JP6873339B1 - ノイズフィルタ - Google Patents
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Abstract
Description
ノイズ発生源と接続される第1導入部と第2導入部、
ノイズ発生源と並列に第1導入部と前記第2導入部に接続された第1コンデンサ、
負荷と接続される第3導入部と第4導入部、
負荷と並列に第3導入部と第4導入部に接続された第2コンデンサ、
を備えたノイズフィルタにおいて、
第1導入部、第2導入部、および第1コンデンサが接続される第1経路と、第3導入部、第4導入部、および第2コンデンサが接続される第2経路とが、少なくとも一部、垂直方向に対向するように配置されるとともに、第1コンデンサと第2コンデンサとが並列接続されるように第1経路と第2経路とが接続されており、第1経路に流れる電流の向きと、電流が発生させる磁束が第2経路に鎖交することで流れる誘導電流の向きとが、第1コンデンサと第2コンデンサとで互いに同じ方向になるように配置され、前記第1経路と前記第2経路との対向部分において、前記第1経路が、前記第2経路の内側に配置されていることを特徴とする。
以下、本願に係るノイズフィルタの好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、同一内容および相当部については同一符号を配し、その詳しい説明は省略する。以降の実施形態も同様に、同一符号を付した構成について重複した説明は省略する。
[比較例の説明]
図4に実施の形態1のノイズフィルタ構成の一例を示す。第1導入配線5、第1コンデンサ11、第2導入配線6からなる第1経路と、第3導入配線7、第2コンデンサ12、第4導入配線8からなる第2経路との少なくとも一部が、それぞれの平面方向に対して垂直方向で対向している。そして、第1経路に流れる電流I1と、第2経路に流れる誘導電流I2の向きが、第1コンデンサ11と第2コンデンサ12で互いに同じ方向になるように配置されている。ここで誘導電流I2とは、第1経路に電流I1が流れることで発生する磁束Φ1が第2経路に鎖交することで、レンツの法則に従い磁束Φ1とは逆向きに発生する磁束Φ2により流れる電流を示している。
図9は、図1に示すノイズフィルタにおいて、第1コンデンサ11を形成する、コンデンサ11cおよびコンデンサ11dが、対地間コンデンサからなるノイズフィルタの一例を示したものである。対地間コンデンサとは、信号ラインと基準グラウンド電位の間に挿入されるコンデンサであり、コンデンサ11cは第1導入配線5と基準グラウンド電位との間に接続されており、コンデンサ11dは第2導入配線6と基準グラウンド電位との間に接続されており、コモンモードノイズをバイパスすることで負荷14への電磁ノイズ伝搬を抑制する機能を備える。なお、図9では、第1コンデンサ11を対地間コンデンサとしているが、第1コンデンサ11および第2コンデンサ12の少なくとも一方が対地間コンデンサからなっていればよい。
図10は、図9に示す対地間コンデンサを形成するコンデンサ11c、コンデンサ11dに並列にコンデンサ11aが接続され、第1コンデンサ11を構成している。なお、図10では、第1コンデンサ11に対地間コンデンサを形成しているが、第1コンデンサ11および第2コンデンサ12の少なくとも一方に対地間コンデンサが形成されていればよい。
図11は、実施の形態1に示すノイズフィルタの、第1接続配線9にインダクタ16aが、第2接続配線10にインダクタ16bがそれぞれ挿入された構成の一例を示したものである。このような構造により、第1コンデンサ11と第2コンデンサ12の磁気結合を互いに逆向きとすることで、第1コンデンサ11の寄生インダクタンス15aと、第2コンデンサ12の寄生インダクタンス15bを低減することで、ノーマルモードノイズをバイパスすることができる。さらに、インダクタ16a、16bと第1コンデンサ11または第2コンデンサ12により、LCフィルタを構成することで、さらに、高周波ノイズを除去することができる。なお、本実施の形態では、第1接続配線9と第2接続配線10の両方にインダクタ16a、16bが挿入されているが、第1接続配線9および第2接続配線10のいずれか一方にインダクタが挿入されている構成でもよい。また、インダクタ16a,16bをインダクタ素子としているがこの限りではなく、ケーブル、バスバーなど誘導成分が支配的な他の部品としてもよい。さらに、インダクタ16a,16bの少なくとも一方が複数の素子で構成されていてもよい。
図12は、実施の形態1のノイズフィルタを構成する第1経路と第2経路の対向部分のうち、第1経路の少なくとも一部分が、第2経路の内周側に配置された構成の一例を示したものである。このような構造でも、実施の形態1に示すノイズフィルタと同様の効果を得ることができる。さらに、本構成により、第1経路に流れる電流I1が発生させる磁束Φ1が、より多く第2経路に鎖交するため、第1経路と第2経路の磁気結合をより強めることができる。
図13は、実施の形態1のノイズフィルタを構成する、第2導入配線6、第4導入配線8、第2接続配線10を、接地電位17としたノイズフィルタ構成の具体的な一例を示したものである。接地電位とは、例えば、プリント基板のグラウンドパターン、または筐体などである。このような構造でも、実施の形態1に示すノイズフィルタと同様の効果を得ることができる。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
Claims (7)
- ノイズ発生源と接続される第1導入部と第2導入部、
前記ノイズ発生源と並列に前記第1導入部と前記第2導入部に接続された第1コンデンサ、
負荷と接続される第3導入部と第4導入部、
前記負荷と並列に前記第3導入部と前記第4導入部に接続された第2コンデンサ、
を備えたノイズフィルタにおいて、
前記第1導入部、前記第2導入部、および前記第1コンデンサで構成される第1経路と、前記第3導入部、前記第4導入部、および前記第2コンデンサで構成される第2経路とが、少なくとも一部、垂直方向に対向するように配置されるとともに、前記第1コンデンサと前記第2コンデンサとが並列接続されるように前記第1経路と前記第2経路とが接続されており、前記第1経路に流れる電流の向きと、前記電流が発生させる磁束が前記第2経路に鎖交することで流れる誘導電流の向きとが、前記第1コンデンサと前記第2コンデンサとで互いに同じ方向になるように配置され、前記第1経路と前記第2経路との対向部分において、前記第1経路が、前記第2経路の内側に配置されていることを特徴とするノイズフィルタ。 - ノイズ発生源と接続される第1導入部と第2導入部、
前記ノイズ発生源と並列に前記第1導入部と前記第2導入部に接続された第1コンデンサ、
負荷と接続される第3導入部と第4導入部、
前記負荷と並列に前記第3導入部と前記第4導入部に接続された第2コンデンサ、
を備えたノイズフィルタにおいて、
前記第1導入部、前記第2導入部、および前記第1コンデンサで構成される第1経路と、前記第3導入部、前記第4導入部、および前記第2コンデンサで構成される第2経路とが、少なくとも一部、垂直方向に対向するように配置されるとともに、前記第1コンデンサと前記第2コンデンサとが並列接続されるように前記第1経路と前記第2経路とが接続されており、前記第1経路に流れる電流の向きと、前記電流が発生させる磁束が前記第2経路に鎖交することで流れる誘導電流の向きとが、前記第1コンデンサと前記第2コンデンサとで互いに同じ方向になるように配置され、前記ノイズ発生源から前記負荷への電流経路となる、前記第1導入部、前記第3導入部、および前記第1経路と前記第2経路との接続部を、接地電位としていることを特徴とするノイズフィルタ。 - 前記第1コンデンサおよび前記第2コンデンサの、少なくとも一方が、対地間コンデンサからなることを特徴とする請求項1または2に記載のノイズフィルタ。
- 前記第1コンデンサおよび前記第2コンデンサの、少なくとも一方が、線間コンデンサと対地間コンデンサの組み合わせからなることを特徴とした、請求項1または2に記載のノイズフィルタ。
- 前記第1経路と前記第2経路との対向部分において、前記第1経路が、前記第2経路の内側に配置されていることを特徴とする請求項2に記載のノイズフィルタ。
- 前記第1経路と前記第2経路との接続部にインダクタが挿入されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のノイズフィルタ。
- 前記ノイズ発生源から前記負荷への電流経路となる、前記第1導入部、前記第3導入部、および前記第1経路と前記第2経路との接続部を、接地電位としていることを特徴とする請求項1に記載のノイズフィルタ。
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