CN114300237A - 共模扼流圈 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种共模扼流圈，能够在1MHz附近的低频区域中减少模式转换特性。在卷芯部设置双层卷绕区域和非接触卷绕区域，上述双层卷绕区域构成将第一导线卷绕于卷芯部的周面而成的第一层和将第二导线卷绕于第一层的外侧而成的第二层，上述非接触卷绕区域将导线以相互不接触的状态卷绕而成。非接触卷绕区域位于第一凸缘部与双层卷绕区域之间，双层卷绕区域具有切换部，该第一导线和第二导线交叉的部分是第一导线和第二导线交叉的部分，用于切换双层卷绕区域中的第一导线以及第二导线的各自的匝在轴线方向上的位置关系。在非接触卷绕区域中，第一导线的导线长度比第二导线的导线长度长。经过两个区域，第一导线的线圈长度比第二导线的线圈长度长。

Description

共模扼流圈

技术领域

本发明涉及共模扼流圈，特别是涉及关于具有围绕磁芯所具备的卷芯部卷绕了两根导线的构造的绕组型的共模扼流圈中的导线的卷绕方式的改进。

背景技术

绕组型的共模扼流圈具备：磁芯，具有卷芯部，并且具有设置于卷芯部的轴线方向上的相互相反的端部的第一凸缘部以及第二凸缘部；第一端子电极以及第三端子电极，设置于第一凸缘部；第二端子电极以及第四端子电极，设置于第二凸缘部；第一导线，绕卷芯部卷绕，并且与第一端子电极以及第二端子电极连接；以及第二导线，在与第一导线的卷绕方向相同的方向上绕卷芯部卷绕，并且与第三端子电极以及第四端子电极连接。

对于本发明所关注的共模扼流圈例如记载于日本特开2017-183444号公报(专利文献1)。专利文献1所记载的共模扼流圈是为了提高高频特性而开发的，在卷芯部配置有第一卷绕区域、第二卷绕区域、位于第一卷绕区域与第二卷绕区域之间的第三卷绕区域。第一导线和第二导线在第一及第二卷绕区域中，以各自的相同匝相互沿着的方式卷绕(在专利文献1中称为“双线卷绕”)，在第三卷绕区域中，第一导线和第二导线的一方卷绕于第一层，另一方卷绕于第二层(在专利文献1中称为“层间卷绕”)。

根据上述结构，在层间卷绕的部分与第一凸缘部及第二凸缘部之间插入双线卷绕的部分，因此确保层间卷绕的部分与第一凸缘部及第二凸缘部的距离。一般而言，层间卷绕的部分的卷绕密度比双线卷绕的部分的卷绕密度高，因此若与分别设置有端子电极的第一凸缘部以及第二凸缘部的各个的距离较短，则容易产生不必要的寄生电容成分。但是，专利文献1中记载了如下情况：上述结构的共模扼流圈充分确保层间卷绕的部分与第一凸缘部及第二凸缘部的距离，因此抑制不必要的寄生电容成分的产生，其结果为，能够获得较高的高频特性。

专利文献1：日本特开2017-183444号公报。

在专利文献1中，用曲线图表示共模扼流圈的Sdc21特性。如果参照该曲线图，则可以发现10MHz以上的高频区域中的特性的提高。但是，可知具有专利文献1所记载的结构的共模扼流圈在1MHz附近的低频区域中，无法获得良好的特性，更具体而言，无法减少模式转换特性。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能够在1MHz附近的低频区域中减少模式转换特性的共模扼流圈。

在专利文献1所记载的技术中，采用了抑制寄生电容的方法。对于10MHz以上的高频区域的特性，电容成分的影响较大，因此推测这样控制寄生电容是有效的。

另一方面，以往，认为在低频区域中，控制特性的要素不是电容成分，而是电阻成分及电感成分占支配地位。此外，低频区域的线圈的成本要求严格，因此不采用专利文献1所记载那样的考虑了电容成分的复杂的卷绕方法(双层交叉卷绕)。

在这样的背景下，本案发明人进行了实验的结果可知，在1MHz附近的低频区域中，仅控制电阻成分以及电感成分是不充分的。而且，进一步专心研究的结果可知，在1MHz附近的低频区域中仍然需要考虑电容成分。

本发明面向一种共模扼流圈，具备：磁芯，具有卷芯部，该卷芯部具有周面且沿与周面平行的轴线方向延伸，并且，上述磁芯具有分别设置于卷芯部的轴线方向上的相互相反的第一端部、第二端部的第一凸缘部、第二凸缘部，且包含磁性材料；第一端子电极以及第三端子电极，设置于第一凸缘部；第二端子电极以及第四端子电极，设置于第二凸缘部；第一导线，绕卷芯部的周面呈螺旋状卷绕，并且与第一端子电极以及第二端子电极连接；以及第二导线，在与第一导线的卷绕方向相同的方向上绕卷芯部的周面呈螺旋状卷绕，并且与第三端子电极以及第四端子电极连接，第一导线和第二导线具备由相互相同的导电材料构成的线状的中心导体。

为了解决上述的技术课题，本发明具有以下的特征。

在基于第一导线以及第二导线的卷绕状态对绕卷芯部的周面的第一导线以及第二导线的卷绕区域进行分类时，具有：

(1)双层卷绕区域，包括构成第一层和第二层的双层卷绕部分，上述第一层通过第一导线卷绕于卷芯部的周面而构成，上述第二层通过第二导线嵌入形成于第一导线的相邻的匝间的凹部且卷绕于第一层的外侧而构成，

(2)非接触卷绕区域，第一导线以及第二导线以相互不接触的状态卷绕。

上述非接触卷绕区域在卷芯部的轴线方向上，位于第一凸缘部与上述双层卷绕区域之间。

双层卷绕区域具有切换部，上述切换部是第一导线和第二导线交叉的部分，用于切换该双层卷绕区域中的第一导线以及第二导线的各自的匝在轴线方向上的位置关系。

在非接触卷绕区域中，第一导线的导线长度比第二导线的导线长度长。

经过双层卷绕区域以及非接触卷绕区域，绕卷芯部的周面进行卷绕的第一导线的在轴线方向上测定的长度亦即第一导线的线圈长度比绕卷芯部的周面进行卷绕的第二导线的在轴线方向上测定的长度即第二导线的线圈长度长。

根据本发明，首先，双层卷绕区域具有用于切换第一导线以及第二导线的各自的匝在轴线方向上的位置关系的第一导线和第二导线交叉的部分亦即切换部，因此能够通过第一导线以及第二导线整体平衡在第一导线与第二导线之间产生的电容成分。

另外，根据本发明，在非接触卷绕区域中，第一导线的导线长度比第二导线的导线长度长。即，为了补偿在双层卷绕区域中，构成第一层的第一导线的导线长度必然比构成第二层的第二导线的导线长度短的量，如上述那样，在非接触卷绕区域中，使第一导线的导线长度比第二导线的导线长度长。因此，第一导线整体的导线长度与第二导线整体的导线长度之差被减少，其结果为，第一导线所具有的电阻成分与第二导线所具有的电阻成分之差被减少。因而，能够使第一导线所具有的电阻成分和第二导线所具有的电阻成分平衡。

并且，根据本发明，通过双层卷绕区域以及非接触卷绕区域，第一导线的线圈长度比第二导线的线圈长度长。即，在双层卷绕区域中，与构成第二层的第二导线相比，构成第一层的第一导线与包含磁性材料的磁芯的距离较近，漏电感较小，因此构成第一层的第一导线所施加的电感成分比构成第二层的第二导线所施加的电感成分大。为了减少该第一导线与第二导线之间的电感成分之差，如上述那样，通过双层卷绕区域以及非接触卷绕区域，使第一导线的线圈长度比第二导线的线圈长度长，因此能够使第一导线所施加的电感成分和第二导线所施加的电感成分平衡。

如以上那样，根据本发明，能够实现一种共模扼流圈，能够调整除了电容成分之外，还包含电阻成分以及电感成分的总阻抗的平衡，因此减少在1MHz附近的频率区域中的模式转换特性。

附图说明

图1是从底面(安装面)侧表示本发明的第一实施方式的共模扼流圈1的外观的立体图，省略了导线3以及4中的绕卷芯部7卷绕的部分的图示。

图2是将卷芯部7的中心轴线通过的面即与安装面垂直的面作为正面，示意性地表示图1所示的共模扼流圈1中的第一导线3以及第二导线4的卷绕状态的图，用剖视图表示磁芯2以及导线3、4。

图3是从底面侧示意性地表示图1所示的共模扼流圈1中的第一导线3以及第二导线4的卷绕状态的图，用剖视图表示除了磁芯2中的凸缘部11、12的卷芯部7以及导线3、4。

图4是用于说明在图2所示的第一导线3与第二导线4之间产生的倾斜电容Cd1、Cd2、Cd3、Cd4的剖视图。

图5是用于进一步详细说明在图4所示的第一导线3与第二导线4之间产生的倾斜电容Cd1、Cd2、Cd3、Cd4的等效电路图。

图6是表示通过模拟求出的共模扼流圈的模式转换特性(Sdc21)的图，X表示图2所示的共模扼流圈1的模式转换特性，Y表示比较例所涉及的共模扼流圈的模式转换特性。

图7是相当于图2的上半部分的图，是示意性地表示图6中示出模式转换特性的比较例所涉及的共模扼流圈100中的第一导线3以及第二导线4的卷绕状态的图。

图8是示意性地表示本发明的第二实施方式的共模扼流圈1a中的第一导线3以及第二导线4的卷绕状态的与图2对应的图。

图9是用于说明在图8所示的第一导线3与第二导线4之间产生的倾斜电容Cd11、Cd12的剖视图。

图10是用于进一步详细说明在图9所示的第一导线3与第二导线4之间产生的倾斜电容Cd11、Cd12的等效电路图。

图11是示意性地表示本发明的第三实施方式的共模扼流圈1b中的第一导线3以及第二导线4的卷绕状态的与图2对应的图。

图12是示意性地表示本发明的第四实施方式的共模扼流圈1c中的第一导线3以及第二导线4的卷绕状态的与图2对应的图。

图13是用于说明在本发明的实施方式中，可能产生于导线3、4的状态的图，是从卷芯部侧放大处于卷绕状态的导线3、4的各一部分而进行示出的立体图。

附图标记说明

1、1a、1b、1c…共模扼流圈；2…磁芯；3…第一导线；4…第二导线；5…周面；6…轴线方向；7…卷芯部；9…第一端部；10…第二端部；11…第一凸缘部；12…第二凸缘部；13…第一端子电极；14…第二端子电极；15…第三端子电极；16…第四端子电极；19…凹陷；A…双层卷绕区域；B、B1、B2…非接触卷绕区域；C、C1、C2…切换部；lg1、lg2…线圈长度。

具体实施方式

[第一实施方式]

图1表示本发明的第一实施方式的共模扼流圈1的外观。

共模扼流圈1具备磁芯2、分别构成电感器的第一导线3以及第二导线4。在图1中省略地图示第一导线3以及第二导线4。磁芯2包含磁性材料，更具体而言，由作为磁性体的Ni-Zn系铁氧体、或者含有磁性材料的树脂等构成。磁芯2整体形成为截面四边形状。

磁芯2具有卷芯部7和第一凸缘部11、第二凸缘部12，上述卷芯部7具有周面5且沿与周面5平行的轴线方向6延伸，上述第一凸缘部11、第二凸缘部12分别设置于卷芯部7的轴线方向6上的相互相反的第一端部9、第二端部10。

在第一凸缘部11设置有第一端子电极13以及第三端子电极15，在第二凸缘部12设置有第二端子电极14以及第四端子电极16。端子电极13～16例如通过导电性糊剂的烧制、导电性金属的镀覆等而形成。端子电极13～16也可以置换成由金属板构成的端子部件。此外，从端子电极13～16的位置可知，图1以将面向安装基板侧的面朝向上方的姿势、即从底面侧图示共模扼流圈1。

共模扼流圈1还可以具备顶板17。顶板17与磁芯2同样，包含磁性材料，更具体而言，由作为磁性体的Ni－Zn系铁氧体、或者含有磁性材料的树脂等构成。磁芯2和顶板17包含磁性材料时，顶板17设置为将第一凸缘部11和第二凸缘部12之间连结，从而磁芯2与顶板17配合，构成闭磁路。也可以代替顶板17，实施基于包含磁性材料的树脂的涂层。

此外，如果不特别期望构成上述那样的闭磁路的功能，则顶板17或者树脂涂层材料也可以由不包含磁性材料的材料构成。

虽然省略了详细的图示，通常，第一导线3以及第二导线4具备由导电材料构成的线状的中心导体、和覆盖线状的中心导体的周面的电绝缘性被膜。例如，导线3、4例如由已绝缘被覆的铜线构成。第一导线3以及第二导线4的各个所具备的线状的中心导体由相互相同的导电材料构成，每单位长度具有实质上相互相等的电阻。以典型的例子来说，第一导线3和第二导线4由相互相同的导电材料构成的情况下，具有实质上相互相同的线径。此外，具有实质上相互相等的电阻是因为有时通过加工上的影响等，在中心导体中关于成分、线径会产生些许差异，是允许可能产生这样的些许差异的主旨。

在图1中，仅图示了第一导线3以及第二导线4的各个的端部。第一导线3的两端部分别与第一端子电极13以及第二端子电极14连接，第二导线4的两端部分别与第三端子电极15以及第四端子电极16连接。这些连接例如应用热压接。

在图2和图3中用剖视图示意性地示出了图1所示的共模扼流圈1中的第一导线3以及第二导线4的绕卷芯部7的卷绕状态。在这里，在图2中，将卷芯部7的中心轴线通过的面且与安装面垂直的面作为正面表示第一导线3以及第二导线4的绕卷芯部7的卷绕状态，在图3中，从底面(安装面)侧表示第一导线3以及第二导线4的绕卷芯部7的卷绕状态。在图2、图3以及之后的同样的剖视图中，对第二导线4的截面实施阴影，与第一导线3的区别变得明确。

在图1中省略了图示，但如图2和图3所示，第一导线3以及第二导线4绕卷芯部7的周面5，从第一凸缘部11侧的第一端部9朝向第二凸缘部12侧的第二端部10，以相互实质上相同的匝数呈螺旋状卷绕。在图2和图3所示的第一导线3以及第二导线4的各个的截面内，标记表示从卷芯部7的第一端部9侧开始数第几匝的数(以下，称为“匝序数”。)“1”～“19”。向第一导线3以及第二导线4的各个截面内的匝序数的标记在其它同样的剖视图中也被采用。

在图2中，图示了实线的箭头以及虚线的箭头。这些实线的箭头以及虚线的箭头示意性地表示绕卷芯部7卷绕的第一导线3以及第二导线4的各个中的有特征的部分，用实线的箭头表示位于卷芯部7的近前侧的部分，用虚线的箭头表示隐藏在卷芯部7的另一侧的部分。

另外，在图3中，图示了第一导线3的一端与第一端子电极13连接，同样另一端与第二端子电极14连接的状态以及第二导线4的一端与第三端子电极15连接，同样另一端与第四端子电极16连接的状态。

如图2和图3所示，基于第一导线3以及第二导线4的卷绕状态对绕卷芯部7的周面5的第一导线3以及第二导线4的卷绕区域进行分类时，具有：

(1)双层卷绕区域A，包括构成第一层和第二层的双层卷绕部分，上述第一层通过第一导线3卷绕于卷芯部7的周面5而构成，上述第二层通过第二导线4嵌入形成于第一导线3的相邻的匝间的凹部且卷绕于第一层的外侧而构成，

(2)非接触卷绕区域B，第一导线3以及第二导线4以相互不接触的状态卷绕。

在本实施方式中，一个非接触卷绕区域B在卷芯部7的轴线方向6上位于第一凸缘部9与双层卷绕区域A之间。

若关注双层卷绕区域A，则在双层卷绕区域A中，通过使第一导线3和第二导线4交叉，设置有用于切换第一导线3以及第二导线4的各自的匝在轴线方向6上的位置关系的两个切换部C1以及C2。切换第一导线3以及第二导线4的各自的匝在轴线方向6上的位置关系是指，例如，若以第一导线3的第n匝和第二导线4的第n匝的位置关系来说，从第一导线3的第n匝位于比第二导线4的第n匝靠第一凸缘部11侧的状态变成第二导线4的第n匝位于比第一导线3的第n匝靠第一凸缘部11侧的状态。通过切换第一导线3以及第二导线4的各自的匝在轴线方向6上的位置关系，能够以第一导线3以及第二导线4整体使在第一导线3与第二导线4之间产生的电容成分平衡。对于该点的详细内容，参照图4以及图5进行后述。

此外，在两个切换部C1以及C2中，在切换部C1中，在第一导线3与第二导线4的交叉部位的前后的导线3以及4的各自的匝间设置有间隙，但在切换部C2中，没有设置间隙。

另外，在非接触卷绕区域B中，第一导线3的导线长度比第二导线4的导线长度长。

另外，通过双层卷绕区域A以及非接触卷绕区域B，第一导线3的线圈长度lg1比第二导线4的线圈长度lg2长。

参照图4和图5，对由于切换第一导线3以及第二导线4的各自的匝在轴线方向6上的位置关系而对在第一导线3与第二导线4之间产生的电容成分的影响进行说明。

在图4中，用剖视图将经由两个切换部C1以及C2对双层卷绕区域A进行区分后的三个区域、即第一区域A1、第二区域A2以及第三区域A3的各个中的第一导线3以及第二导线4的卷绕状态的一部分放大并示出。在图4中，在第一导线3以及第二导线4的各个的截面附近标记的数字表示相当于图2和图3所示的匝序数的匝序数。

另外，在图5中，对于第一区域A1、第二区域A2以及第三区域A3的各个，图4所示的第一导线3以及第二导线4的各自的1匝由一个电感器符号表示，在各电感器符号的附近标记的数字表示相当于图2和图3所示的匝序数的匝序数。在图5中，图示为第一导线3以及第二导线4的各自的相同匝上下对齐。

输入到共模扼流圈的差动信号转换成共模信号的Scd21特性即模式转换特性增加的原因在于，与共模扼流圈相关而产生的杂散电容(分布电容)搅乱通过共模扼流圈的信号的平衡。本案发明人发现，特别是作为使Scd21增加的重要因素，在相邻的第一导线3与第二导线4之间产生的杂散电容中，第一导线3以及第二导线4的具有不同的匝序数的匝间的杂散电容(以下，称为“倾斜电容”)的影响较大。在图4和图5中，图示了倾斜电容Cd1、Cd2、Cd3、Cd4。

如图4所示，在双层卷绕区域A中的第一区域A1中，第一导线3的具有某匝序数的匝和具有与该匝序数相同的匝序数的第二导线4的匝在卷芯部7的轴线方向6上错开0.5匝。

因此，在第一区域A1中，倾斜电容Cd1形成于第一导线3的第n+1匝与第二导线4的第n匝之间，例如，形成于第一导线3的第3匝与第二导线4的第2匝之间。因而，在图示为第一导线3以及第二导线4的各自的具有相同匝序数的匝彼此上下对齐的图5的等效电路图中，倾斜电容Cd1成为所谓的“右侧下斜”的连接姿势。此外，该“右侧下斜”或者“右侧上斜”的表现在后面的说明中也使用。

接下来，在第二区域A2中，第一导线3的具有某匝序数的匝和具有与该匝序数相同的匝序数的第二导线4的匝如图4所示在卷芯部7的轴线方向6上错开1.5匝。

因此，在第二区域A2中，首先，倾斜电容Cd2形成于第一导线3的第n匝与第二导线4的第n+1匝之间，例如，形成于第一导线3的第11匝与第二导线4的第12匝之间。因而，在图示为第一导线3以及第二导线4的各自的具有相同匝序数的匝彼此上下对齐的图5的等效电路图中，倾斜电容Cd2成为所谓的“右侧上斜”的连接姿势。

在第二区域A2中，进而，倾斜电容Cd3形成于第一导线3的第n匝与第二导线4的第n+2匝之间，例如，形成于第一导线3的第11匝与第二导线4的第13匝之间。因而，在图示为第一导线3以及第二导线4的各自的具有相同匝序数的匝彼此上下对齐的图5的等效电路图中，倾斜电容Cd3成为所谓的“右侧上斜”的连接姿势。

接下来，在第三区域A3中，第一导线3的具有某匝序数的匝和具有与该匝序数相同的匝序数的第二导线4的匝如图4所示在卷芯部7的轴线方向6上错开0.5匝。

因此，在第三区域A3中，倾斜电容Cd4形成于第一导线3的第n+1匝与第二导线4的第n匝之间，例如，形成于第一导线3的第17匝与第二导线4的第16匝之间。因而，在图示为第一导线3以及第二导线4的各自的具有相同匝序数的匝彼此上下对齐的图5的等效电路图中，与倾斜电容Cd1的情况同样，倾斜电容Cd4成为所谓的“右侧下斜”的连接姿势。

关于上述的倾斜电容Cd、Cd2、Cd3、Cd4，将这些数值化，对各个的大小以及作用进行研究。

如图5所示的第一区域A1中的倾斜电容Cd1或者第三区域A3中的倾斜电容Cd4那样，具有“右侧下斜”的连接姿势的情况下，在将倾斜电容数值化时，标注“+”的附图标记。相反，如图5所示的第二区域A2中的倾斜电容Cd2或者Cd3那样，具有“右侧上斜”的连接姿势的情况下，在将倾斜电容数值化时，标注“－”的附图标记。

另外，如倾斜电容Cd1、Cd2、Cd4那样，使倾斜电容产生的第一导线3侧的匝序数与第二导线4侧的匝序数之差为“1”的情况下，将倾斜电容的绝对值数值化为“1”。另外，如倾斜电容Cd3那样，使倾斜电容产生的第一导线3侧的匝序数与第二导线4侧的匝序数之差为“2”的情况下，将倾斜电容的绝对值数值化为“2”。

如果根据上述的规则，倾斜电容Cd1、Cd4的各个能够数值化为“+1”。倾斜电容Cd2能够数值化为“－1”。倾斜电容Cd3能够数值化为“－2”。因此，例如在第二区域A2中，在第二导线4的每1匝产生(－1)+(－2)＝－3的倾斜电容。

在这里，将位于第一区域A1且构成第二层的第二导线4的匝数设为N1，将位于第二区域A2且构成第二层的第二导线4的匝数设为N2，将位于第三区域A3且构成第二层的第二导线4的匝数设为N3时，在第一区域A1中，整体产生+1×N1的倾斜电容，在第二区域A2中，整体产生－3×N2的倾斜电容，在第三区域A3中，整体产生+1×N3的倾斜电容。

因此，如果匝数N1和匝数N3的和为匝数N2的3倍、即N1+N3＝N2×3，则成为(+1×N1)+(+1×N3)＝－3×N2。在这种情况下，在第一区域A1整体以及第三区域A3整体产生的倾斜电容被在第二区域A2整体产生的倾斜电容抵消，其结果，能够使双层卷绕区域A中的第一导线3与第二导线4之间产生的倾斜电容通过第一导线3以及第二导线4整体平衡。因此，能够减少在第一导线3与第二导线4之间产生的倾斜电容的影响，能够减少共模扼流圈1的模式转换特性。

此外，实际上，作为对模式转换特性产生影响的杂散电容，除了上述那样的在第一导线3与第二导线4之间产生的倾斜电容之外，也可能存在切换部C1以及C2中的第一导线3与第二导线4之间产生的杂散电容、在导线3、4与端子电极13～16之间产生的杂散电容(在本实施方式中，第一端子电极13、第三端子电极15与双层卷绕区域A较远，因此此处的杂散电容几乎可忽略)、在安装有共模扼流圈1的状态下安装基板上的布线与基准地面之间产生的杂散电容等。因此，考虑这些杂散电容等，进而，还考虑到可能存在位于双层卷绕区域A且构成第二层的第二导线4的总匝数没有整除为1∶3的情况，不限于上述的匝数N1和匝数N3的和为匝数N2的恰好3倍，允许优选为2倍以上且5倍以下。

与此相关，在图2和图3所示的实施方式中，位于第一区域A1且构成第二层的第二导线4的匝数N1为8，位于第二区域A2且构成第二层的第二导线4的匝数N2为4，位于第三区域A3且构成第二层的第二导线4的匝数N3为3。因此，N1+N3＝11，另一方面，N2×3＝12，N1+N3近似于N2×3，但不是恰好N2×3。但是，N1+N3处于N2×2≤N1+N3≤N2×5的范围内，因此被允许。

接下来，在非接触卷绕区域B中，对第一导线3的导线长度比第二导线4的导线长度长的特征进行说明。

在上述的双层卷绕区域A中，构成第一层的第一导线3的卷绕直径比构成第二层的第二导线4的卷绕直径短，因此必然构成第一层的第一导线3的导线长度比构成第二层的第二导线4的导线长度短。因此，如上所述，第一导线3和第二导线4具备由相互相同的导电材料构成的线状的中心导体，每单位长度具有实质上相互相等的电阻，因此在双层卷绕区域A中，第一导线3所具有的电阻成分比第二导线4所具有的电阻成分小。

为了补偿在双层卷绕区域A中，构成第一层的第一导线3的导线长度比构成第二层的第二导线4的导线长度短的量，在非接触卷绕区域B中，使第一导线的导线长度比第二导线的导线长度长。其结果，为了补偿在双层卷绕区域A中第一导线3的电阻成分比第二导线4的电阻成分小的量，在非接触卷绕区域B中，使第一导线3的电阻成分比第二导线4的电阻成分大。

如上述那样，第一导线3整体的导线长度与第二导线4整体的导线长度之差被减少，其结果，第一导线3所具有的电阻成分与第二导线4所具有的电阻成分之差被减少。因而，能够使第一导线3所具有的电阻成分和第二导线4所具有的电阻成分平衡。理想地，通过双层卷绕区域A以及非接触卷绕区域B，使第一导线3的导线长度和第二导线4的导线长度相互相等。

此外，在非接触卷绕区域B中，第一导线3以及第二导线4以相互不接触的状态绕卷芯部7卷绕，因此对于实质的杂散电容的产生可以忽略。

接下来，对通过双层卷绕区域A以及非接触卷绕区域B，如图2所示，使第一导线3的线圈长度lg1比第二导线4的线圈长度lg2长的特征进行说明。

一般，线圈的电感值L通过以下的算式被求出。

L＝κμSN²/lg

在这里，κ是长冈系数，μ是透磁率，S是线圈的剖面积，N是线圈的匝数，lg是线圈长度。

在双层卷绕区域A中，与构成第二层的第二导线4相比，构成第一层的第一导线3与包含磁性材料的磁芯2的距离较近，漏电感较小。因此，构成第一层的第一导线3所施加的电感值L比构成第二层的第二导线4所施加的电感值L大。为了减少该双层卷绕区域A中的第一导线3与第二导线4之间的电感成分之差，如上述那样，通过双层卷绕区域A以及非接触卷绕区域B，使第一导线3的线圈长度lg1比第二导线的线圈长度lg2长。

其结果，能够使第一导线3所施加的电感成分和第二导线4所施加的电感成分平衡。

上述的电感成分的平衡能够更有效地进行调整，如本实施方式那样，对于非接触卷绕区域B中的位于第一凸缘部11侧的第一导线3以及第二导线4的各自的最端匝，第一导线3的最端匝与第二导线4的最端匝相比，离第一凸缘部11更近。

此外，在本实施方式中，如图2和图3所示，在双层卷绕区域A中，应卷绕为构成第二层的第二导线4在双层卷绕区域A的一部分卷绕成与卷芯部7的周面5接触。更具体而言，处于切换部C1的第二导线4的第10匝以及第11匝、以及卷芯部7中的第二端部10侧的第二导线4的最终匝、即第19匝卷绕成与卷芯部7的周面5接触。

这样，若第二导线4的一部分的匝卷绕成与卷芯部7的周面5接触，则第二导线4与磁芯2的距离变近，能够减小漏电感。这能够有助于电感成分的调整。

如以上那样，根据本实施方式所涉及的共模扼流圈1，能够调整除了电容成分之外，还包含电阻成分以及电感成分的总阻抗的平衡，因此能够有效地减少1MHz附近的频率区域中的模式转换特性。

图6表示通过模拟而求出的模式转换特性(Sdc21)。在图6中，X是第一实施方式所涉及的共模扼流圈1的模式转换特性，Y是比较例所涉及的共模扼流圈的模式转换特性。

如图7所示，上述比较例所涉及的共模扼流圈100具有以第一导线3构成与卷芯部7的周面5接触的第一层、且第二导线4构成位于由第一导线3构成的第一层的外侧的第二层的状态进行卷绕的双层卷绕构造。在共模扼流圈100中，不存在用于切换第一导线3以及第二导线4的各自的匝在轴线方向6上的位置关系的切换部，另外，也不存在第一导线3以及第二导线4以相互不接触的状态进行卷绕的部分。此外，在共模扼流圈100中，第一导线3的线圈长度和第二导线4的线圈长度相互相等。

如果参照图6，与比较例所涉及的共模扼流圈100相比，根据第一实施方式所涉及的共模扼流圈1的模式转换特性X，可知在1MHz附近的模式转换特性被改善。

[第二实施方式]

第二实施方式与第一实施方式不同的点在于，用于切换双层卷绕区域A中的第一导线3以及第二导线4的各自的匝在轴线方向6上的位置关系的切换部C是一个。

图8～图10是用于说明本发明的第二实施方式的共模扼流圈1a的图，图8与图2对应，图9与图4对应，图10与图5对应。在图8～图10中，对与图2～图5所示的要素相当的要素标注同样的附图标记，省略重复的说明。

在第二实施方式中，如图8所示，第一导线3以及第二导线4绕卷芯部7的周面5，从第一凸缘部11侧的第一端部9朝向第二凸缘部12侧的第二端部10，以相互实质上相同的匝数呈螺旋状卷绕。

另外，在第二实施方式中，基于第一导线3以及第二导线4的卷绕状态对绕卷芯部7的周面5的第一导线3以及第二导线4的卷绕区域进行分类时，具有：

(1)双层卷绕区域A，

(2)非接触卷绕区域B。

在本实施方式中，一个非接触卷绕区域B在卷芯部7的轴线方向6上位于第一凸缘部9与双层卷绕区域A之间。

在本实施方式中的双层卷绕区域A中，通过使第一导线3和第二导线4交叉，设置有用于切换第一导线3以及第二导线4的各自的匝在轴线方向6上的位置关系的一个切换部C。在切换部C中，在第一导线3和第二导线4的交叉部位的前后的导线3以及4的各自的匝间设置有间隙。对于第一导线3以及第二导线4的各自的匝在轴线方向6上的位置关系的切换的详细内容参照图9和图10进行后述。

另外，与第一实施方式的情况同样，在非接触卷绕区域B中，第一导线3的导线长度比第二导线4的导线长度长。

另外，与第一实施方式的情况同样，如图8所示，通过双层卷绕区域A以及非接触卷绕区域B，使第一导线3的线圈长度lg1比第二导线4的线圈长度lg2长。

图9用剖视图将经由一个切换部C对双层卷绕区域A进行区分的两个区域、即第一区域A11以及第二区域A12的各个中的第一导线3以及第二导线4的卷绕状态的一部分放大并示出。另外，在图10中，图9所示的第一导线3以及第二导线4的各自的1匝由一个电感器符号表示，另外，图示为第一导线3以及第二导线4的各自的相同匝上下对齐。

在图9和图10中，图示了倾斜电容Cd11、Cd12。

如图9所示，在双层卷绕区域A中的第一区域A11中，第一导线3的具有某匝序数的匝和具有与该匝序数相同的匝序数的第二导线4的匝在卷芯部7的轴线方向6上错开0.5匝。

因此，在第一区域A11中，倾斜电容Cd11形成于第一导线3的第n+1匝与第二导线4的第n匝之间，例如，形成于第一导线3的第3匝与第二导线4的第2匝之间。因而，在图示为第一导线3以及第二导线4的各自的具有相同匝序数的匝彼此上下对齐的图10的等效电路图中，倾斜电容Cd11成为所谓的“右侧下斜”的连接姿势。倾斜电容Cd11若根据上述的规则进行数值化，则成为“+1”。

接下来，在第二区域A12中，如图9所示，第一导线3的具有某匝序数的匝和具有与该匝序数相同的匝序数的第二导线4的匝在卷芯部7的轴线方向6上错开0.5匝。但是，在第二区域A12中，与第一区域A11的情况相比，第一导线3和第二导线4的错开方向相反。

即，在第二区域A12中，倾斜电容Cd12形成于第一导线3的第n匝与第二导线4的第n+1匝之间，例如，形成于第一导线3的第11匝与第二导线4的第12匝之间。因而，在图示为第一导线3以及第二导线4的各自的具有相同匝序数的匝彼此上下对齐的图10的等效电路图中，倾斜电容Cd12成为所谓的“右侧上斜”的连接姿势。倾斜电容Cd12若根据上述的规则进行数值化，则成为“－1”。

在这里，将位于第一区域A11且构成第二层的第二导线4的匝数设为N11，将位于第二区域A12且构成第二层的第二导线4的匝数设为N12时，在第一区域A11中，整体产生+1×N11的倾斜电容，在第二区域A12中，整体产生－1×N12的倾斜电容。

因此，如果匝数N11与匝数N12相等，则在第一区域A11整体产生的倾斜电容被在第二区域A12整体产生的倾斜电容抵消，其结果，能够使在双层卷绕区域A中的第一导线3与第二导线4之间产生的倾斜电容通过第一导线3以及第二导线4整体平衡。因此，能够减少在第一导线3与第二导线4之间产生的倾斜电容的影响，能够减少共模扼流圈1a的模式转换特性。

此外，在第二实施方式的情况下，实际上，作为对模式转换特性产生影响的杂散电容，除了上述那样的在第一导线3与第二导线4之间产生的倾斜电容之外，也可能存在在切换部C中的第一导线3与第二导线4之间产生的杂散电容、在导线3、4与端子电极13～16之间产生的杂散电容(在第二实施方式中，第一端子电极13、第三端子电极15与双层卷绕区域A较远，因此此处的杂散电容几乎可忽略)、在安装有共模扼流圈1a的状态下在安装基板上的布线与基准地面之间产生的杂散电容等。因此，考虑这些杂散电容等，进而，考虑到也可能存在位于双层卷绕区域A且构成第二层的第二导线4的总匝数没有被2整除的情况，也可以上述的匝数N11与匝数N12不恰好相等，在两者间存在±1～±3左右的差也被允许。

与此相关，在图8所示的实施方式中，位于第一区域A11且构成第二层的第二导线4的匝数N11为8，位于第二区域A12且构成第二层的第二导线4的匝数N12也同样为8。

接下来，对于第二实施方式也具有在非接触卷绕区域B中，第一导线3的导线长度比第二导线4的导线长度长的特征。

由此，为了补偿在双层卷绕区域A中，构成第一层的第一导线3的导线长度比构成第二层的第二导线4的导线长度短的量，在非接触卷绕区域B中，使第一导线的导线长度比第二导线的导线长度长。其结果，能够使第一导线3所具有的电阻成分和第二导线4所具有的电阻成分平衡。

接下来，在第二实施方式中，如图8所示，也具有通过双层卷绕区域A以及非接触卷绕区域B，使第一导线3的线圈长度lg1比第二导线4的线圈长度lg2长的特征。

由此，为了补偿在双层卷绕区域A中，构成第一层的第一导线3所施加的电感值L比构成第二层的第二导线4所施加的电感值L大的量，通过双层卷绕区域A以及非接触卷绕区域B，使第一导线3的线圈长度lg1比第二导线的线圈长度lg2长。其结果，能够使第一导线3所施加的电感成分和第二导线4所施加的电感成分平衡。

根据第二实施方式的共模扼流圈1a，也能够调整除了电容成分之外，还包含电阻成分以及电感成分的总阻抗的平衡，因此可知能够有效地减少在1MHz附近的频率区域中的模式转换特性。

[第三实施方式]

图11是用于说明本发明的第三实施方式的共模扼流圈1b的图，与图2或者图8对应。在图11中，对与图2或图8所示的要素相当的要素标注同样的附图标记，省略重复的说明。

在第二实施方式中，在切换部C，在第一导线3与第二导线4的交叉部位的前后的导线3以及4的各自的匝间设置有间隙，但在第三实施方式中，在切换部C，在第一导线3与第二导线4的交叉部位的前后的导线3以及4的各自的匝间没有设置间隙。第三实施方式中的其它方面与第二实施方式的情况同样。

[第四实施方式]

图12是用于说明本发明的第四实施方式的共模扼流圈1c的图，与图2、图8或者图11对应。在图12中，对与图2、图8或者图11所示的要素相当的要素标注同样的附图标记，省略重复的说明。

第四实施方式与第二实施方式相比，以下方面不同。

在第二实施方式中，一个非接触卷绕区域B在卷芯部7的轴线方向6上，位于第一凸缘部9与双层卷绕区域A之间，但在第四实施方式中，两个非接触卷绕区域B1以及B2在卷芯部7的轴线方向6上，位于第一凸缘部11与双层卷绕区域A之间以及第二凸缘部12与双层卷绕区域A之间的双方。其它方面与第二实施方式实质上同样。

根据第四实施方式，能够在两个非接触卷绕区域B1以及B2中进行用于平衡电阻成分的导线长度的调整、以及用于平衡电感成分的线圈长度的调整。

在第四实施方式中，在非接触卷绕区域B1中，第一导线3的最端匝位于比第二导线4的最端匝更靠近第一凸缘部11的位置，在非接触卷绕区域B2中，第一导线3的最端匝位于比第二导线4的最端匝更靠近第二凸缘部12的位置。

[其它实施方式]

图13表示在上述的全部的实施方式中，可能产生于导线3、4的状态。

例如，如图1所示，磁芯2整体上形成为截面四边形状。因此，卷芯部7也是截面四边形状。这样，卷芯部7如果是以截面四边形状为代表的具有相互平行的多个棱线的多棱柱形状，则第一导线3以及第二导线4由于在卷绕它们时所施加的张力，如图13所示，在与上述棱线接触的部分形成凹陷19。该凹陷19导致与卷芯部7的接触面积的增大，因此作用为不易产生导线3以及4在卷芯部7的周面5上的偏移。该作用特别是对非接触卷绕区域中的导线3以及4有效。此外，凹陷19不限于形成在导线3以及4中的与卷芯部7的棱线接触的全部的部位，也可以仅形成在与棱线接触的一部分的部位。因此，导线3以及4在与上述棱线接触的至少一部分的部位具有凹陷19。

以上，与图示的实施方式相关地对本发明进行了说明，但在本发明的范围内，能够对图示的实施方式进行其它各种变形。

关于卷芯部的轴线方向上的双层卷绕区域与非接触卷绕区域的配置，只要满足“非接触卷绕区域在卷芯部的轴线方向上位于第一凸缘部与双层卷绕区域之间”的条件，可以采用任何配置。例如，可以包括在两个双层卷绕区域之间配置有其它的非接触卷绕区域的结构，另外，也可以存在既不是双层卷绕区域也不是非接触卷绕区域的区域。

另外，存在于双层卷绕区域的切换部的数量也可以是3以上。另外，切换部中的第一导线与第二导线的接触不需要在1匝整体上接触，也可以存在局部不接触的部位。

另外，关于绕卷芯部的周面的导线的匝数，图示的内容只不过是例示，能够根据需要任意地进行增减。

另外，图示的各实施方式是例示的内容，在不同的实施方式之间，能够进行结构的局部置换或者组合。

Claims (7)

1.一种共模扼流圈，具备：

磁芯，具有卷芯部、第一凸缘部以及第二凸缘部，且包含磁性材料，其中，所述卷芯部具有周面且沿与所述周面平行的轴线方向延伸，所述第一凸缘部以及第二凸缘部分别设置于所述卷芯部的所述轴线方向上的相互相反的第一端部以及第二端部；

第一端子电极以及第三端子电极，设置于所述第一凸缘部；

第二端子电极以及第四端子电极，设置于所述第二凸缘部；

第一导线，绕所述卷芯部的所述周面呈螺旋状卷绕，并且与所述第一端子电极以及所述第二端子电极连接；以及

第二导线，在与所述第一导线的卷绕方向相同的方向上绕所述卷芯部的所述周面呈螺旋状卷绕，并且与所述第三端子电极以及所述第四端子电极连接，

所述第一导线和所述第二导线具备由相互相同的导电材料构成的线状的中心导体，

基于所述第一导线以及所述第二导线的卷绕状态对绕所述卷芯部的所述周面的所述第一导线以及所述第二导线的卷绕区域进行分类时，具有：

(1)双层卷绕区域，包括构成第一层和第二层的双层卷绕部分，所述第一层通过所述第一导线卷绕于所述卷芯部的所述周面而构成，所述第二层通过所述第二导线嵌入形成于所述第一导线的相邻的匝间的凹部并且位于所述第一层的外侧而构成，

(2)非接触卷绕区域，所述第一导线以及所述第二导线以相互不接触的状态卷绕，

所述非接触卷绕区域在所述卷芯部的所述轴线方向上，位于所述第一凸缘部与所述双层卷绕区域之间，

所述双层卷绕区域具有切换部，所述切换部是所述第一导线和所述第二导线交叉的部分，用于切换该双层卷绕区域中的所述第一导线以及所述第二导线的各自的匝在所述轴线方向上的位置关系，

在所述非接触卷绕区域中，所述第一导线的导线长度比所述第二导线的导线长度长，

经过所述双层卷绕区域以及所述非接触卷绕区域，绕所述卷芯部的所述周面进行卷绕的所述第一导线的在所述轴线方向上测定的长度亦即第一导线的线圈长度比绕所述卷芯部的所述周面进行卷绕的所述第二导线的在所述轴线方向上测定的长度亦即第二导线的线圈长度长。

2.根据权利要求1所述的共模扼流圈，其中，

所述第一导线以及所述第二导线分别还具备覆盖所述线状的中心导体的周面的电绝缘性被膜，所述第一导线的所述中心导体和所述第二导线的所述中心导体具有相互相同的直径。

3.根据权利要求1或2所述的共模扼流圈，其中，

经过该所述双层卷绕区域以及所述非接触卷绕区域，使所述第一导线的导线长度和所述第二导线的导线长度相互相等。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的共模扼流圈，其中，

在所述非接触卷绕区域中，所述第一导线的最端匝位于比第二导线的最端匝靠近所述第一凸缘部的位置。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的共模扼流圈，其中，

在所述双层卷绕区域的一部分中，所述第二导线与所述卷芯部的所述周面接触。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的共模扼流圈，其中，

所述非接触卷绕区域在所述卷芯部的所述轴线方向上，位于所述第一凸缘部与所述双层卷绕区域之间以及所述第二凸缘部与所述双层卷绕区域之间这双方。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的共模扼流圈，其中，

所述卷芯部是具有相互平行的多个棱线的多棱柱形状，

所述第一导线以及所述第二导线在与所述棱线接触的部位的至少一部分具有凹陷。

Images