。この発明の実施の形態２によるノイズフィルタを説明するための回路図である。この発明の実施の形態２によるノイズフィルタを模式的に示す斜視図である。この発明の実施の形態２によるノイズフィルタに於いて、ノーマルモードノイズ電流がＸコンデンサをバイパスする電流経路を示す説明図である。この発明の実施の形態２によるノイズフィルタに於いて、ノーマルモードノイズ電流がＸコンデンサをバイパスする電流経路と、その電流によって発生する磁束を模式的に示す斜視図である。この発明の実施の形態３によるノイズフィルタを説明するための回路図である。この発明の実施の形態３によるノイズフィルタを模式的に示す斜視図である。この発明の実施の形態３によるノイズフィルタに於いて、ノーマルモードノイズ電流がＸコンデンサをバイパスする電流経路を示す説明図である。この発明の実施の形態３によるノイズフィルタに於いて、ノーマルモードノイズ電流がＸコンデンサをバイパスする電流経路と、その電流によって発生する磁束を模式的に示す斜視図である。この発明の実施の形態３によるノイズフィルタのノイズ減衰特性を示す特性図である。この発明の実施の形態４によるノイズフィルタを説明するための回路図である。この発明の実施の形態４によるノイズフィルタを模式的に示す斜視図である。この発明の実施の形態４によるノイズフィルタに於いて、ノーマルモードノイズ電流がＸコンデンサをバイパスする電流経路を示す説明図である。この発明の実施の形態４によるノイズフィルタに於いて、ノーマルモードノイズ電流がＸコンデンサをバイパスする電流経路と、その電流によって発生する磁束を模式的に示す斜視図である。この発明の実施の形態５によるノイズフィルタを説明するための回路図である。この発明の実施の形態５によるノイズフィルタを模式的に示す斜視図である。この発明の実施の形態５の変形例によるノイズフィルタを示し、コモンモードチョークコイルを２つ使用した場合を示す回路図である。この発明の実施の形態５の変形例によるノイズフィルタを模式的に示す斜視図である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１によるノイズフィルタについて説明する。図１は、この発明の実施の形態１によるノイズフィルタを説明するための回路図、図２は、この発明の実施の形態１によるノイズフィルタを模式的に示す斜視図である。図１、図２に示すように、この発明の実施の形態１によるノイズフィルタは、第１のコンデンサとしての第１のＸコンデンサＣ１と、第２のコンデンサとしての第２のＸコンデンサＣ２を備え、第１のＸコンデンサＣ１と第２のＸコンデンサＣ２は並列接続されてフィルタ回路を構成している。

このように構成されたノイズフィルタは、電源側と電気機器側との間、又は、電気機器と電気機器の負荷側との間に挿入され、フィルタ回路により電気機器が発生するノイズを減衰させる。

前述の第１のＸコンデンサＣ１の一方の端子１は、第２のＸコンデンサＣ２の一方の端子２に第１の配線３により接続され、第１のＸコンデンサＣ１の他方の端子４は、第２のＸコンデンサＣ２の他方の端子５に第２の配線６により接続される。そして、第１の配線３と第２の配線６は、１回交差するように配置されている。このように構成されたノイズフィルタは、前述のように電源側と電気機器側との間、又は、電気機器と電気機器の負荷側との間に接続され、電気機器のノイズを減衰させる。図２に示すように、第１及び第２のＸコンデンサＣ１、Ｃ２は、通常、ノイズフィルタに使用されるメタライズドフィルムコンデンサを表しており、夫々平行に配置されている。尚、第１の配線３と第２の配線６の交差は、１回に限られるものではなく、奇数回であればよい。

以下、この発明の実施の形態１によるノイズフィルタに於いて、第１及び第２のＸコンデンサＣ１、Ｃ２を接続する第１及び第２の配線３、６を一回交差することにより、ノーマルモードに於けるノイズフィルタの減衰特性が改善するメカニズムを説明する。

先ず、この発明の実施の形態１によるノイズフィルタを理解するために、従来のノイズフィルタについて説明する。図３は、従来のノイズフィルタを説明するための回路図であって、図１に示すこの発明の実施の形態１によるノイズフィルタの場合と同様の部品構成である第１のＸコンデンサＣ１と第２のＸコンデンサＣ２を備えているが、これ等の接続する配線が交差していない点で、この発明の実施の形態１によるノイズフィルタとは異なる。又、図４は、従来のノイズフィルタを模式的に示す斜視図である。図３、図４に於いて、ノイズフィルタが電源と電気機器との間に接続され、更に、第１のＸコンデンサＣ１側を電源側、第２のＸコンデンサＣ２側を電気機器器側とし、電気機器側にノイズ源Ｖ１が存在すると仮定する。

先ず、ノーマルモードノイズ電流の電流経路について説明する。図５は、従来のノイズフィルタに於いて、ノーマルモードノイズ電流がＸコンデンサをバイパスする電流経路を示す説明図であって、ノイズ源Ｖ１から発生したノーマルモードノイズ電流が第１及び第２のＸコンデンサＣ１、Ｃ２をバイパスする電流経路を示しいている。又、図６は、従来のノイズフィルタに於いて、ノーマルモードノイズ電流がＸコンデンサをバイパスする電流経路と、その電流によって発生する磁束を模式的に示す斜視図である。

図５、図６に於いて、ｉ１は第１のＸコンデンサＣ１によってバイパスされるノーマルモードノイズ電流、ｉ２は第２のＸコンデンサＣ２によってバイパスされるノーマルモードノイズ電流を表している。又、図６に於いて、Φ１はＸコンデンサＣ１から発生する磁束、Φ２はＸコンデンサＣ２から発生する磁束を表し、Φ１'はΦ１のうちＸコンデンサＣ２に鎖交する磁束、Φ２'はΦ２のうちＸコンデンサＣ１に鎖交する磁束を表している。

図６に於いて、第１のＸコンデンサＣ１と第２のＸコンデンサＣ２には同方向のノーマルモードノイズ電流ｉ１、ｉ２が夫々流れるため、磁束Φ１'と磁束Φ２'の向きも同方向（強めあう方向）になる。これにより、第１のＸコンデンサＣ１と第２のＸコンデンサＣ２が強く結合し、ノーマルモードに於けるノイズフィルタの減衰特性が悪化する。

次に、この発明の実施の形態１によるノイズフィルタについて説明する。図７は、この発明の実施の形態１によるノイズフィルタに於いて、ノーマルモードノイズ電流がＸコンデンサをバイパスする電流経路を示す説明図、図８は、この発明の実施の形態１によるノイズフィルタに於いて、ノーマルモードノイズ電流がＸコンデンサをバイパスする電流経路と、その電流によって発生する磁束を模式的に示す斜視図である。図７、図８に示すように、この発明の実施の形態１によるノイズフィルタに於いては、第１のＸコンデンサＣ１と第２のＸコンデンサＣ２を接続する配線を１回交差させているため、第１のＸコンデンサＣ１と第２のＸコンデンサＣ２には逆方向のノーマルモードノイズ電流が流れ、磁束Φ１'と磁束Φ２'の向きも逆方向（相殺される方向）になる。

以上述べたように、Ｘコンデンサ同士を接続する配線を一回交差することにより、Ｘコンデンサ同士の磁気的な結合を抑圧ことが可能となり、ノーマルモードに於けるノイズフィルタの減衰効果を改善することができる。

尚、この実施の形態１では、第１のＸコンデンサＣ１と第２のＸコンデンサＣ２を接続する配線が１回交差した構成としたが、これに限るものではなく、奇数回であれば１回以上交差してもよい。奇数回であれば、第１のＸコンデンサＣ１と第２のＸコンデンサＣ２には逆方向のノーマルモードノイズ電流が流れるので、ノイズフィルタの減衰特性を改善することができる。又、実施の形態１によるノイズフィルタでは、第１のＸコンデンサＣ１側を電源側としたが、これに限るものではなく、第１のＸコンデンサＣ１側を電気機器の負荷側としても同様にノイズフィルタの減衰特性を改善することができる。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２によるノイズフィルタについて説明する。図９は、この発明の実施の形態２によるノイズフィルタを説明するための回路図、図１０は、この発明の実施の形態２によるノイズフィルタを模式的に示す斜視図である。図９、図１０に於いて、この発明の実施の形態２によるノイズフィルタは、第１のコンデンサとしての第１のＸコンデンサＣ１と、第２のコンデンサとしての第２のＸコンデンサＣ２と、第３のコンデンサとしての第３のＸコンデンサＣ３とを備えている。第１乃至第３のＸコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３は夫々並列接続されてフィルタ回路を構成している。

このように構成されたノイズフィルタは、電源側と電気機器側との間、又は、電気機器と電気機器の負荷側との間に挿入され、電気機器が発生するノイズを減衰させる。

前述の第１のＸコンデンサＣ１の一方の端子１は、第２のＸコンデンサＣ２の一方の端子２に第１の配線３により接続され、第１のＸコンデンサＣ１の他方の端子４は、第２のＸコンデンサＣ２の他方の端子５に第２の配線６により接続される。そして、第１の配線３と第２の配線６は、１回交差するように配置されている。このように構成されたノイズフィルタは、前述のように電源側と電気機器側との間、又は、電気機器と電気機器の負荷側との間に接続され、電気機器が発生するノイズを減衰させる。図２に示すように、第１及び第２のＸコンデンサＣ１、Ｃ２は、通常、ノイズフィルタに使用されるメタライズドフィルムコンデンサを表しており、夫々平行に配置されている。

第１のＸコンデンサＣ１と第２のＸコンデンサＣ２以外のコンデンサである第３のＸコンデンサＣ３は、前記第１のコンデンサと前記第２のコンデンサに夫々並列接続されている。そして、第１の配線３と第２の配線６は、１回交差するように配置されている。図１０に示すように、第１乃至第３のＸコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３は、通常、ノイズフィルタに使用されるメタライズドフィルムコンデンサを表しており、夫々平行に配置されている。その他の構成は前述の実施の形態１と同様である。又、図９、図１０に示すように電気機器側にノイズ源Ｖ１があると仮定する。

尚、第１の配線３と第２の配線６の交差は、１回に限られるものではなく、奇数回であればよい。又、第１乃至第３のＸコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３に夫々並列接続される更に別のコンデンサとしてのＸコンデンサを備えていても良い。

この発明の実施の形態２によるノイズフィルタに於いて、ノイズフィルタの減衰特性が改善するメカニズムは、基本的には前述の実施の形態１の場合と同様である。図１１は、この発明の実施の形態２によるノイズフィルタに於いて、ノーマルモードノイズ電流がＸコンデンサをバイパスする電流経路を示す説明図であり、ノイズ源Ｖ１から発生したノーマルモードノイズ電流が第１乃至第３のＸコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３をバイパスする電流経路を示している。図１２は、この発明の実施の形態２によるノイズフィルタに於いて、ノーマルモードノイズ電流がＸコンデンサをバイパスする電流経路と、その電流によって発生する磁束を模式的に示す斜視図である。

図１１、図１２に於いて、ｉ１は第１のＸコンデンサＣ１によってバイパスされるノーマルモードノイズ電流、ｉ２は第２のＸコンデンサＣ２によってバイパスされるノーマルモードノイズ電流、更に、ｉ３は第３のＸコンデンサＣ３によってバイパスされるノーマルモードノイズ電流を表している。又、図１２に於いて、Φ１は第１のＸコンデンサＣ１から発生する磁束、Φ２は第２のＸコンデンサＣ２から発生する磁束、更に、Φ３は第３のＸコンデンサＣ３から発生する磁束を表している。又、Φ１３'は磁束Φ１、Φ３のうち第２のＸコンデンサＣ２に鎖交する磁束を合成した磁束、Φ２'は磁束Φ２のうち第１及び第２のＸコンデンサＣ１、Ｃ２に鎖交する磁束を表している。

図１１、図１２に於いて、第１及び第３のＸコンデンサＣ１、Ｃ３には同方向のノーマルモードノイズ電流ｉ１、ｉ３が夫々流れるため、磁束Φ１と磁束Φ３の向きも同方向（強めあう方向）になる。一方、第２のＸコンデンサＣ２には、第１のＸコンデンサＣ１と第２のXコンデンサC２を接続する配線を１回交差していることにより、第１及び第３のＸコンデンサＣ１、Ｃ３に対して逆方向にノーマルモードノイズ電流が流れるため、磁束Φ１３'と磁束Φ２'の方向も逆方向（相殺される方向）になる。

これにより、第１乃至第３のＸコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３に於ける相互の磁気的な結合を抑制することができる。従って、並列接続された３つ以上のＸコンデンサによって構成されるノイズフィルタに於いては、少なくとも、1つのＸコンデンサのノーマルモードノイズ電流の方向をその他のＸコンデンサと逆方向にすれば、Ｘコンデンサ同士の磁気的な結合を抑制できる。

以上の動作原理により、前述の実施の形態１によるノイズフィルタと同様、この発明の実施の形態２によるノイズフィルタに於いても、Ｘコンデンサ同士の磁気的な結合を抑制ことが可能となるため、ノーマルモードにおけるノイズフィルタの減衰効果を改善することができる。

尚、この実施の形態２では、第３のＸコンデンサＣ３側を電源側、第２のＸコンデンサＣ２側を電気機器側としたが、これに限るものではなく、第２のＸコンデンサＣ２側を電源側、第３のＸコンデンサＣ３側を電気機器側としても同様にノイズフィルタの減衰特性を改善することができる。又、実施の形態２によるノイズフィルタでは、第３のＸコンデンサＣ３側を電源側、第２のＸコンデンサＣ２側を電気機器側としたが、これに限るものではなく、第２のＸコンデンサＣ２側を負荷側、第３のＸコンデンサＣ３側を電気機器側としても同様にノイズフィルタの減衰特性を改善することができる。更に、実施の形態２によるノイズフィルタでは、第３のＸコンデンサＣ３を電源側、第２のＸコンデンサＣ２側を電気機器側としたが、これに限るものではなく、第２のＸコンデンサＣ２側を電気機器側、第３のＸコンデンサＣ３側を負荷側としても同様にノイズフィルタの減衰特性を改善することができる。

実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３によるノイズフィルタについて説明する。図１３は、この発明の実施の形態３によるノイズフィルタを説明するための回路図で、図１４は、この発明の実施の形態３によるノイズフィルタを模式的に示す斜視図である。図１３、図１４に示すように、この発明の実施の形態３によるノイズフィルタは、第１のコンデンサとしての第１のＸコンデンサＣ１と、第２のコンデンサである第２のＸコンデンサＣ２と、第１のコイルＬ１と、第２のコイルＬ２と、から成るフィルタ回路を備えている。第１のコイルＬ１と第２のコイルＬ２は、コモンモードチョークコイルを構成している。第１及び第２のＸコンデンサＣ１、Ｃ２と、第１及び第２のＬ１、Ｌ２から成るコモンモードチョークコイルは、フィルタ回路を構成している。

このように構成されたノイズフィルタは、電源側と電気機器側との間、又は、電気機器と電気機器の負荷側との間に挿入され、電気機器が発生するノイズを減衰させる。図１３、図１４に示すように、電気機器側にノイズ源Ｖ１が存在すると仮定する。

前述の第１のＸコンデンサＣ１の一方の端子１と第２のコイルＬ１の一方の端子７は、第１の配線８により接続され、第１のＸコンデンサＣ１の他方の端子２と第１のコイルＬ１の一方の端子９は、第２の配線１０により接続されている。そして、第１の配線８と第２の配線１０は、１回交差するように配置されている。又、第２のＸコンデンサＣ２の一方の端子２は、第２のコイルＬ２の他方の端子１２に接続され、第２のＸコンデンサＣ２の他方の端子５は、第１のコイルＬ１の他方の端子１１に接続されている。

尚、第１の配線８と第２の配線１０の交差は、１回に限られるものではなく、奇数回であればよい。

この発明の実施の形態３によるノイズフィルタに於いて、ノイズフィルタの減衰特性が改善するメカニズムは前述の実施の形態１によるノイズフィルタと同様である。図１５は、この発明の実施の形態３によるノイズフィルタに於いて、ノーマルモードノイズ電流がＸコンデンサをバイパスする電流経路を示す説明図である。図１６は、この発明の実施の形態３によるノイズフィルタに於いて、ノーマルモードノイズ電流がＸコンデンサをバイパスする電流経路と、その電流によって発生する磁束を模式的に示す斜視図である。

図１５、図１６に於いて、ｉ１は第１のＸコンデンサＣ１によってバイパスされるノーマルモードノイズ電流、ｉ２は第２のＸコンデンサＣ２によってバイパスされるノーマルモードノイズ電流を表している。又、図１６に於いて、Φ１は第１のＸコンデンサＣ１から発生する磁束、Φ２は第２のＸコンデンサＣ２から発生する磁束を表し、Φ１'はΦ１のうち第２のＸコンデンサＣ２に鎖交する磁束、Φ２'はΦ２のうち第１のＸコンデンサＣ１に鎖交する磁束を表している。

図１５、図１６に於いて、第１のＸコンデンサＣ１と、第１及び第２のコイルＬ１、Ｌ２からなるコモンモードチョークコイルを接続する配線を１回交差することにより、前述の実施の形態１によるノイズフィルタと同様、第１のＸコンデンサＣ１と第２のＸコンデンサＣ２には逆方向のノーマルモードノイズ電流が流れる。磁束Φ１'と磁束Φ２'の向きも逆方向（相殺される方向）になる。これにより、第１のＸコンデンサＣ１と第２のＸコンデンサＣ２との磁気的な結合を抑制することができる。

図１７は、この発明の実施の形態３によるノイズフィルタのノイズ減衰特性を示す特性図であって、横軸は周波数、縦軸はＧａｉｎ（ノイズ減衰量）を示している。Ｇａｉｎは値が小さいほどノイズ減衰量が大きい。図１７に於いて、波線Ａは、第１のＸコンデンサ
Ｃ１と第１及び第２のコイルＬ１、Ｌ２からなるコモンモードチョークコイルを接続する配線を奇数回交差しない場合のノイズフィルタ（従来のノイズフィルタ）に於けるノイズ減衰特性を示す。実線Ｂは、この発明の実施の形態３によるノイズフィルタを用いた場合のノイズ減衰特性を示す。図１７から明らかなように、従来のノイズフィルタと比較して、この発明の実施の形態３によるノイズフィルタの方がノイズ減衰特性が向上していることが確認できる。

以上のように、第１及び第２のＸコンデンサＣ１、Ｃ２の間に第１及び第２のコイルＬ１、Ｌ２からなるコモンモードチョークコイルが接続される構成に於いても、第１のＸコンデンサＣ１とコモンモードチョークコイルを接続する配線を一回交差させることによって、Ｘコンデンサ同士の磁気的な結合を抑制ことが可能となり、ノーマルモードに於けるノイズフィルタの減衰特性を改善することができる。

尚、この発明の実施の形態３によるノイズフィルタでは、第１のＸコンデンサＣ１と第１及び第２のコイルＬ１、Ｌ２からなるコモンモードチョークコイルを１回交差した構成を図示したが、これに限るものではなく、奇数回であれば１回以上交差してもよい。又、第２のＸコンデンサＣ２と第１及び第２のコイルＬ１、Ｌ２からなるコモンモードチョークコイルを接続する配線を奇数回交差するようにしてもよく、この場合でも、ノイズフィルタの減衰効果を改善することができる。

又、この実施の形態３によるノイズフィルタでは、第１及び第２のコイルＬ１、Ｌ２からなるコモンモードチョークコイルを使用した構成を図示したが、これに限るものではなく、第１及び第２のチョークコイルを夫々ノーマルモードチョークコイルにより構成するようにしてもよい。コモンモードチョークコイルのノーマルモードインダクタンス値は一般的に低い値であるので、２つのノーマルモードチョークコイルを使用することにより低域に於いて減衰効果を得ることができる。

更に、この実施の形態３によるノイズフィルタでは、第１のＸコンデンサＣ１側を電源側、第２のＸコンデンサＣ２側を電気機器側としたが、これに限るものではなく、第２のＸコンデンサＣ２側を電源側、第１のＸコンデンサＣ１側を電気機器側としても同様にノイズフィルタの減衰特性を改善することができる。又、実施の形態３によるノイズフィルタでは、第１のＸコンデンサＣ１側を電源側、第２のＸコンデンサＣ２側を電気機器側としたが、これに限るものではなく、第２のＸコンデンサＣ２側を負荷側、第１のＸコンデンサＣ１側を電気機器側としても同様にノイズフィルタの減衰特性を改善することができる。更に、実施の形態３によるノイズフィルタでは、第１のＸコンデンサＣ１側を電源側、第２のＸコンデンサＣ２側を電気機器側としたが、これに限るものではなく、第２の第２のＸコンデンサＣ２側を電気機器側、第１のＸコンデンサＣ１側を負荷側としても同様にノイズフィルタの減衰特性を改善することができる。

実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４によるノイズフィルタについて説明する。図１８は、この発明の実施の形態４によるノイズフィルタを説明するための回路図で、図１９は、この発明の実施の形態４によるノイズフィルタを模式的に示す斜視図である。図１８、図１９に示すように、この発明の実施の形態４によるノイズフィルタは、第１のコンデンサとしての第１のＸコンデンサＣ１と、第２のコンデンサである第２のＸコンデンサＣ２と、第３のコンデンサである第３のＸコンデンサＣ３と、第１のコイルＬ１と第２のコイルＬ２とにより構成されたコモンモードチョークコイル、から成るフィルタ回路を備えている。

このように構成されたノイズフィルタは電源側と電気機器側との間、又は、電気機器と電気機器の負荷側との間に挿入され、フィルタ回路により主回路のノイズを減衰させる。図１８、図１９に示すように、電気機器側にノイズ源Ｖ１が存在すると仮定する。

前述の第１のＸコンデンサＣ１の一方の端子１と第２のコイルＬ１の一方の端子７は、第１の配線８により接続され、第１のＸコンデンサＣ１の他方の端子２と第１のコイルＬ１の一方の端子９は、第２の配線１０により接続されている。そして、第１の配線８と第２の配線１０は、１回交差するように配置されている。又、第２のＸコンデンサＣ２の一方の端子２は、第２のコイルＬ２の他方の端子１２に接続され、第２のＸコンデンサＣ２の他方の端子５は、第１のコイルＬ１の他方の端子１１に接続されている。第３のＸコンデンサＣ３は、第２のＸコンデンサＣ２に並列接続されている。

先ず、ノーマルモードノイズ電流の電流経路について説明する。図２０は、この発明の実施の形態４によるノイズフィルタに於いて、ノーマルモードノイズ電流がＸコンデンサをバイパスする電流経路を示す説明図、図２１は、この発明の実施の形態４によるノイズフィルタに於いて、ノーマルモードノイズ電流がＸコンデンサをバイパスする電流経路と、その電流によって発生する磁束を模式的に示す斜視図である。

図２０、図２１に於いて、ｉ１は第１のＸコンデンサＣ１によってバイパスされるノーマルモードノイズ電流、ｉ２は第２のＸコンデンサＣ２によってバイパスされるノーマルモードノイズ電流、ｉ３は第３のＸコンデンサＣ３によってバイパスされるノーマルモードノイズ電流を表している。又、図２１に於いて、Φ１は第１のＸコンデンサＣ１から発生する磁束、Φ２は第２のＸコンデンサＣ２から発生する磁束、更に、Φ３は第３のＸコンデンサＣ３から発生する磁束を表している。又、Φ１３'は磁束Φ１、Φ３のうち第２のＸコンデンサＣ２に鎖交する磁束を合成した磁束、Φ２'は磁束Φ２のうち第１及び第２のＸコンデンサＣ１、Ｃ２に鎖交する磁束を表している。

図２０、図２１に於いて、第１及び第３のＸコンデンサＣ１、Ｃ３には同方向のノーマルモードノイズ電流ｉ１、ｉ３が夫々流れるため、磁束Φ１と磁束Φ３の向きも同方向（強めあう方向）になる。一方、第２のＸコンデンサＣ２には、第１のＸコンデンサＣ１と第１及び第２のチョークコイルＬ１、Ｌ２からなるコモンモードチョークコイルを接続する配線を１回交差していることにより、第１及び第３のＸコンデンサＣ１、Ｃ３に対して逆方向にノーマルモードノイズ電流が流れるため、磁束Φ１３'と磁束Φ２'の方向も逆方向（相殺される方向）になる。これにより、第１乃至第３のＸコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３に於ける相互の磁気的な結合を抑制することができる。

尚、この実施の形態４によるノイズフィルタでは、第１のＸコンデンサＣ１と、第１及び第２のコイルＬ１、Ｌ２からなるコモンモードチョークコイルとを接続する配線を１回交差した構成としたが、これに限るものではなく、奇数回であれば１回以上交差してもよい。又、第２のＸコンデンサＣ２と、第１及び第２のコイルＬ１、Ｌ２からなるコモンモードチョークコイルとを接続する配線が奇数回交差した構成でも、ノイズフィルタの減衰効果を改善することができる。

実施の形態５．
次に、この発明の実施の形態５によるノイズフィルタについて説明する。図２２は、この発明の実施の形態５によるノイズフィルタを説明するための回路図、図２３は、この発明の実施の形態５によるノイズフィルタを模式的に示す斜視図である。この発明の実施の形態５によるノイズフィルタは、図２２、図２３に示すように、この発明の実施の形態５によるノイズフィルタは、第１のコンデンサとしての第１のＸコンデンサＣ１と、第２のコンデンサである第２のＸコンデンサＣ２と、第３のコンデンサである第３のＸコンデンサＣ３と、第１のコイルＬ１と第２のコイルＬ２とにより構成されたコモンモードチョークコイル、から成るフィルタ回路を備えている。そして、並列接続された第１及び第３のＸコンデンサＣ１、Ｃ３同士を接続する配線を、奇数回交差されせる構成としたものである。

図２２、図２３に於いて、第１及び第３のＸコンデンサＣ１、Ｃ３を接続する配線を１回交差させているので、第１及び第３のＸコンデンサＣ１、Ｃ３には逆方向のノーマルモードノイズが夫々流れる。従って、それ等のノーマルモードノイズ電流による磁束の向きも逆方向（相殺される方向）になる。これにより、第１乃至第３のＸコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３に於ける相互の磁気的な結合を抑制することができる。又、第２及び第３のXコンデンサＣ２、Ｃ３に対して、更にXコンデンサが並列接続される場合は、そのXコンデンサと第２及び第３のXコンデンサＣ２、Ｃ３とを接続する配線を奇数回交差することでも磁気的な結合を抑制することができる。

尚、この実施の形態５によるノイズフィルタでは、第１のＸコンデンサＣ１と第３のＸコンデンサＣ３を接続する配線を１回交差した構成としたが、これに限るものではなく、奇数回であれば１回以上交差してもよい。

前述の実施の形態４、５では、第１及び第２のコイルＬ１、Ｌ２により１つのコモンモードチョークコイルを構成するようにしたが、これに限るものではなく、同様の構成のコモンモードチョークコイルを２つ以上設けても良い。図２４は、この発明の実施の形態５の変形例によるノイズフィルタを示し、コモンモードチョークコイルを２つ使用した場合を示す回路図、図２５は、この発明の実施の形態５の変形例によるノイズフィルタを模式的に示す斜視図である。或いは、第１及び第２のコイルＬ１、Ｌ２を夫々ノーマルモードチョークコイルにより構成するようにしても良い。コモンモードチョークコイルのノーマルモードインダクタンス値は一般的に低い値であるので、２つのコモンモードチョークコイル又は２つのノーマルモードチョークコイルを使用することにより低域に於いて減衰効果を得ることができる。

更に、前述の実施の形態４、５では、第３のＸコンデンサＣ３側を電源側、第２のＸコンデンサＣ２側を電気機器側としたが、これに限るものではなく、第２のＸコンデンサＣ２側を電源側、第３のＸコンデンサＣ３側を電気機器側としても同様にノイズフィルタの減衰特性を改善することができる。又、前述の実施の形態４、５では、第３のＸコンデンサＣ３側を電源側、第２のＸコンデンサＣ２側を電気機器側としたが、これに限るものではなく、第２のＸコンデンサＣ２側を負荷側、第３のＸコンデンサＣ３側を電気機器側としても同様にノイズフィルタの減衰特性を改善することができる。更に、前述の実施の形態４、５では、第３のＸコンデンサＣ３側を電源側、第２のＸコンデンサＣ２側を電気機器側としたが、これに限るものではなく、第２のＸコンデンサＣ２側を電気機器側、第３のＸコンデンサＣ３側を負荷側としても同様にノイズフィルタの減衰特性を改善することができる。

尚、前述の実施の形態１乃至５では、ノイズフィルタの構成部品を配線により接続する構成としてが、これに限るものではなく、構成部品を基板上に実装し、配線を基板パターンにより構成してもよい。

更に、実施の形態１乃至５では、ノイズフィルタの構成部品を配線により接続する構成としたが、これに限るものではなく、ノイズフィルタの構成部品をバスバー若しくはリード線等の導線で接続する構成でもよい。

尚、この発明は、その発明の範囲内に於いて、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

以上述べたこの発明の各実施の形態によるノイズフィルタは、下記の発明の少なくとも何れかを具体化したものである。
（１）第１のフィルムコンデンサと第２のフィルムコンデンサを含むノイズフィルタであって、前記第１のフィルムコンデンサと前記第２のフィルムコンデンサは、互いに磁気結合する距離に配置され、且つ、前記第１のフィルムコンデンサの一方の端子と前記第２のフィルムコンデンサの一方の端子を接続する第１の配線と、前記第１のフィルムコンデンサの他方の端子と前記第２のフィルムコンデンサの他方の端子を接続する第２の配線と、により並列接続され、前記第１の配線と前記第２の配線は、奇数回交差するように配置されている、ことを特徴とするノイズフィルタ。

（２）第１のフィルムコンデンサと第２のフィルムコンデンサを含む３つ以上のフィルムコンデンサを備えたノイズフィルタであって、前記第１のフィルムコンデンサと前記第２のフィルムコンデンサは、互いに磁気結合する距離に配置され、前記第１のフィルムコンデンサと前記第２のフィルムコンデンサは、前記第１のフィルムコンデンサの一方の端子と前記第２のフィルムコンデンサの一方の端子を接続する第１の配線と、前記第１のフィルムコンデンサの他方の端子と前記第２のフィルムコンデンサの他方の端子を接続する第２の配線と、により並列接続され、前記第１のフィルムコンデンサと第２のフィルムコンデンサ以外のフィルムコンデンサは、前記第１のフィルムコンデンサと前記第２のフィルムコンデンサに夫々並列接続され、前記第１の配線と前記第２の配線は、奇数回交差するように配置されていることを特徴とするノイズフィルタ。

（３）第１のフィルムコンデンサと第２フィルムのコンデンサを含む３つ以上のフィルムコンデンサと第１のコイルと第２のコイルを備えたノイズフィルタであって、前記第１のフィルムコンデンサと前記第２のフィルムコンデンサは、互いに磁気結合する距離に配置され、前記第１のフィルムコンデンサの一方の端子と前記第２のコイルの一方の端子を接続する第１の配線と、前記第１のフィルムコンデンサの他方の端子と前記第１のコイルの一方の端子を接続する第２の配線とを備え、前記第２のフィルムコンデンサの一方の端子は、前記第２のコイルの他方の端子に接続され、前記第２のフィルムコンデンサの他方の端子は、前記第１のコイルの他方の端子を接続され、前記第１のフィルムコンデンサと第２のフィルムコンデンサ以外のフィルムコンデンサは、前記第１のフィルムコンデンサと前記第２のフィルムコンデンサに夫々並列接続され、前記第１の配線と前記第２の配線、及び、コンデンサ同士を並列接続する配線のうち、少なくとも一箇所の配線同士が奇数回交差することを特徴とするノイズフィルタ。

（４）前記第１のコイルと前記第２のコイルは、夫々ノーマルモードチョークコイルにより構成されていることを特徴とする前記（３）に記載のノイズフィルタ。

（５）前記第１のコイルと前記第２のコイルによりコモンモードチョークコイルを構成していることを特徴とする前記（３）に記載のノイズフィルタ。

（６）前記第１のフィルムコンデンサの一方の端子と他方の端子が電源側に接続され、前記第２のフィルムコンデンサの一方の端子と他方の端子が電気機器側に接続されることを特徴とする前記（２）から（５）のうちの何れか一項に記載のノイズフィルタ。

（７）前記第１のフィルムコンデンサの一方の端子と他方の端子が前記電気機器側に接続され、前記第２のフィルムコンデンサの一方の端子と他方の端子が前記電源側に接続されることを特徴とする前記（２）から（５）のうちの何れかに記載のノイズフィルタ。

（８）前記第１のフィルムコンデンサの一方の端子と他方の端子が電気機器側に接続され、前記第２のフィルムコンデンサの一方の端子と他方の端子が電気機器の負荷側に接続されることを特徴とする前記（２）から（５）のうちの何れかに記載のノイズフィルタ。

（９）前記第１のフィルムコンデンサの一方の端子と他方の端子が電気機器の負荷側に接続され、前記第２のフィルムコンデンサの一方の端子と他方の端子が電気機器側に接続されることを特徴とする前記（２）から（５）のうちの何れかに記載のノイズフィルタ。

（１０）少なくとも前記第１及び第２の配線は、基板パターンにより構成されていることを特徴とする前記（１）から（９）のうちの何れかに記載のノイズフィルタ。

（１１）少なくとも前記第１及び第２の配線は、バスバーにより構成されていることを特徴とする前記（１）から（９）のうちの何れかに記載のノイズフィルタ。

（１２）少なくとも前記第１及び第２の配線は、リード線等の導線により構成されていることを特徴とする前記（１）から（９）のうちの何れかに記載のノイズフィルタ。

この発明は、ＡＣ／ＤＣコンバータやインバータ等の電気機器の分野、引いてはこれ等の電気機器を搭載する自動車等の車両の分野に利用することができる。

Ｃ１第１のアクロスザラインコンデンサ（第１のＸコンデンサ）、
Ｃ２第２のアクロスザラインコンデンサ（第２のＸコンデンサ）、
Ｃ３第３のアクロスザラインコンデンサ（第３のＸコンデンサ）、
Ｌ１第１のコイル、Ｌ２第２のコイル、Ｖ１ノイズ源

Claims

第１のフィルムコンデンサと第２のフィルムコンデンサを含むノイズフィルタであって、
前記第１のフィルムコンデンサと前記第２のフィルムコンデンサは、
互いに磁気結合する距離に配置され、且つ、前記第１のフィルムコンデンサの一方の端子と前記第２のフィルムコンデンサの一方の端子を接続する第１の配線と、前記第１のフィルムコンデンサの他方の端子と前記第２のフィルムコンデンサの他方の端子を接続する第２の配線と、により並列接続され、
前記第１の配線と前記第２の配線は、奇数回交差するように配置されている、
ことを特徴とするノイズフィルタ。
第１のフィルムコンデンサと第２のフィルムコンデンサを含む３つ以上のフィルムコンデンサを備えたノイズフィルタであって、
前記第１のフィルムコンデンサと前記第２のフィルムコンデンサは、互いに磁気結合する距離に配置され、
前記第１のフィルムコンデンサと前記第２のフィルムコンデンサは、
前記第１のフィルムコンデンサの一方の端子と前記第２のフィルムコンデンサの一方の端子を接続する第１の配線と、前記第１のフィルムコンデンサの他方の端子と前記第２のフィルムコンデンサの他方の端子を接続する第２の配線と、により並列接続され、
前記第１のフィルムコンデンサと第２のフィルムコンデンサ以外のフィルムコンデンサは、前記第１のフィルムコンデンサと前記第２のフィルムコンデンサに夫々並列接続され、
前記第１の配線と前記第２の配線は、奇数回交差するように配置されている、
ことを特徴とするノイズフィルタ。
第１のフィルムコンデンサと第２のフィルムコンデンサを含む３つ以上のフィルムコンデンサと第１のコイルと第２のコイルを備えたノイズフィルタであって、
前記第１のフィルムコンデンサと前記第２のフィルムコンデンサは、互いに磁気結合する距離に配置され、
前記第１のフィルムコンデンサの一方の端子と前記第２のコイルの一方の端子を接続する第１の配線と、
前記第１のフィルムコンデンサの他方の端子と前記第１のコイルの一方の端子を接続する第２の配線と、
を備え、
前記第２のフィルムコンデンサの一方の端子は、前記第２のコイルの他方の端子に接続され、
前記第２のフィルムコンデンサの他方の端子は、前記第１のコイルの他方の端子を接続され、
前記第１のフィルムコンデンサと第２のフィルムコンデンサ以外のフィルムコンデンサは、前記第１のフィルムコンデンサと前記第２のフィルムコンデンサに夫々並列接続され、
コンデンサ同士を並列接続する配線の少なくとも一箇所の配線同士が奇数回交差する、
ことを特徴とするノイズフィルタ。
前記第１のコイルと前記第２のコイルは、夫々ノーマルモードチョークコイルにより構成されている、
ことを特徴とする請求項３に記載のノイズフィルタ。
前記第１のコイルと前記第２のコイルによりコモンモードチョークコイルを構成している、
ことを特徴とする請求項３に記載のノイズフィルタ。
前記第１のフィルムコンデンサの一方の端子と他方の端子が電源側に接続され、
前記第２のフィルムコンデンサの一方の端子と他方の端子が電気機器側に接続される、ことを特徴とする請求項２から５のうちの何れか一項に記載のノイズフィルタ。
前記第１のフィルムコンデンサの一方の端子と他方の端子が電気機器側に接続され、
前記第２のフィルムコンデンサの一方の端子と他方の端子が電源側に接続される、
ことを特徴とする請求項２から５のうちの何れか一項に記載のノイズフィルタ。
前記第１のフィルムコンデンサの一方の端子と他方の端子が電気機器側に接続され、前記第２のフィルムコンデンサの一方の端子と他方の端子が電気機器の負荷側に接続される、
ことを特徴とする請求項２から５のうちの何れか一項に記載のノイズフィルタ。
前記第１のフィルムコンデンサの一方の端子と他方の端子が電気機器の負荷側に接続され、前記第２のフィルムコンデンサの一方の端子と他方の端子が電気機器側に接続される、
ことを特徴とする請求項２から５のうちの何れか一項に記載のノイズフィルタ。
少なくとも前記第１及び第２の配線は、基板パターンにより構成されている、
ことを特徴とする請求項１から９のうちの何れか一項に記載のノイズフィルタ。
少なくとも前記第１及び第２の配線は、バスバーにより構成されている、
ことを特徴とする請求項１から９のうちの何れか一項に記載のノイズフィルタ。
少なくとも前記第１及び第２の配線は、リード線等の導線により構成されている、
ことを特徴とする請求項１から９のうちの何れか一項に記載のノイズフィルタ。