JPH02270414A - ラインフイルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、電子機器全般に用いられる電源用ラインフ
ィルタに関する。

（従来の技術） 電子機器全般に用いられ、電源ラインに重畳。

されてくるノイズを除去するために用いられるラインフ
ィルタの従来例が第５図に示されている。“この従来の
ラインフィルタは、通常の商用電源としての５０または
６０Ｈｚの二相交流電源ラインＩＩ　Ｉ＋　１２間にコ
ンデンサＣ１を接続し、また１対のコンデンサｃ２．ｃ
３を電源ラインｉｌ＋、ｉ１２間に接続し、その接続中
点を接地している。さらに、電源ラインｆｌ＋、ｆ１２
それぞれにチョークコイルＬｌ＋Ｌ２を介挿し、この電
源ラインｆｌ＋。

ｇ２を電子機器ＬＤに接続するようにしている。

このような従来のラインフィルタでは、コンデンサＣ１
がノーマルモードとして乗ってきたノイズ成分をコンデ
ンサによる低インピーダンス（１／ωＣ）で短絡してノ
イズ成分を減衰させる。また、コンデンサＣ２・、Ｃ３
は、電源ラインｆｌＩ。

ｇ２にコモンモードとして乗ってきたノイズ成分をグラ
ンドへバイパスさせるノイズバイパス用コンデンサとし
て働く。

さらにチョークコイルＬ、、Ｌ２は、ラインノイズをそ
のインピーダンスωＬにより阻止し、コンデンサＣ１〜
Ｃ３のノイズ減衰効果を高めると同時に、高周波的に高
くなった直列インピーダンスにより電子機器ＬＤ側に侵
入するノイズエネルギを低減させる働きをする。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来のラインフィルタには、
次のような問題点があった。

つまり、ラインフィルタは一般的には商用電源５０また
は６０Ｈｚで使用されるため、コンデンサの容量やチョ
ークコイルのインダクタンスを大きくすることが出来ず
、例えばコンデンサとしては数千９Ｆ〜数万ｐＦ１チヨ
ークコイルとしては数μＨ〜数ｍＨ程度であり、除去で
きるノイズの周波数領域としてはかなり高い周波数帯に
限られでいた。

これは、コンデンサＣＩの容量を大きくすると、商用電
源５０または６０Ｈｚに対してコンデンサのインピーダ
ンスが小さくなり、商用電源の電流がコンデンサに流れ
ることになり、電源ロスが生じることと、使用するコン
デンサにおいても電力的に制限を受ける。

またコンデンサｃ２．ｃ３を大きくすると、商用電源の
電流は、コンデンサを介して大地に流れることになり、
付設される漏電検出器や漏電遮断器を動作させてしまう
ことがあり、制限を受けるのである。

さらに、チョークコイルＬ、、Ｌ２については、インダ
クタンスＬを大きくすることはコイルの巻数を増やすこ
とになり、直流抵抗分が大きくなり、また形状的にも大
きくなり、自ずと制限を受けることになる。

従って、従来の構成のラインフィルタでは、比較的低い
周波数帯域のノイズの除去には効果がない問題点があっ
た。

この発明はこのような従来の問題点に鑑みなされたもの
で、電源ラインの電力ロス、漏洩電流を極力小さくし、
低周波帯から高周波帯まで広い範囲のラインノイズに対
して効果のあるラインフィルタを提供することを目的と
する。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明の請求項１記載のラインフィルタは、接続点が
高電位となるように１対の整流素子を逆向きに接続し、
他の１対の整流素子を接続点が低電位となるように逆向
きに接続し、これらの両方の整流素子対を二相交流ライ
ン間に並列に接続し、これらの整流素子対それぞれの接
続点間にコンデンサを接続してたものである。

また、この発明の請求項２記載のラインフィルタは、接
続点が高電位となるように１対の整流素子を逆向きに接
続し、他の１対の整流素子を接続。

点が低電位となるように逆向きに接続し、これらの両方
の整流素子対を二相交流ライン間に並列に接続し、これ
らの整流素子対それぞれの接続点間に１対のコンデンサ
を接続し、前記１対のコンデンサ間の接続点を接地した
ものである。

さらにこの発明の請求項３記載のラインフィルタは、接
続点が高電位となるように１対の整流素子を逆向きに接
続し、他の１対の整流素子を接続点が低電位となるよう
に逆向きに接続し、これらの両方の整流素子対を二相交
流ライン間に並列に接続し、これらの整流素子対それぞ
れの接続点間にコンデンサを接続し、 接続点が高電位となるように１対の整流素子を逆向きに
接続し、他の１対の整流素子を接続点が低電位となるよ
うに逆向きに接続し、これらの両方の整流素子対を前記
二相交流ライン間に並列に接続し、これらの整流素子対
それぞれの接続点間に１対のコンデンサを接続し、前記
１対のコンデンサ間の接続点を接地したものである。

さらにまたこの発明の請求項１，２または３に記載のラ
インフィルタでは、整流素子としてダイオード、トラン
ジスタ、またはサイリスタを用い・ることかできる。

（作用）　　　。

この発明の請求項１記載のラインフィルタでは、接続点
が高電位となるように１対の整流素子を逆向きに接続し
、他の１対の整流素子を接続点が低電位となるように逆
向きに接続し、これらの整流素子対の接続点間にコンデ
ンサを接続することにより、このコンデンサは通常の状
態では高電位側から低電位側に整流素子を介して電荷が
供給されて飽和状態になって電流は流れず、電力を消費
することがない。しかしながら、ラインにノーマルモー
ドのノイズが乗ってくると前記高電位側と低電位側との
電圧に変動が生じてコンデンサに電流が流れ、このノー
マルモードのノイズをバイパスすることができる。

そして、このように通常はコンデンサに電流が流れない
ので、このコンデンサの容量を大きくすることに制限が
課されず、大きな容量のコンデンサを使用することによ
り交流インピーダンスを小さくでき、低周波帯のノイズ
をも効果的に除去できる。

また請求項２のラインフィルタでも同じように、各対の
整流素子が各々のコンデンサに一定の正の電圧を印加す
ることによりコンデンサがその電圧を保持し続け、グラ
ンドに対してライン電圧との電位差がなくなり、漏洩電
流を流すことがない。

しかしながら、コモンモードのノイズがラインに乗って
くると、コンデンサの電圧に変動が生じて電流がグラン
ドに流れることになり、ノイズを効果的に除去すること
ができる。

そして、このラインフィルタでも、通常はコンデンサに
電流が流れなく電力ロスが生じないので、両コンデンサ
の容量は特に制限を受けず、大きな容量のものにするこ
とができ、交流的にインピーダンスを小さくできて、低
周波帯でのノイズバイパスが可能である。

さらに請求項３のラインフィルタでは、請求項１及び請
求項２のラインフィルタを共に二相交流電源の電源ライ
ンに接続することにより、ノーマルモードのノイズとコ
モンモードのノイズとに共に有効にノイズバイパスを行
なうことができる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説。

する。

第１図はこの発明の一実施例を示しており、Ａ部が請求
項１、Ｂ部が請求項２に係る実施例であり、これらＡ部
とＢ部との両方を包含する回路が請求項３の実施例に対
応している。そして、この第１図の回路は、請求項４に
おける整流素子としてダイオードを用いた実施例に該当
する。

第１図において、ノーマルモードのノイズを減衰させる
ためのラインフィルタＡは、５０または６０１１ｚの二
相交流電源ＡＣからの電源ラインＤ１゜９２間にダイオ
ードＤ、、Ｄ２を互いの正側同士が中５央ａで接続され
るようにして挿入し、さらにダイオードＤ３．Ｄ４を互
いの負側同士が中央すで接続されるようにして前記ダイ
オードＤｌ、Ｄ２に並列に電源ラインｆＩ＋　、１２間
に挿入し、これらダイオードＤ、、Ｄ２の接続点ａとダ
イオードＤ３　、Ｄ４の接続点すとの間にコンデンサＣ
１を接続した構成となっている。

また、コモンモードのノイズを減衰させるためのライン
フィルタＢは、二相交流電流電源ＡＣからの電源ライン
ｊ！＋　、Ｎ２間にダイオードＤ５　。

Ｄ６を互いの負側同士が中央Ｃで接続されるようにして
挿入し、さらにダイオードＤ７．ＤＢを互いの正側同士
が中央ｄで接続されるようにして電源ラインｆｌ＋、Ｉ
Ｉ２間に前記ダイオードＤ５．ＤＩ６に並列になるよう
にして挿入し、これらダイオ−・ドＤ５　、ＤＢの接続
点ＣとダイオードＤ７．Ｄ８の接続点ｄとの間にコンデ
ンサｃ２．ｃ３を直列になるように接続し、これらのコ
ンデンサＣ２゜Ｃ３の接続点ｅを接地した構成となって
いる。

そして、前記電源ライン（ＩＩ、Ｎ２それぞれには、ラ
インノイズをωＬよりなるインピーダンスにより阻止し
、各コンデンサｃ、−ｃ３の効果を高めると共に、高周
波的に高くなった直列インピーダンスにより電子機器Ｌ
Ｄ側へ侵入するノイズエネルギを低減させる目的で、チ
ョークコイルＬ１、Ｌ２が挿入されている。

次に、上記の構成のラインフィルタの動作についぞ説明
する。

ラインフィルタＡでは、ダイオードＤ、、Ｄ２がそれら
の正側同士で接続され、ダイオードＤ３゜Ｄ４がそれら
の負側同士で接続されているため、ラインＩＩｌ側がプ
ラスになった時にはダイオードＤ３　、Ｄ２が導通し、
コンデンサＣ１には接続点す側にラインノイズの高電位
がそのまま立ち、接続点ａ側はラインｇ２の低電位とな
る。逆にラインｊ？２がプラスとなった時にはダイオー
ドＤ４．１Ｄ１が導通し、やはり接続点すにラインｇ２
の高電位が立ち、接続点ａはラインＤＩの低電位となる
。

従って、このコンデンサＣ１には、その接続点す、、ａ
共にライン電圧と等しくなり、しかもｂ点側が高電位を
保たれることになり、通常状態ではこのコンデンサＣＩ
に電流が流れず、電力の消費が起こらない。

しかしながら、ラインＩＩｒ、ｆ１２にノーマルモード
のノイズが乗ってくれば、コンデンサＣ１の。

両端電圧が変動し、ここに電流が流れることになり、ノ
イズ分をコンデンサＣＩ　によりバイパスし、ノイズを
減衰させることができる。

ラインフィルタＢでは、ダイオードＤ５　、Ｄ。

がそれらの負側同士で接続され、ダイオードＤ７゜ＤＢ
がそれらの正側同士で接続されているため、ラインノイ
ズがプラスになった時にはダイオードＤ５．Ｄｏが導通
し、コンデンサｃ２．ｃ３には接続点Ｃ側にラインノイ
ズの高電位がそのまま立ち、接続点ｄ側はラインＩ２の
低電位となる。逆にラインｇ２がプラスとなった時には
ダイオードＤＢ　、Ｄ７が導通し、やはり接続点Ｃにラ
インｇ２の高電位が立ち、接続点ｄはライン１１の低電
位となる。

従って、コンデンサＣ２は一旦高電位が印加されるとグ
ランドに対して常に高電位が保持されることになり、同
様にコンデンサＣ３にも低電位が印加された後はグラン
ドに対してその電位が保持され、漏洩電流は流れない。

しかしながら、ラインρ箇、Ｉ２にコモンモードのノイ
ズが乗ってくれば、接続点Ｃまたは接続点ｄの電位が変
動し、コンデンサｃ２．ｃ３の電位が変動して、これら
に電流が流れ、ノイズをグランドにバイパスし、減衰さ
せることができる。

このようにしてラインフィルタＡではラインｇ１、ｇ２
に乗ってくるノーマルモードのノイズを減衰させること
ができ、ラインフィルタＢではコモンモードのノイズを
減衰させることができ、効果的なラインフィルタとして
働くのである。

第２図はこの発明の請求項１のラインフィルタＡの他の
実施例であり、請求項４における整流素子としてトラン
ジスタを用いた実施例でもあり、第１図に示す回路のダ
イオードＤ、−Ｄ４に代えてトランジスタＱ１〜Ｑ４を
設けている。

従って、トランジスタＱ＋　、Ｑ２を接続点ａが正側と
なるように互いに逆向きに接続し、トランジスタＱ３．
０４を接続点すが負側となるように互いに逆向きに接続
し、接続点ａ、ｂ間にコンデンサＣ１を挿入している。

この実施例でも、ラインｇ１がプラスになるトランジス
タＱ３．Ｑ２が導通して接続点すが高電位、接続点ａが
低電位となり、−旦これらの接続点す、ａに電圧が印加
された後はラインの電位をコンデンサＣ１が保持し、そ
の後はラインＤＩ。

ｇ２にノイズが乗ってきてコンデンサＣ１の両端の電位
が変動する時にそのノイズをバイパスすることができる
のである。

第３図はこの発明の請求項２のラインフィルタＢの他の
実施例であり、請求項４における整流素子としてトラン
ジスタを用いた実施例でもあり、第１図に示す回路のダ
イオードＤ５〜Ｄ８に代えてトランジスタＱ５〜Ｑ８を
用いている。

従って、トランジスタＱｓ、Ｑｅを接続点Ｃが正側とな
るようにして互いに逆向きに接続し、トランジスタＱ７
．Ｑ８を接続点ｄが負側となるようにして互いに逆向き
に接続し、これらのトランジスタＱｓ、Ｑｅの接続点Ｃ
とトランジスタＱ７１゜Ｂ８の接続点ｄとの間にコンデ
ンサｃ２．ｃ３を直列になるように挿入し、接続点ｅを
接地している。

この実施例においても、第１図に示したラインフィルタ
Ｂと同様に動作し、ラインｆｌ＋がプラスになるとトラ
ンジスタＱ５．ＱＢが導通して接続点Ｃがラインｇ１と
同じ高電位となり、接続点ｄかラインｇ２と同し低電位
となり、逆にラインｇ２がプラスになっても、今度はト
ランジスタＱｅ。

Ｂ７が導通して接続点Ｃがラインｇ２と同じ高電１位と
なり、接続点ｄがラインｆｌ＋　と同じ低電位となる。

従って、コンデンサｃ２．ｃ３は常にライン電位と同じ
電位を保持することになり、通常状態ではグランドに電
流を流さず、ラインｊ！１　、　Ｂ２にコモンモードの
ノイズが乗ってきた時にコンデンサｃ２．ｃ３の電圧変
動が生じてノイズ成分をクランドに流し、ラインＩ＋、
ｆ１２のノイズを減衰させることができる。

さらに、前記第２図のラインフィルタＡ１第３図のライ
ンフィルタＢにおいて、トランジスタＱ１〜Ｑ８に代え
てサイリスタを用いることも可能であり、請求の範囲の
要旨を変更しない限りその手段が限定されることはない
。

さらに、第１図または第２図に示したラインフィルタＡ
は、第４図に示すように従来の単独のコンデンサＣと共
に並列にラインＤ１．１２に設けても良く、この１合に
は特に単独のコンデンサＣにより高周波ノイズを減衰さ
せるようにし、この発明の実施例に係るラインフィルタ
Ａにより低周波ノイズを除去するようにしても良い。同
様に従来のコンデンサＣ２とコンデンサＣ３とのみから
成るラインフィルタに対して、さらにこの発明の実施例
に係る第１図または第３図の構成のラインフィルタＢを
並列に用いて構成することもで□きる。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明の請求項１のラインフィルタでは
、接続点が高電位となるように１対の整流素子を逆向き
に接続し、他の１対の整流素子を接続点が低電位となる
ように逆向きに接続し、これらの整流素子対の接続点間
にコンデンサを接続しているため、コンデンサは通常の
状態では高電位側から低電位側に整流素子を介して電荷
が供給されてライン電圧と同じ電位となって電流が流れ
ず、電力を消費することがないが、ラインにノーマルモ
ードのノイズが乗ってくるとコンデンサの電圧に変動が
生じて電流が流れ、ノーマルモードのノイズをバイパス
することができる。そして、このように通常はコンデン
サに電流が流れないので、このコンデンサの容量を大き
くすることに制限が課されず、大きな容量のコンデンサ
を使用することにより交流インピーダンスを小さくでき
、低周波帯のノイズをも効果的に除去できる。

また請求項２のラインフィルタでも同じように、各対の
整流素子が各々のコンデンサに一定の電圧を印加するこ
とによりコンデンサがその電圧を保゛持し続け、グラン
ドに対してライン電−圧との電位差がなくなり、漏洩電
流を流すことがないが、コモンモードのノイズがライン
に乗ってくると、コンデンサの電圧に変動が生じて電流
がグランドに流れることになり、ノイズを効果的に除去
することができる。そして、通常はコンデンサに電流が
流れなく電力ロスが生じないので、両コンデンサの容量
は特に制限を受けず、大きな容量のものにすることがで
き、交流的にインピーダンスを小さくできて、低周波帯
でのノイズを効果的に減衰す□ることができる。

さらに請求項３のラインフィルタでは、請求項１及び請
求項２のラインフィルタを共に二相交流電源の電源ライ
ンに接続しているため、ノーマルモードのノイズとコモ
ンモードのノイズとに対して効果的な減衰ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の請求項１、請求項２及び請求項３の
ラインフィルタの実施例を示す回路図、第２図はこの発
明の請求項１のラインフィルタの他の実施例を示す回路
図、第３図はこの発明の請求項２のラインフィルタの他
の実施例を示す回路１図、第４図はこの発明の請求項１
のラインフィルタのさらに他の実施例を示す回路図、第
５図は従来例の回路図である。 Ｄ１〜Ｄ８・・・ダイオード Ｑ１〜Ｑ８・・・トランジスタ Ｃ言　〜Ｃ３・・・コンデンサ Ａ、Ｂ・・・ラインフィルタ ！；１１．（１２・・・電源ライン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）接続点が高電位となるように１対の整流素子を逆
   向きに接続し、他の１対の整流素子を接続点が低電位と
   なるように逆向きに接続し、これらの両方の整流素子対
   を二相交流ライン間に並列に接続し、これらの整流素子
   対それぞれの接続点間にコンデンサを接続して成るライ
   ンフィルタ。
2. （２）接続点が高電位となるように１対の整流素子を逆
   向きに接続し、他の１対の整流素子を接続点が低電位と
   なるように逆向きに接続し、これらの両方の整流素子対
   を二相交流ライン間に並列に接続し、これらの整流素子
   対それぞれの接続点間に１対のコンデンサを接続し、前
   記１対のコンデンサ間の接続点を接地して成るラインフ
   ィルタ。
3. （３）接続点が高電位となるように１対の整流素子を逆
   向きに接続し、他の１対の整流素子を接続点が低電位と
   なるように逆向きに接続し、これらの両方の整流素子対
   を二相交流ライン間に並列に接続し、これらの整流素子
   対それぞれの接続点間にコンデンサを接続し、 接続点が高電位となるように１対の整流素子を逆向きに
   接続し、他の１対の整流素子を接続点が低電位となるよ
   うに逆向きに接続し、これらの両方の整流素子対を前記
   二相交流ライン間に並列に接続し、これらの整流素子対
   それぞれの接続点間に１対のコンデンサを接続し、前記
   １対のコンデンサ間の接続点を接地して成るラインフィ
   ルタ。
4. （４）前記整流素子がダイオード、トランジスタ、また
   はサイリスタであることを特徴とする請求項１，２また
   は３に記載のラインフィルタ。