JPH0722886A - ノイズフィルター - Google Patents
ノイズフィルターInfo
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- JPH0722886A JPH0722886A JP5186785A JP18678593A JPH0722886A JP H0722886 A JPH0722886 A JP H0722886A JP 5186785 A JP5186785 A JP 5186785A JP 18678593 A JP18678593 A JP 18678593A JP H0722886 A JPH0722886 A JP H0722886A
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- Filters And Equalizers (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
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せず、また、漏れ電流が小さ
く、電子機器のダイオードから発生するノイズを低減
し、組立を自動化しやすい構造で安価なノイズフィルタ
ーを得る。 【構成】 入力端子1、2、3の相互間にはコンデンサ
C1、C2、C3、出力端子4、5、6の相互間にはコ
ンデンサC4、C5、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この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2
6を接続する。
Description
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。
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、
C5、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。
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。
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18(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。
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。
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15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16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
22、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。
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17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。
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。
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。
化しにくく、手作業で作るので高価である等の問題点が
あった。
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せず、また、漏
れ電流が小さくてノイズ減衰性能が高く、電子機器のダ
イオードから発生するノイズを低減し、組立を自動化し
やすい構造で安価なノイズフィルターを得ることを目的
とする。
ノイズフィルターは、漏れ磁束を少なくするために、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鉄
系高透磁率磁性体のコアにより構成し、両者を同一のコ
アとしてコイルを巻いたものである。
は、離れた距離の入力端子と出力端子をそれぞれ接続す
る電線を、磁性体の磁路が前記電線の周囲方向に構成さ
れる屈曲構造の磁性チューブに通したものである。
は、各線のノイズ電圧をハイパスフィルターを通して増
幅器に入力し、前記増幅器の出力を前記各線に結合し前
記ノイズ電圧を打ち消すように構成したものである。
は、電子機器に接続する出力端子と直列に過飽和リアク
トルを接続したものである。
は、金属板上に絶縁層を持ち、前記絶縁層上に導体箔の
プリント配線パターンを構成する、金属を基板とした配
線板上に、端子、コンデンサ、コモンモードチョークコ
イル等の部品を乗せ、全体の温度を上昇させて一度にハ
ンダ付けして製造したものである。
いては、コモンモードチョークコイルのコアをフェライ
トコアと鉄系高透磁率磁性体のコアにより構成し、両者
を同一のコアとしてコイルを巻いた手段は、漏れ磁束を
少なくし、コアが飽和しないように作用する。
においては、電線を磁路が周囲方向に構成される屈曲構
造の磁性チューブに通しコモンモードチョークコイルを
構成した手段は、磁性チューブを曲げることができ、漏
れ磁束を少なくするように作用する。
においては、各線のノイズ電圧をハイパスフィルターを
通して増幅器に入力し、増幅器の出力を各線に結合し前
記ノイズ電圧を打ち消すように構成した手段は、コモン
モードチョークコイルのインダクタンスの変化に関係な
くノイズ成分だけ打ち消し、ノイズを減衰するように作
用する。
においては、電子機器に接続する出力端子と直列に過飽
和リアクトルを接続した手段は、電子機器12の整流用
のダイオードの発生するノイズを低減するように作用す
る。
においては、金属を基板とした配線板上に部品を乗せ、
全体の温度を上昇させて一度にハンダ付けして製造した
手段は、部品の冷却効果が高く、組立を容易にするよう
に作用する。
する。 <第一実施例>図1に示すノイズフィルター101は、
この発明の第1の実施例である。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C
4、C5、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。17は鉄
系高透磁率磁性体のコア、18はフェライトコアであ
る。入力端子と出力端子間にはこの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2
6を接続する。
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17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。
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17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
体のほうがインダクタンスが高く、100KHz以上の
高い周波数になるとフェライトコア18のほうがインダ
クタンスが高くなる。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18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
17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5mH10K
Hzで3.5mH100KHzで2mH1MHzで1m
Hの特性のコモンモードチョークコイル26が得られ
る。
26と同等の効果を示すもので、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。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が流れたとすると、この電流の
周波数は1KHz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17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
16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。
チョークコイル26のインダクタンスの周波数特性は、
100KHz以下が高くなっており、この発明の図1の
ノイズフィルター101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IG
BTやMOSFETなどのスイッチング素子で可聴周波
数以上の周波数16〜20KHz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100KHz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。
26と同等の効果を示すもので、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を同一
のコアとしたものである。特にボビン36を使用してい
るので自動巻線が可能で、またコア32、33、34、
35を後から入れて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101を提供でき
る。従来のノイズフィルターのようにフェライトコア3
2、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10
1のように鉄系高透磁率磁性体のコア34、35をフェ
ライトコア32、33と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。
ー102は、この発明の第2の実施例である。図におい
て45は入力部、46は出力部である。入力部45の入
力端子1、2、3間にはコンデンサC1、C2、C3を
接続し、出力部46の出力端子4、5、6間にはコンデ
ンサC4、C5、C6、出力端子4、5、6とアース端
子E間にはコンデンサC7、C8、C9を接続する。4
2、43、44は入力端子1、2、3と出力端子4、
5、6間を接続する電線である。40は磁性体のコア、
41はクッションであり、磁性体のコア40とクッショ
ン41を交互に並べ被服47で覆った磁性チューブ48
の中に電線42、43、44を通したものである。
性のある材料でできているリング状の緩衝材である。磁
性体のコア40はフェライトやアモルファス等の磁性体
のリング状になったトロイダルコアであり磁路を電線4
2、43、44の周囲方向に構成する。被覆47はゴム
やビニール等の伸縮性のある材料かまたは繊維を編んだ
ものを使用する。磁性チューブ48はクッション41及
び被覆47が伸縮するので自在に曲げることができる。
この磁性チューブ48はコモンモードチョークコイルを
構成し、入力端子1、2、3間に設けたコンデンサC
1、C2、C3と出力端子4、5、6間に設けたコンデ
ンサC4、C5、C6、コンデンサC7、C8、C9に
よりノイズフィルター102を構成する。被覆47は、
導体の網やパイプを使用しその一端をアース端子Eに接
続すれば、シールド効果により、磁性チューブ48が通
る場所のノイズの影響を受けないし、ノイズの影響を与
えない。
2においては、電線42、43、44を磁路が周囲方向
に構成される磁性チューブ48に通したので、磁性体の
磁路長が短く、漏れ磁束が少ないため、電線42、4
3、44にピーク値の高い電流が流れても磁性体が飽和
することが少なく、ノイズ減衰性能が低下することが少
ない。また、この磁性チューブ48の長さは自由に選べ
るので、コモンモードチョークコイルとして任意のイン
ダクタンスが得られる。磁性チューブ48が0.5mか
ら1m程度の長さであればインダクタンスは1〜10m
H程度の結構大きな値になりノイズ減衰性能の高いノイ
ズフィルターが得られる。
フィルター102である。図において、50はリボン状
または糸状の磁性体を編んだ、または巻き付けたもの
で、被覆47で覆い磁性チューブ48を構成する。リボ
ン状または糸状の磁性体としてはアモルファス等があ
り、編んだり巻き付けたものは自在に曲げることができ
る。このリボン状または糸状のアモルファスは導体なの
で、その一端をアース端子Eに接続すれば、シールド効
果により、磁性チューブ48が通る場所のノイズの影響
を受けないし、ノイズの影響を与えない。この図5の実
施例のノイズフィルター102は、図4の第2の実施例
のノイズフィルター102と同等の効果が得られる。
ー103は、この発明の第3の実施例である。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、C5、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1
2の電源端子13、14、15に接続する。出力端子
4、5、6に接続する各線に接続したコンデンサC1
0、C11、C12をハイパスフィルター60の入力に
接続し、ハイパスフィルター60の出力信号を反転増幅
器61により増幅し、コンデンサC13、C14、C1
5により出力端子4、5、6の各線に接続する。第3の
実施例のノイズフィルターは以上のように構成されてい
る。
サC1、C2、C3とコモンモードチョークコイル1
1、出力端子4、5、6間に接続したコンデンサC4、
C5、C6と、アース端子Eと各出力端子4、5、6間
に接続したコンデンサC7、C8、C9により通常のノ
イズフィルターを構成する。このノイズフィルター10
3は一定の減衰性能を持っており、入力端子1、2、3
から入ったノイズはある程度は減衰されて出力端子に伝
えられるがこのままではノイズを完全に減衰させること
はできない。ノイズ成分を通す静電容量のコンデンサC
10、C11、C12によりハイパスフィルター60に
入力されたノイズ成分は例えば10KHzのハイパスフ
ィルターであれば、10KHz以上の周波数のノイズ成
分だけを通過させる。ハイパスフィルター60の出力を
反転増幅器61により増幅し、コンデンサC13、C1
4、C15により出力端子4、5、6の各線に接続すれ
ば、出力端子4、5、6のノイズ成分だけ打ち消すこと
ができ、非常に高いノイズ減衰性能が得られる。
ドチョークコイル11とコンデンサによるノイズフィル
ターで高い減衰性能が得られるが、それ以下の周波数、
例えば100KHz前後の周波数ではコモンモードチョ
ークコイル11とコンデンサだけではノイズを減衰する
ことは難しい。従って、ノイズを増幅して打ち消すよう
に構成したこの発明の第3の実施例のノイズフィルター
103によれば従来のノイズフィルターでは減衰できな
かった低い周波数のノイズ成分も減衰することができ
る。さらにコンデンサC7、C8、C9に静電容量の小
さなものを使用しても低い周波数のノイズ成分も減衰す
ることができるので漏れ電流を小さくすることができる
効果がある。
にピーク値の高い電流が流れた時にこのコモンモードチ
ョークコイル11のインダクタンスが低下するが、増幅
器61の増幅度が高ければノイズ成分を打ち消すのでノ
イズ減衰性能が低下することは少なく、コモンモードチ
ョークコイル11のインダクタンスの低下の影響を受け
にくい。この発明の第1の実施例による鉄系高透磁率磁
性体のコア17とフェライトコア18を同一のコアとし
たコモンモードチョークコイル26を使用すればインダ
クタンスの低下は少なくさらに効果が高くなる。
フィルター103である。図において、反転増幅器61
の出力をトランス62で絶縁し、コンデンサC13、C
14、C15により出力端子4、5、6の各線に接続し
ても図6の第3の実施例のノイズフィルター103と同
等の効果が得られる。また反転増幅器61の代わりに正
転増幅器を使用したときはトランス62の極性を逆に接
続することにより、同等の効果が得られる。また、トラ
ンスの巻き数比を変えることにより反転増幅器61の出
力インピーダンスと出力端子4、5、6の各線のインピ
ーダンスを合わせることができ、よりノイズ減衰性能の
高いノイズフィルターが得られる効果がある。
ー104は、この発明の第4の実施例である。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。入力端子にはコモンモードチョー
クコイル11を接続し、このコモンモードチョークコイ
ル11と出力端子間には過飽和リアクトル71、72、
73をそれぞれ接続する。コモンモードチョークコイル
11と過飽和リアクトル71、72、73の間の線間に
はコンデンサC4、C5、C6を接続し、またアース端
子E間にはコンデンサC7、C8、C9を接続する。出
力端子4、5、6は電子機器12の電源端子13、1
4、15に接続する。第4の実施例のノイズフィルター
は以上のように構成されている。
4の動作を説明すると、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、15には一般的にダイオード7
4、75、76、77、78、79が接続されコンデン
サC16に直流電圧を充電する。R−S相の電圧すなわ
ち入力端子13と14間の電圧が高くなり、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74の逆回復特性によ
りリカバリ電流が電流80とは逆の向きに流れようとす
るが、ノイズフィルター104の出力端子4に過飽和リ
アクトル71を接続すると、リカバリ電流が流れる瞬間
に大きなインダクタンスになり、リカバリ電流が流れに
くくして、結果的にリカバリ電流によるノイズが発生し
ないようにしてノイズ電圧を低減する。出力端子5、6
に接続された過飽和リアクトル72、73も同様の動作
をする。この低減されたノイズ電圧を図18(c)に、
拡大図を(e)に示す。
動作を説明すると、図19(a)のダイオードがオフす
る時の電流の変化を示す波形図において、ダイオード7
4がオフするとき、リカバリ電流が流れ出す時点94で
は(b)に示す過飽和リアクトルのインダクタンスは非
常に高い状態95にあり、リカバリ電流が流れるのを妨
げる。過飽和リアクトルが無い時はリカバリ電流96が
流れるが、過飽和リアクトルがあると97のように流れ
る電流は少なく、急峻に電流が切れることが無いので、
ノイズが発生しにくい。また、過飽和リアクトルのイン
ダクタンスは図8に示す配線インダクタンス82、8
3、84に比べて遥かに大きいので、共振周波数は低
く、周波数の高いノイズは発生しない。この過飽和リア
クトルの材料としては高透磁率性と高角形比の過飽和特
性、低鉄損といった特徴を持っているコバルト系のアモ
ルファスコアが適している。
アクトル71、72、73の具体的な使用方法を示す構
成図である。過飽和リアクトル71、72、73はアモ
ルファスコア等の高透磁率のコアであるため、図9に示
すように出力端子4、5、6に接続する電線に貫通する
だけで、実用上は十分であり、非常に簡単な構成でノイ
ズ電圧を低減する効果がある。また、過飽和リアクトル
の材料によっては、2〜5ターンコアに電線を巻きつけ
る必要があるが、巻数は少なく、貫通と同様に簡単な構
成でノイズ電圧を低減する効果がある。
代わりにフェライトコア等を使用すると、過飽和リアク
トルの非飽和時のインダクタンスに比べ小さなインダク
タンスになり、ダイオードの発生するノイズを低減する
ことは難しい。また、過飽和リアクトルの非飽和時のイ
ンダクタンスと同じ程度の大きなインダクタを作るに
は、大きなフェライトコアとこれに電線を多数回巻いた
ものになり、大きく、高価になり、また飽和しないので
このインダクタンスにより電圧降下し、電子機器12に
入力する交流電圧が低くなってしまう。また、過飽和リ
アクトルはダイオードのリカバリ電流が流れているとき
は大きなインダクタンスになるが、ダイオードが導通し
て電流が流れている時は飽和しているためインダクタン
スは非常に低い状態になっており、電圧降下もなく、電
力損失も少ない。従って、過飽和リアクトルを使用した
この第4の実施例によるノイズフィルター104は飽和
しないインダクタを使用したものとは異なる動作をす
る。
ノイズフィルター104の出力端子4、5、6側に電子
機器12を接続し、出力端子4、5、6に接続する電線
に過飽和リアクトル71、72、73を接続しノイズ電
圧を低減する手段を設けたが、ノイズフィルター104
の入力端子1、2、3側に電子機器12を接続し、入力
端子1、2、3に接続する電線に過飽和リアクトル7
1、72、73を設けても同等の効果が得られる。
ター105の製造方法は、この発明の第5の実施例であ
る。図において、アルミニウムや銅板のような熱良導体
の金属板上に熱伝導性能が高く薄い絶縁層111を持
ち、前記絶縁層111上に導体箔のプリント配線パター
ン110を構成した金属を基板とした配線板112上
に、部品として端子1、2、3、4、5、6、E、コン
デンサC1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C
8、C9、コモンモードチョークコイル11等を乗せ、
各部品の電極部分とプリント配線パターン110との間
にはクリーム状または板状のハンダをはさみ、金属を基
板とした配線板112の下に高温の発熱体を接触させる
か、赤外線を当て加熱するか、高温の雰囲気の中に入れ
るかなどをして、全体の温度を上昇させるとハンダが溶
け、全体の部品が一度にハンダ付けできる。この発明の
第5の実施例に示すノイズフィルター105は以上のよ
うにして製造する。
子1、2、3、4、5、6、Eの代表的な形状を示すも
のであり底面のハンダ付けする部分と上部のネジ止めす
る穴またはネジを有しているものである。(c)の11
5はコンデンサC1、C2、C3、C4、C5、C6、
C7、C8、C9で、電極116の形状がプリント配線
パターン110上に乗せて自立しハンダ付けできる形状
のもので、また電極116の材料としては熱伝導性の良
い銅板が良く、コンデンサの発熱をプリント配線パター
ン110に逃がすために十分な厚さ、例えば1〜1.5
mmの銅板の電極を使用すると良い。(d)のコモンモ
ードチョークコイル11はケース117に固定される電
極118に、コア119に電線を巻いたものを接続した
もので、電極118の形状がプリント配線パターン11
0上に乗せてハンダ付けできる形状に構成したものであ
る。
105の製造方法は電線を巻き付けたり、切ったりしな
くてもよく、手作業によるハンダ付けも必要としない。
そのためノイズフィルターの組立を省力化し、ロボット
や自動機械による自動組立ができ、安価なノイズフィル
ターの大量生産を可能とする効果がある。
属は通常電子機器の箱体と同電位の金属上に取り付けら
れるので、この基板の金属はアース電位となる。このア
ース電位の金属基板上に薄い絶縁層111を設けて導体
箔のプリント配線パターン110を構成するので、ノイ
ズが空間に輻射されることが少なく、また入力側から出
力側へノイズが漏れることも少ないので、ノイズフィル
ターとしてのノイズ減衰性能が高いノイズフィルターが
得られる効果がある。
105に大電流が流れたとき、プリント配線パターン1
10やコンデンサC1、C2、C3、C4、C5、C
6、C7、C8、C9、コモンモードチョークコイル1
1等が発熱するが、熱伝導性能が高く薄い絶縁層111
上に導体箔のプリント配線パターン110を構成し、そ
のうえに各部品をハンダ付けしているので、プリント配
線パターン110は冷却効果が高く幅のせまいパターン
でも大電流を流すことができ、コンデンサやコモンモー
ドチョークコイル11の発熱もプリント配線パターン1
10にハンダ付けした電極から冷却されるので小型のも
のが使用でき、ノイズフィルター105の小型のものが
得られる効果がある。
明の第5の実施例の他の発明である。図において、金属
を基板とした配線板112上に設けた導体箔のプリント
配線パターン110にハンダ付けした出力端子4、5、
6を中心として過飽和リアクトル71、72、73をそ
れぞれはめこんで第4の実施例を構成する製造方法であ
り、非常に簡単な構成で第4の実施例と同等の効果が得
られる。
明の第5の実施例の他の発明である。図において、ノイ
ズフィルター105は金属を基板とした配線板112上
に、部品を乗せ、各部品をハンダ付けして構成される第
5の実施例のノイズフィルターである。108はカバー
であり、プラスチック等の絶縁物を成形して構成し、端
子1、2、3、4、5、6、Eの接続部を外に出すよう
にしてノイズフィルター105を覆ったものである。こ
のカバー108はノイズフィルター105の取り付け穴
と同寸法の取り付け穴106を持ちノイズフィルター1
02とカバー108を同一のネジ等で固定できる。ま
た、カバー108とノイズフィルター102とを接合面
107で接着または、はめ合わせ、または鉤状のもので
引っ掛けて固定すれば、ノイズフィルター105のプリ
ント配線パターン110や部品、端子に誤って接触する
ことがないので安全であり、商品価値も向上する効果が
ある。
バー108の内部に熱伝導性のプラスチック等の樹脂を
充填すれば振動や外的力等で部品のハンダ付けが取れる
こともなくなり、またコンデンサやコモンモードチョー
クコイル11等の部品の発熱に対しても冷却効果をさら
に良くすることができ、ノイズフィルター105の品質
が向上する効果がある。
けてシールドをすればプラスチック等の絶縁物を成形し
て構成したカバー108であってもノイズを外部に出す
ことはなくノイズ減衰性能の高いノイズフィルターが得
られる効果がある。
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。
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項1の発明のノイズフィルターは、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
ルターが得られる効果がある。
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、また、自在に曲げることができるので、
入力部と出力部が異なる位置に設定することができ、配
線の一部として使用できるので、省スペースであり、ノ
イズフィルターを組み込む装置の組立コストが安くなる
効果がある。
イズを増幅して打ち消すように構成したので、従来のノ
イズフィルターでは減衰できなかった低い周波数のノイ
ズ成分も減衰することができ、ピーク値の高い電流が流
れた時にもノイズ減衰性能が低下することは少ない。ま
た、出力端子とアース間のコンデンサC7、C8、C9
に静電容量の小さなものを使用して漏れ電流を小さくす
ることができる等の効果がある。
子機器12側の出力線に過飽和リアクトルを接続したの
で、電子機器12のダイオードのリカバリ電流が流れに
くくし、リカバリ電流によるノイズが発生しないように
してノイズを低減する効果がある。
属を基板とした配線板112上に、全体の部品を一度に
ハンダ付けしたので、自動組立ができ、安価なノイズフ
ィルターを生産することができ、ノイズ減衰性能が高
く、小型のものが得られる効果がある。
ィルターを示す構成図である。
ィルターのコモンモードチョークコイルの一例である。
ィルターのコモンモードチョークコイルの一例である。
ルターを示す構成図である。
ィルターの他の実施例を示す構成図である。
ィルターを示す回路図である。
ィルターの他の実施例を示す回路図である。
ィルターを示す回路図である。
トルの具体的な使用方法を示す構成図である。
ズフィルターの製造方法を示す構成図である。
ズフィルターの製造方法の、端子、コンデンサ、コモン
モードチョークコイルの形状の一例を示す構成図であ
る。
であるノイズフィルターの製造方法の、過飽和リアクト
ルの具体的な挿入方法を示す構成図である。
であるノイズフィルターの製造方法を示す構成図であ
る。
図である。
明するための波形図である。
明するための構成図である。
明するための特性図である。
明するための波形図である。
アクトルの動作を説明するための波形図と特性図であ
る。
Claims (5)
- 【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、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。 - 【請求項2】 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を、離れた距離の入力
端子と出力端子を接続する電線を、磁性体の磁路が前記
電線の周囲方向に形成される屈曲構造の磁性チューブに
通すことにより構成したことを特徴とするノイズフィル
ター。 - 【請求項3】 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、 各線のノイズ電圧をハイパスフィルターを通して増幅器
に入力し、前記増幅器の出力を前記各線に結合し前記ノ
イズ電圧を打ち消すように構成したことを特徴とするノ
イズフィルター。 - 【請求項4】 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、 前記電子機器に接続する出力端子と直列に過飽和リアク
トルを接続したことを特徴とするノイズフィルター。 - 【請求項5】 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、 金属板上に絶縁層を持ち、前記絶縁層上に導体箔のプリ
ント配線パターンを構成する、金属を基板とした配線板
上に、端子、コンデンサ、コモンモードチョークコイル
等の部品を乗せ、全体の温度を上昇させて一度にハンダ
付けして製造することを特徴とするノイズフィルター。
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