JPH03186007A - Line filter - Google Patents
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- H04B15/00—Suppression or limitation of noise or interference
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、ノイズの発生を抑制するラインフィルタに関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to a line filter that suppresses noise generation.
（従来の技術）
スイッチング電源は、小型軽量および高効率であり、軽
薄短小、省エネ等の峙代にマツチするため、急速にその
応用が広がっている。(Prior Art) Switching power supplies are small, lightweight, and highly efficient, and their applications are rapidly expanding because they meet the demands of lightness, thinness, compactness, and energy savings.
ところが、このようなスイッチング電源には、スイッチ
ングトランジスタ、整流ダイオード、変圧器、チョーク
コイル等から高周波ノイズが発生し、この発生したノイ
ズによって他の回路を妨害してしまうという欠点がある
。However, such switching power supplies have the disadvantage that high frequency noise is generated from switching transistors, rectifier diodes, transformers, choke coils, etc., and the generated noise interferes with other circuits.
ここで、スイッチング電源が発生するノイズには、電源
ライン間に流れるノーマルモードノイズと、電源ライン
とグランドとの間に流れるコモンモードノイズとがある
。Here, the noise generated by the switching power supply includes normal mode noise flowing between power supply lines and common mode noise flowing between the power supply line and ground.
そこで、前者のノーマルモードノイズを低減させるため
に、例えば少なくとも ２個のノーマルモード用インダ
クタと、少なくとも １個のノーマル川コンデンサとか
らなり、ノーマルモード用インダクタンスの総和に応じ
て回路定数を設定したラインフィルタがある。Therefore, in order to reduce the former normal mode noise, for example, a line consisting of at least two normal mode inductors and at least one normal mode capacitor, with circuit constants set according to the sum of the normal mode inductances, is used. There is a filter.
また後名のコモンモードノイズを低減させるために、第
１および第２のバルン（コモンモード用インダクタ）
コイルの入力側にそれぞれＸコンデンサを介神し、第
１のバルンコイルを通り敗けたノイズの大部分を入力側
のＸコンデンサ側に流し、他の部位に拡散しないように
したラインフィルタがある。In addition, in order to reduce common mode noise, the first and second baluns (common mode inductors) are installed.
An X capacitor is connected to the input side of each coil, and
There is a line filter that allows most of the noise that has passed through the first balloon coil to flow to the X capacitor on the input side, preventing it from spreading to other parts.
しかし、コモンモードノイズの低減に関しては、漏７は
電流の規制により、各ラインー接地間に接続されるコン
デンサ（Ｙコンデンサ）の静電容量をある程度以上大き
くすることができないという制約がある。However, regarding the reduction of common mode noise, there is a restriction in that the capacitance of the capacitor (Y capacitor) connected between each line and ground cannot be increased beyond a certain level due to current regulations in the leakage 7.
このため、後者のコモンモード用フィルタによって、Ｙ
コンデンサの静電容量を大きくする代わりにバルンのイ
ンダクタンスを大きくすることによって必要な減衰量を
確保することはできる。Therefore, by using the latter common mode filter, Y
The necessary amount of attenuation can be secured by increasing the inductance of the balun instead of increasing the capacitance of the capacitor.
つまり、コモンモードノイズの減衰を大きくするために
はり、Ｃの２段構成によるラインフィルタにおいて、Ｌ
を分割する方法がある。In other words, in order to increase the attenuation of common mode noise, in a line filter with a two-stage configuration of C, L
There is a way to divide it.
しかし、Ｌを分割しようとすると、コモンモードノイズ
に対する減衰量が低下してしまう。However, when attempting to divide L, the amount of attenuation against common mode noise decreases.
（発明がＶｌ決しようとする課題）
このように、上述した従来のラインフィルタでは、ノイ
ズの減衰を大きくするためにはり、 Ｃの２段構成に
よるラインフィルタにおいて、Ｌを分割する方法がある
が、Ｌを分割しようとすると、コモンモードノイズに対
する減衰量が低下してしまうという問題があった。(Problem to be solved by the invention) As described above, in order to increase noise attenuation in the conventional line filter described above, there is a method of dividing L in a line filter with a two-stage configuration of C. , L, there is a problem in that the amount of attenuation against common mode noise decreases.
本発明は、このような４３４情に対処して威されたもの
で、ノイズの低減を図ることができるラインフィルタを
（４（ｊ％することを目的とする。The present invention was developed in response to such 434 circumstances, and aims to provide a line filter capable of reducing noise by (4(j%).
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明のラインフィルタは、上記「１的を達成するため
に、入力側の電源ライン間に介１．ｎＩされた第１のバ
ルンコイルと、負荷側の電源ライン間に介ＩＩＩされた
第２のバルンコイルと、第１のバルンコイルの入力側に
この第１のバルンコイルと並列に接続された第１のＸコ
ンデンサと、第１および第２のバルンコイル間にこれら
バルンコイルと並列に接続された第２のＸコンデンサと
、負荷側の電源ラインとグランドとの間に前記第２のバ
ルンコイルと並列に接続された第１のＹコンデンサと、
この第１のＹコンデンサと第２のバルンコイルの出力側
との間に第２のバルンコイルと並列に接続された第３の
Ｘコンデンサとからなるものである。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The line filter of the present invention includes a first balloon coil interposed between the power supply lines on the input side, and A second balloon coil interposed between the power supply lines on the load side, a first X capacitor connected in parallel to the first balloon coil on the input side of the first balloon coil, and the first and second balloon coils. A second X capacitor connected in parallel with these balloon coils in between, and a first Y capacitor connected in parallel with the second balloon coil between the load side power supply line and ground;
It consists of a third X capacitor connected in parallel with the second balloon coil between the first Y capacitor and the output side of the second balloon coil.
（作 用）
本発明のラインフィルタでは、第１のＸコンデンサ、第
１のバルンコイル、第２のＸコンデンサ、第２のバルン
コイル、第３のＸコンデンサ、第１のＹコンデンサが入
力側の電源ラインよりこの順に接続された構成とる。(Function) In the line filter of the present invention, the first X capacitor, the first balloon coil, the second X capacitor, the second balloon coil, the third X capacitor, and the first Y capacitor are connected to the power supply line on the input side. The configuration is such that they are connected in this order.
つまり、ノーマルモードノイズの抑制に対しては、第１
のバルンコイルおよび第２のバルンコイルがノーマルモ
ードインダクタンスとなる。In other words, for suppressing normal mode noise, the first
The balun coil and the second balun coil serve as normal mode inductance.
一方、コモンモードノイズの抑制に対しては、主に第１
のバルンコイルと第２のバルンコイルとを直列に接続し
たものがコモンモードインダクタンスとなる。On the other hand, for suppressing common mode noise, the main
The common mode inductance is the balun coil connected in series with the second balun coil.
（実施例）
以下、本発明の実施例の詳細を図面に話づいて説明する
。(Embodiments) Hereinafter, details of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は、本発明のラインフィルタの一実施例を示すも
のである。FIG. 1 shows an embodiment of the line filter of the present invention.
同図に示すように、供給電源側の入力側子１゜２には、
ＸコンデンサＣｘＯ、インダクタＬａ、インダクタＬｌ
、ＸコンデンサＣＸＩ、インダクタＬｂ１インダクタ
Ｌ２．ＸコンデンサＣｘ２、ＹコンデンサＣｙ２、出力
端子３．４がこの順に接続されている。As shown in the figure, the input terminal 1゜2 on the power supply side has the following:
X capacitor CxO, inductor La, inductor Ll
, X capacitor CXI, inductor Lb1 inductor L2 . The X capacitor Cx2, the Y capacitor Cy2, and the output terminal 3.4 are connected in this order.
なお、ノーマルモードノイズの抑制に対しては、インダ
クタＬａおよびインダクタＬｌからなる第１群のコンダ
クタと、インダクタＬｂおよびインダクタＬ２からなる
第２１洋のコンダクタとがノーマルモードインダクタン
スとなる。Note that for the suppression of normal mode noise, the first group of conductors consisting of inductor La and inductor Ll and the 21st group of conductors consisting of inductor Lb and inductor L2 serve as normal mode inductances.
一方、コモンモードノイズの抑制に対しては、主にイン
ダクタＬｌとインダクタＬ２とを直列に接続したものが
コモンモードインダクタンスとなる。On the other hand, for suppressing common mode noise, the common mode inductance is mainly the inductor Ll and the inductor L2 connected in series.
第２図は、第１図のラインフィルタの構成を簡略化した
場への他の実施例を示すものである。FIG. 2 shows another embodiment of the field in which the configuration of the line filter shown in FIG. 1 is simplified.
同図に示すように、供給電源側の入力側子１゜２には、
ＸコンデンサＣｘＯ、インダクタＬＩ Ｘコンデンサ
ＣＸＩ、インダクタＬ２、ＸコンデアザＣＸ２、Ｙコン
デンサＣｙ２、出力端子３，４がこの順に接続されてい
る。As shown in the figure, the input terminal 1゜2 on the power supply side has the following:
The X capacitor CxO, the inductor LI, the X capacitor CXI, the inductor L2, the X capacitor CX2, the Y capacitor Cy2, and the output terminals 3 and 4 are connected in this order.
つまり、一般に、バルンＬｌ、Ｌ２は漏れインダクタン
スＬｉｅ、Ｌ２ｃを白゛するため、これらの翻れインダ
クタンスをノーマルモードインダクタンスＬａ、Ｌｂの
代わりに用いることによって第１図に示したインダクタ
Ｌａ、Ｌｂを省略することができる。In other words, since the baluns Ll and L2 generally whiten the leakage inductances Lie and L2c, the inductors La and Lb shown in FIG. 1 can be omitted by using these leakage inductances in place of the normal mode inductances La and Lb. can do.
なお、上述した各実施例でのＸコンデンサＣｘｏ、
ｃｘｔの容量の設定については、後述する。Note that the X capacitor Cxo in each embodiment described above,
The setting of the capacity of cxt will be described later.
次に、上述した各実施例のラインフィルタの動作を第３
図ないし第８図を用いて説明する。Next, the operation of the line filter of each embodiment described above will be described in a third manner.
This will be explained using FIGS. 8 through 8.
第３図は、ノーマルモードノイズの伝導を説明するため
の図であり、インダクタＬａ、Ｌｂはノーマルモードノ
イズの低減を図りながら所要のインダクタンスを最小に
するものであり、Ｘコンデンサｃ ｘｏ、 ｃ ｘｉ
も同様にして所要のインダクタンスを最小にするもので
ある。FIG. 3 is a diagram for explaining the conduction of normal mode noise. Inductors La and Lb minimize the required inductance while reducing normal mode noise, and the X capacitors c xo, c xi
Similarly, the required inductance is minimized.
つまり、ＣＸＯ＋ＣＸ１−ＣＬ ； Ｌａ 十Ｌｂ
−ＬＬとおき、第５図および第６図に示すＣＬおよびＬ
ｔの特性からそれぞれに適する値を選択する。In other words, CXO+CX1-CL; La 10Lb
-LL, CL and L shown in FIGS. 5 and 6.
A value suitable for each is selected from the characteristics of t.
例えばコンデンサの静電容量の総和をＣＴ （μＦ）
、発生源ノイズの抑制対象ノイズ周波数の最適値をＦ
（ＫＩＩ２） 、全インダクタンスの比例係数をａ、全
静電容量の比例係数をｂとしたとき、ＬＴＯ−ａ （ｂ
ｘ ＣＴ ）
で与えられるＬＴＯに対してノーマル用インダクタンス
の総和ＬＴが、
■ＬＴ≧ＬＴＯとなるように制定する場合は、第７図に
示すように、
ＣＸＯ〜ＬＡ 〜ＣＸＩ−Ｌｌ）
のように構成する（ただし、ＣＸＯΦＣＴ ／２、ＣＸ
ＩＣＴ ／２ ）。For example, the total capacitance of a capacitor is CT (μF)
, the optimal value of the noise frequency to be suppressed for the source noise is F
(KII2), LTO-a (b
When establishing the total inductance LT for normal inductance for LTO given by (However, CXOΦCT /2, CX
ICT/2).
■ＬＴ≦ＬＴＯとなるように制定する場合は、第８図１
こン）ミすよう１こ、
ＬＡ −ＣＸＩ−ＬＲ
のようＩ： ｌｌｆ成する（ただし、ＣＸＩ−ＣＴ）。■If it is established that LT≦LTO, please refer to Figure 8 1.
(However, CXI-CT).
一方、コモンモードノイズについては、第４図の（ａ）
を（ｂ）に変形することができる。On the other hand, regarding common mode noise, see (a) in Figure 4.
can be transformed into (b).
ただし、Ｅｃ ’ −（Ｃｃ ／Ｃｙ２’ ） ・Ｅ
ｅ 。However, Ec' - (Cc /Cy2') ・E
e.
Ｃｙ２’ ＝Ｃｙ２＋Ｃｃである。Cy2'=Cy2+Cc.
ここで、減衰すべきノイズの最低角周波数をωｔａ ｉ
ｎとすると、減衰能力を発揮するには次の■〜■の条
件を同時に満たす必要がある。Here, the lowest angular frequency of the noise to be attenuated is ωta i
Assuming n, it is necessary to satisfy the following conditions (1) to (2) at the same time in order to exhibit the attenuation ability.
■電源供給側バルンＬｌとＹコンデンサＣｙ１とによる
直列共振によって生ずる共振角周波数は、ノ（捩角周波
数くω■Ｉｎでなければならないから、ＬＩＣｙｌ＞１
／ωｗｉｎ’
■点ＡとＡ′から左側を見たＬｌとｃｙ＋とによる合成
インピーダンスをＺａとしたとき、Ｚａ ＝ｊ ω
Ｌｌ ／ （１−ω２ＬＩ Ｃｙｌ） となる
。■The resonant angular frequency caused by the series resonance between the power supply side balun Ll and the Y capacitor Cy1 must be ｜(torsion angular frequency ω■In, so LICyl>1
/ωwin' ■If Za is the combined impedance of Ll and cy+ when looking to the left from points A and A', then Za = j ω
Ll/(1-ω2LI Cyl).
ω〉〉ωｗｉｎとなる角周波数ωに対しては、Ｚａ −
−ｊ ／ωｅｙｉ
となる。For the angular frequency ω such that ω〉〉ωwin, Za −
−j/ωeyi.
ω〉ω５ｈｉｎ内でインピーダンスＺａが＋ｊ −−ｊ
に変化すると次段のバルンＬ２とによって直列共振を生
ずる。従って、直列ノ（捩角周波数がωｍｉｎより低く
なければならず、
Ｌ２ Ｃｙｌ＞ １ ／ （ＩＪ ５ｉｎ２とする必要
がある。Impedance Za is +j −−j within ω〉ω5hin
When the change occurs, series resonance occurs with the next stage balun L2. Therefore, the torsion angular frequency of the series node must be lower than ωmin, and it is necessary that L2 Cyl> 1/(IJ 5in2).
■負荷側バルンＬ２とＹコンデンサと粘合コンデンサＣ
ｃとの合成コンデンサＣｙ２′ とによる直列共振の角
周波数がωｗｉｎより低くなければならないから、
Ｌ２ Ｃｙ２’ ＞ １ ／ ωｓｉｎ’ここで、全イ
ンダクタンスＬＴｃ−Ｌｌ＋Ｌ２、全静電容量ＣＴｃ＝
Ｃｙｌ＋Ｃｙ２とおく。■Load side balun L2, Y capacitor, and viscous capacitor C
Since the angular frequency of series resonance with c and composite capacitor Cy2' must be lower than ωwin, L2 Cy2'> 1 / ωsin' where, total inductance LTc - Ll + L2, total capacitance CTc =
Set it as Cyl+Cy2.
上；己■、■から、
Ｌ ＴｅＣｙｌ＞ ２／ ωａｋｉｎ”Ｌ２−１／２
ＬＴｃと想定すると■から、Ｌ ＴｃＣｙ２’ ＞
２／ ωｗｉｎ２Ｃ）１２’−Ｃｙｌであるので、
Ｌ ＴｃＣＴｃ＞ ２／ （１７５ｉｎ２ところが、
ＣＴｃは漏洩電流の規制により上限があるために、大き
くすることはできない。そこで、ＬＴｃを大きくする必
要がある。Top; From self ■, ■, L TeCyl> 2/ ωakin”L2-1/2
Assuming that LTc, from ■, L TcCy2'>
2/ ωwin2C) 12'-Cyl, so L TcCTc> 2/ (175in2 However,
CTc cannot be increased because it has an upper limit due to leakage current regulations. Therefore, it is necessary to increase LTc.
従って、ＬＴｃは、
Ｌ Ｔｃ＞ ２／’ＣＴｃω５ｉｎ２を満足するよう
に決める。Therefore, LTc is determined to satisfy L Tc>2/'CTcω5in2.
ここまでは、Ｌ−Ｃ２段形コモンモードフィルタについ
ての説明である。Up to this point, the explanation has been about the L-C two-stage common mode filter.
次に、第４図においてのＬ−Ｃ１段形は、Ｌｌ−０，Ｃ
ｙｌ−０とした場合に相当する。Next, the L-C1 stage type in FIG. 4 is Ll-0,C
This corresponds to the case of yl-0.
この場合、Ｌ２が全インダクタンスをもつことになるの
で、ＬＴｅとＣｙ２′ とによる直列共振だけが問題に
なる。In this case, since L2 has a total inductance, only the series resonance between LTe and Cy2' becomes a problem.
従って、
Ｌ ＴｃＣｙ２’ ＞ １／ （ＩＪ ５ｉｎ２
１段形の場合は、漏洩電流に寄与するＹコンデンサはＣ
ｙｌだけであり、その総静電容量をＣＴｃとすると、（
ｙ２’ Ｃｙｌ−ＣＴｃとなる。Therefore, L TcCy2'> 1/ (IJ 5in2
In the case of a single stage type, the Y capacitor that contributes to leakage current is C
If there is only yl and its total capacitance is CTc, then (
y2' Cyl-CTc.
従って、
Ｌ Ｔｃ＞ ｌ／ ＣＴｃ０ｍ１ｎ２を満足するよう
なＬ２を選ぶ。Therefore, L2 is selected that satisfies L Tc>l/CTc0m1n2.
ω〉〉ωｓｉｎでは、２段形フィルタの方が減衰量は大
であるが、ω ω■Ｉｎ付近では、ＬＴｃ＞ ２／Ｃ
Ｔｃω ５ｉｎ２−−−−−− ２段形Ｌ Ｔｃ＞
ｌ／ ＣＴＣ（ＩＪ ５ｌｎ２−・−・１段形となり
、 １段形が６利となる。At ω〉〉ωsin, the two-stage filter has a larger attenuation amount, but near ω ω■In, LTc>2/C
Tcω 5in2---- 2-stage type L Tc>
1/CTC (IJ 5ln2-...1 stage type, and 1 stage type becomes 6 points.
コモンモードノイズに対する減衰量をあまり必要とせず
、ＬＴｃを小さくすませたい場合には１段形が有利とな
る。ノーマルモードノイズにχ１してはＸコンデンサを
大きくできるので、２段形が有利となる。The one-stage type is advantageous when it is desired to reduce LTc without requiring much attenuation against common mode noise. The two-stage type is advantageous because the X capacitor can be made larger in terms of normal mode noise χ1.
このように、本丈施例では、ノーマルモードノイズの抑
制に対しては、インダクタＬａおよびインダクタＬｌか
らなる第１群のコンダクタと、インダクタＬｂおよびイ
ンダクタＬ２からなる第２群のコンダクタとをノーマル
モードインダクタンスとし、コモンモードノイズの抑制
に対しては、主にインダクタＬｌとインダクタＬ２とを
直列に接続したものをコモンモードインダクタンスとし
たので、ノイズの低減を図ることができる。In this way, in this embodiment, in order to suppress normal mode noise, the first group of conductors consisting of inductor La and inductor Ll and the second group of conductors consisting of inductor Lb and inductor L2 are set to normal mode. In order to suppress common mode noise, the common mode inductance mainly consists of the inductor Ll and the inductor L2 connected in series, so that noise can be reduced.
［発明の効果］
以上説明したように、本発明のラインフィルタによれば
、ノーマルモードの最適化を図るとともに、コモンモー
ドノイズの減衰量を確保するようにしたので、ノイズの
低減を図ることができる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the line filter of the present invention, the normal mode is optimized and the amount of attenuation of common mode noise is ensured, so that it is possible to reduce noise. can.
第１図は本発明のラインフィルタの一実施例を示す回路
図、第２図は第１図のラインフィルタの構成を簡略化し
た場合の他の実施例を示す回路図、第３図はノーマルモ
ードノイズの伝導を説明するための回路図、第４図（ａ
）（ｂ）はコモンモードノイズの伝導を説明するための
回路図、第５図および第６図はコンデンサおよびバルン
とノイズ周波数との関係を示す特性図、第７図および第
８図はそれぞれ２段形および１段形の構成を説明するた
めの図である。
１．２・・・入力側子、３．４・・・出力端子、ＣＸＯ
。
ＣＸｌ、 ＣＸ２−Ｘ コンデンサ、Ｌａ 、 Ｌ
ｌ 、 Ｌｂ −インダクタ、Ｃｙｌ・・・Ｙコンデ
ンサ。Fig. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the line filter of the present invention, Fig. 2 is a circuit diagram showing another embodiment in which the configuration of the line filter in Fig. 1 is simplified, and Fig. 3 is a normal circuit diagram. A circuit diagram for explaining mode noise conduction, Figure 4 (a
) (b) is a circuit diagram to explain the conduction of common mode noise, Figures 5 and 6 are characteristic diagrams showing the relationship between capacitors and baluns and noise frequency, and Figures 7 and 8 are respectively 2 It is a figure for explaining the structure of a step type and a single step type. 1.2...Input side child, 3.4...Output terminal, CXO
. CXl, CX2-X capacitor, La, L
l, Lb - inductor, Cyl...Y capacitor.
Claims (1)
コイルと、 負荷側の電源ライン間に介挿された第２のバルンコイル
と、 前記第１のバルンコイルの入力側にこの第１のバルンコ
イルと並列に接続された第１のＸコンデンサと、 前記第１および第２のバルンコイル間にこれらバルンコ
イルと並列に接続された第２のＸコンデンサと、 前記負荷側の電源ラインとグランドとの間に前記第２の
バルンコイルと並列に接続された第１のＹコンデンサと
、 この第１のＹコンデンサと前記第２のバルンコイルの出
力側との問に前記第２のバルンコイルと並列に接続され
た第３のＸコンデンサと からなることを特徴とするラインフィルタ。(1) A first balloon coil inserted between the power supply lines on the input side, a second balloon coil inserted between the power supply lines on the load side, and this first balloon coil on the input side of the first balloon coil. a first X capacitor connected in parallel with the balloon coil; a second X capacitor connected in parallel with the balloon coils between the first and second balloon coils; and between the power supply line on the load side and ground. a first Y capacitor connected in parallel with the second balloon coil; and a first Y capacitor connected in parallel with the second balloon coil between the first Y capacitor and the output side of the second balloon coil. A line filter characterized by comprising three X capacitors.
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP32571689A JPH03186007A (en) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | Line filter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03186007A true JPH03186007A (en) | 1991-08-14 |
Family
ID=18179896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32571689A Pending JPH03186007A (en) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | Line filter |
Country Status (2)
| Country | Link |
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-
1990
- 1990-12-13 DE DE19904039874 patent/DE4039874A1/en not_active Ceased
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2004095697A1 (en) * | 2003-04-24 | 2004-11-04 | Tdk Corporation | Normal mode noise suppressing circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4039874A1 (en) | 1991-06-20 |
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