DE102014206749A1

DE102014206749A1 - Drosselspule und elektronische Vorrichtung

Info

Publication number: DE102014206749A1
Application number: DE102014206749.9A
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Fukui; Kazuhiko Yamaguchi; Satoshi Ueno; Takanori Yamazaki
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2013-04-10
Filing date: 2014-04-08
Publication date: 2014-10-16
Also published as: JP2014204100A; US20140306790A1

Abstract

Eine Drosselspule enthält einen Kern (2), der ringförmig ausgebildet ist; und ein Wicklungselement (3), das mit einem um den Kern (2) herumgewickelten Draht (31) versehen ist. Ein Gehäuseelement (4), das zwischen dem Kern (2) und dem Wicklungselement (3) eingefügt ist, ist aus einem Material mit nicht-magnetischen und nicht-leitfähigen Eigenschaften gebildet, hat eine dem Kern (2) entsprechende Ringform und bedeckt den Kern (2). Das Gehäuseelement (4) ist derart ausgebildet, dass ein Trennabstand entlang einer radialen Richtung zwischen einer Außenoberfläche (41b) des Gehäuseelements (4) und einer Außenoberfläche des Kerns (2) über dessen Umfangsrichtung hinweg gleichmäßig wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drosselspule und eine elektronische Vorrichtung.
Zum Beispiel aus der JP 2005-354140 A ist eine Signalübertragungsschaltung bekannt, die Gleichtaktrauschen von zwei Signalleitungen einer elektronischen Vorrichtung oder dergleichen mit einer doppeladrig gewickelten Drosselspule reduziert, worin zwei elektrisch leitfähige Drahtelemente um ein aus üblichem Ferrit oder dergleichen gebildetes Kernelement in der gleichen Richtung herumgewickelt werden.
Um geeignete Maßnahmen gegen Rauschen zu ergreifen, ist es notwendig, gewünschte Charakteristiken hinsichtlich Impedanz-Frequenz-Charakteristiken einer Drosselspule (einer Symmetriemodus-Drosselspule und einer Gleichtaktmodus-Drosselspule) z. B. mittels eines künstlichen Leitungsnetzwerks sicherzustellen (LISN: Leitungsimpedanzstabilisierungsnetzwerk). Die gewünschten Charakteristiken enthalten das Nichtauftreten von Dämpfung und Resonanz in einem weiten Frequenzband.
Um solche Charakteristiken zu erhalten, ist z. B. eine Drosselspule bekannt, worin ein Koaxialkabel als elektrisch leitfähiges Drahtelement verwendet wird, wobei ein Wellrohr, das z. B. aus isolierendem Kunststoff gebildet ist, an einer Außenumfangsfläche eines Kernelements angebracht ist und das Koaxialkabel um das Kernelement für jedes Wellrohr herumgewickelt ist.
Jedoch gibt es im Stand der Technik Probleme darin, dass durch Zusammendrücken eines Wellrohrs kein ausreichender Freiraum zwischen einem Kernelement und einem Wicklungselement sichergestellt werden könnte. Darüber hinaus gibt es ein Problem darin, dass elektrisch leitfähige Drähte des Wicklungselements auf der Außenoberfläche des Wellrohrs nicht mit regelmäßigen Intervallen angeordnet werden könnten. Aus diesem Grund wird die Kapazität (parasitische Kapazität) zwischen elektrisch leitfähigen Drähten einer Drosselspule groß und ungleichmäßig, und daher besteht ein Problem darin, dass in einem spezifischen Hochfrequenzbereich (z. B. 100 MHz Band oder 300 MHz Band) Dämpfung und Resonanz auftreten könnten. Das heißt, im Stand der Technik gibt es Raum für Verbesserung darin, in einem breiten Frequenzband geeignete gewünschte Impedanz-Charakteristiken zu erhalten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Drosselspule und eine elektronische Vorrichtung anzugeben, die in der Lage sind, in einem breiten Frequenzband geeignete gewünschte Impedanz-Charakteristiken sicherzustellen.
Zur Lösung der oben beschriebenen Probleme werden erfindungsgemäß die folgenden Mittel angewendet:

(1) Eine Drosselspule gemäß einem Aspekt der Erfindung enthält einen Kern, der ringförmig ausgebildet ist, ein Wicklungselement, das mit einem um den Kern herumgewickelten Draht versehen ist, wobei ein Gehäuseelement, das zwischen dem Kern und dem Wicklungselement eingefügt ist, aus einem Material mit nicht-magnetischen und nicht-leitfähigen Eigenschaften gebildet ist, eine dem Kern entsprechende Ringform hat und den Kern bedeckt, und wobei das Gehäuseelement derart ausgebildet ist, dass ein Trennabstand entlang einer radialen Richtung zwischen einer Außenoberfläche des Gehäuseelements und einer Außenoberfläche des Kerns über dessen Umfangsrichtung hinweg gleichmäßig wird.

Da gemäß dem obigen Aspekt (1) das Gehäuseelement derart ausgebildet ist, dass der Trennabstand entlang der radialen Richtung zwischen der Außenoberfläche des Gehäuseelements und der Außenoberfläche des Kern über die Umfangsrichtung gleichmäßig wird, ist es möglich, den Trennabstand zwischen dem elektrisch leitfähigen Draht und der Außenoberfläche des Kerns sicherzustellen, wenn das Wicklungselement gebildet wird, indem der elektrisch leitfähige Draht durch das Gehäuselement um den Kern herumgewickelt wird, so dass der Trennabstand über die Umfangsrichtung gleichmäßig wird. Da somit die Kapazität der zwischen den elektrisch leitfähigen Drähten der Drosselspule klein und gleichmäßig gemacht werden kann, ist es möglich, geeignete gewünschte Impedanz-Charakteristiken in einem breiten Frequenzband sicherzustellen.

(2) Bevorzugt sind eine Mehrzahl von Führungseinheiten an der Außenoberfläche des Gehäuseelements ausgebildet. Die Führungseinheiten können den elektrisch leitfähigen Draht so regulieren, dass, wenn der elektrisch leitfähige Draht des Wicklungselements gewickelt wird, die Positionen der elektrisch leitfähigen Drähte mit regelmäßigen Intervallen über die Umfangsrichtung hinweg positioniert werden.

Im obigen Fall (2) werden die Mehrzahl von Führungseinheiten ausgebildet, die an der Außenoberfläche des Gehäuseelements den leitfähigen Draht so regulieren, dass die Positionen der elektrisch leitfähigen Drähte mit regelmäßigen Intervallen in der Umfangsrichtung angeordnet werden, wenn der elektrisch leitfähige Draht des Wicklungselements gewickelt wird. Daher kann auch die Kapazität zwischen den elektrisch leitfähigen Drähten gleichmäßiger gemacht werden. Darüber hinaus ist es beim Wicklungsprozess des elektrisch leitfähigen Drahtes während der Herstellung der Drosselspule möglich, den elektrisch leitfähigen Draht auf leichte Weise zu wickeln, so dass die Positionen der elektrisch leitfähigen Drähte mit regelmäßigen Intervallen an der Außenoberfläche des Gehäuselement lokalisiert werden. Daher ist es möglich, die Drosselspule mit einer kleinen und gleichmäßigen Kapazität zwischen den elektrisch leitfähigen Drähten mit zufriedenstellender Arbeitseffizienz herzustellen und geeignete gewünschte Impedanz-Charakteristiken in einem breiten Frequenzband sicherzustellen.

(3) Bevorzugt kann ein Abstandshalter koaxial zur Mittelachse des Kerns in einem Mittelloch des Kerns vorgesehen sein. Eine Mehrzahl von Nutabschnitten, die sich entlang der axialen Richtung erstrecken und in der Lage sind, den elektrisch leitfähigen Draht zu positionieren, können in einer Außenumfangsoberfläche des Abstandshalters entsprechend der Anzahl der in das Mittelloch des Kerns eingesetzten elektrisch leitfähigen Drähte ausgebildet werden. Die mehreren Nutabschnitte können mit regelmäßigen Intervallen in der Umfangsrichtung ausgebildet sein.

Im obigen Fall (3) ist der Abstandshalter in dem Mittelloch des Kerns vorgesehen, und die Mehrzahl von Nutabschnitten zum Anordnen des elektrisch leitfähigen Drahts sind in der Außenumfangsfläche des Abstandshalters entsprechend der Anzahl der eingesetzten elektrisch leitfähigen Drähte ausgebildet, und daher können alle elektrisch leitfähigen Drähte, die in das Mittelloch des Kerns eingesetzt sind, in den Nutabschnitten des Abstandshalters angeordnet werden. Weil darüber hinaus die Mehrzahl von Nutabschnitten mit regelmäßigen Intervallen über die Umfangsrichtung hinweg ausgebildet sind, ist es leicht möglich, die elektrisch leitfähigen Drähte zu wickeln, so dass die Positionen der in das Mittelloch des Kerns eingesetzten elektrisch leitfähigen Drähte bei einem Wicklungsprozess des elektrisch leitfähigen Drahts während der Herstellung der Drosselspule mit regelmäßigen Intervallen angeordnet werden. Daher ist es möglich, die Drosselspule mit einer kleinen und gleichmäßigen Kapazität zwischen den elektrisch leitfähigen Drähten mit zufriedenstellender Arbeitseffizienz herzustellen und geeignete gewünschte Impedanz-Charakteristiken in einem breiten Frequenzband sicherzustellen.

(4) Bevorzugt kann das Gehäuseelement einen Trägerabschnitt enthalten, der sich in radialer Richtung zur Außenseite hin erstreckt. Von einem Ende des Trägerabschnitts kann ein Basisabschnitt so vorstehen, dass er eine Verlängerungsrichtung des Trägerabschnitts schneidet.

Da im obigen Fall (4) der Basisabschnitt, der so vorsteht, dass er die Verlängerungsrichtung des Trägerabschnitts schneidet, in einer Spitze des Trägerabschnitts des Gehäuseelements ausgebildet ist, wird der Basisabschnitt in Oberflächenkontakt mit einer Hauptebene des Substrats gebracht, wenn die Drosselspule z. B. am Substrat der elektronischen Vorrichtung montiert wird und z. B. mittels einer Schraube oder Klebstoff fixiert wird, wodurch es möglich wird, die Drosselspule an dem Substrat mit ausreichender Arbeitseffizienz anzubringen. Weil darüber hinaus die Drosselspule im Substrat montiert werden kann, indem der Basisabschnitt in Oberflächenkontakt mit der Hauptebene des Substrats gebracht wird, wird es möglich, die Drosselspule stabil an dem Substrat anzubringen. Daher lässt sich die Haltbarkeit der elektronischen Vorrichtung oder dergleichen verbessern, auf der die erfindungsgemäße Drosselspule angebracht ist.

(5) Bevorzugt kann der Kern derart ausgebildet sein, dass eine Mehrzahl von Kernelementen mit unterschiedlichen Impedanz-Frequenz-Charakteristiken in der axialen Richtung laminiert sind.

Im obigen Fall (5) ist es möglich, Gleichtakt-Rauschen (engl.: common mode noise) und symmetrisches Rauschen (engl.: normal mode noise) geeignet zu dämpfen.
Weil darüber hinaus der elektrisch leitfähige Draht um die Mehrzahl von Kernelementen herumgewickelt werden kann, indem einfach der elektrisch leitfähige Draht um das Gehäuseelement gewickelt wird, kann ein Wicklungsprozess des elektrisch leitfähigen Drahts vereinfacht werden.

(6) Eine erfindungsgemäße elektronische Vorrichtung enthält die obige Drosselspule zur Dämpfung von Gleichtakt-Rauschen und symmetrischem Rauschen.

Gemäß dem Aspekt (6) ist es möglich, Gleichtakt-Rauschen oder symmetrisches Rauschen einer elektronischen Vorrichtung geeignet zu dämpfen.
Da erfindungsgemäß das Gehäuseelement derart ausgebildet ist, dass der Trennabstand entlang der radialen Richtung zwischen der Außenoberfläche des Gehäuseelements und der Außenoberfläche des Kerns über die Umfangsrichtung hinweg gleichmäßig wird, ist es möglich, den Trennabstand zwischen dem elektrisch leitfähigen Draht und der Außenoberfläche des Kerns sicherzustellen, wenn das Wicklungselement gebildet wird, indem der elektrisch leitfähige Draht durch das Gehäuseelement um den Kern herumgewickelt wird, und den Trennabstand in der Umfangsrichtung gleichmäßig zu machen. Da somit die Kapazität zwischen den elektrisch leitfähigen Drähten der Drosselspule klein und gleichmäßig gemacht werden kann, ist es möglich, in einem breiten Frequenzband die gewünschten Impedanz-Charakteristiken sicherzustellen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
1 zeigt schematisch eine Drosselspule gemäß einer Ausführung bei Betrachtung in axialer Richtung;
2 zeigt schematisch eine Drosselspule gemäß einer Ausführung bei Betrachtung aus radialer Richtung;
3 zeigt schematisch ein erstes Kernelement, das in einem ersten Gehäuseelement aufgenommen ist; und
4 zeigt schematisch eine elektronische Vorrichtung gemäß einer Ausführung.
Nachfolgend wird eine Drosselspule und eine elektronische Vorrichtung gemäß einer Ausführung der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Zunächst wird die Drosselspule gemäß der Ausführung beschrieben, und dann die elektronische Vorrichtung, welche die Drosselspule gemäß der Ausführung enthält.
(Drosselspule)
1 zeigt schematisch eine Drosselspule gemäß einer Ausführung bei Betrachtung in axialer Richtung.
Wie in 1 dargestellt, enthält die Drosselspule 1 einen Kern 2, welcher ringförmig ausgebildet ist, ein Wicklungselement 3, das durch Aufwickeln eines elektrisch leitfähigen Drahts 31 um den Kern 2 herum gebildet ist, ein Gehäuseelement 4, das zwischen dem Kern 2 und dem Wicklungselement 3 angeordnet ist, und ein Abstandshalter 5, der in einem Mittelloch 2a des Kerns 2 vorgesehen ist. Nachfolgend werden die Komponenten der Drosselspule 1 im Detail beschrieben. Nachfolgend wird die Richtung entlang einer Mittelachse O des Kerns 2 als Achsrichtung bezeichnet, eine Richtung senkrecht zur Mittelachse O wird als radiale Richtung bezeichnet, und eine Richtung um die Mittelachse O herum wird als Umfangsrichtung bezeichnet.
2 zeigt schematisch die Drosselspule 1 gemäß der Ausführung bei Betrachtung aus radialer Richtung.
Wie in 2 dargestellt, enthält der Kern z. B. ein erstes Kernelement 21 für niedrige Frequenz und ein zweites Kernelement 22 für hohe Frequenz. Das erste Kernelement 21 ist z. B. aus Ferrit-Material auf Mn-Zn-Basis gebildet. Das zweite Kernelement 22 ist z. B. aus Ferrit-Material auf Ni-Zn-Basis gebildet. Das erste Kernelement 21 und das zweite Kernelement 22 haben die gleiche Ringform und sind vom Gehäuse 4 in einem Zustand abgedeckt, wo das erste Kernelement und das zweite Kernelement konzentrisch angeordnet und in axialer Richtung aufeinander gelegt sind.
Wie in 1 dargestellt, ist das Wicklungselement 3 derart ausgebildet, dass der elektrisch leitfähige Draht 31 um den Kern 2 mit einer vorbestimmten Anzahl von Windungen (in dieser Ausführung vier Windungen) durch das Gehäuseelement 4 gewickelt ist, so dass er eine Spiralform hat, die in der Umfangsrichtung fortschreitet.
Der elektrisch leitfähige Draht 31, der das Wicklungselement 3 bildet, ist z. B. ein Koaxialkabel und enthält einen Leitungsdraht 35, der aufgebaut ist aus einem Kerndraht aus leitfähigem Material und einer den Kerndraht bedeckenden Isolierschicht, ein Abschirmungsdrahtgeflecht 37, das aus leitfähigem Material gebildet ist und den Leitungsdraht 35 abdeckt, und eine Schutzschicht 39, die aus Isoliermaterial gebildet ist und den Leitungsdraht und das Abschirmungsdrahtgeflecht 37 abdeckt. Der elektrisch leitfähige Draht 31 verwendet den Leitungsdraht 35 und das Abschirmungsdrahtgeflecht 37 als zwei Einzelphasen-Signalleitungen. Somit stellen der Leitungsdraht 35 und das Abschirmungsdrahtgeflecht 37 zwei Signalleitungen dar, die, durch zweiadrige Wicklung, auf das erste Kernelement 21 und das zweite Kernelement 22 gewickelt sind.
Zum Beispiel sind der Leitungsdraht 35 und das Abschirmungsdrahtgeflecht 37 mit zwei Signalleitungen verbunden, die auf einem Substrat 10a der elektronischen Vorrichtung 10 verlaufen, und sind mit einem Endwiderstand (nicht gezeigt) verbunden, dessen vorbestimmter Endwiderstandswert den gleiche wie die Kennimpedanz des Wicklungselements 3 hat. Darüber hinaus ist die elektronische Vorrichtung 10 z. B. ein Messinstrument wie etwa ein Vektorsignalanalysator, ein Spektralanalysator oder eine Oszilloskop, insofern es zum Messen der Impedanz verwendet wird.
Das Gehäuseelement 4 ist z. B. aus Polyimid-basiertem Kunststoffmaterial gebildet, das nicht-magnetische und nicht-leitfähige Eigenschaften hat und Oberfläche, abgesehen von einer Innenumfangsoberfläche des Mittellochs 2a in der Außenoberfläche der Kerns 2 abdeckt. Das Gehäuseelement 4 ist aufgebaut aus einem Hauptkörperabschnitt 41, der entsprechend dem Kern 2 ringförmig ausgebildet ist, und einem Trägerabschnitt 46, der sich von dem Hauptkörperabschnitt 41 in radialer Richtung nach außen erstreckt.
Die Mittelachse des Hauptkörperabschnitts 41 fällt mit der Mittelachse O des Kerns 2 zusammen. Darüber hinaus ist der Durchmesser eines Durchgangslochs 41a des Hauptkörperabschnitts 41 gleich dem Durchmesser des Mittellochs 2a des Kerns 2. Eine Außenoberfläche 41b des Hauptkörperabschnitts 41 ist eine Torus-Oberfläche. Der Hauptkörperabschnitt 41 ist hohl und nimmt darin den Kern 2 auf.
Der Trägerabschnitt 46 ist z. B. rechtecksäulenförmig ausgebildet. Der Trägerabschnitt 46 ist ein in radialer Richtung äußerer Abschnitt in der Außenoberfläche 41b des Hauptkörperabschnitts 41 und erstreckt sich entlang der radialen Richtung von einem axial mittleren Abschnitt zur Außenseite.
Ein Basisabschnitt 47 ist an einem Ende des Trägerabschnitts 46 ausgebildet. Der Basisabschnitt 47 hat eine flache rechteckige Plattenform und steht senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Trägerabschnitts 46 nach außen vor. Ein Befestigungsloch 48, welches im Basisabschnitt 47 in der Dickenrichtung den Basisabschnitt durchsetzt, ist in der Nähe eines Eckabschnitts des Basisabschnitts 47 ausgebildet. Zum Beispiel ist eine Stellschraube 7 in das Befestigungsloch 48 des Basisabschnitts 47 eingesetzt, um mit dem Subtrat 10a der elektronischen Vorrichtung 10 verschraubt zu werden. Somit wird die Drosselspule 1 auf dem Substrat 10a der elektronischen Vorrichtung 10 befestigt.
Wie in 2 dargestellt, ist das Gehäuseelement 4 dieser Ausführung in der axialen Richtung durch ein erstes Gehäuseelement 4a und ein zweites Gehäuseelement 4b in zwei Teile unterteilt. Hier sind das erste Gehäuseelement 4a und das zweite Gehäuseelement 4b in der gleichen Form ausgebildet und sind um eine Grenzfläche zwischen dem ersten Gehäuseelement 4a und dem zweiten Gehäuseelement 4b ebenen-symmetrisch angeordnet. Daher wird nachfolgend nur das erste Gehäuseelement 4a beschrieben, und das zweite Gehäuseelement 4b wird nicht beschrieben.
3 zeigt schematisch das erste Kernelement 21, das in dem ersten Gehäuseelement 4a aufgenommen ist. Wie in 3 dargestellt, sind eine Mehrzahl von Rippen 42, die eine in der radialen Richtung einwärts vorstehende Plattenform haben, entlang der radialen Richtung in der Innenoberfläche des ersten Gehäuseelements 4a ausgebildet. In dieser Ausführung sind vier Rippen 42 mit 90°-Intervallen ausgebildet. Die Längen der Rippen 42, die in der radialen Richtung einwärts vorstehen, sind zueinander gleich. Darüber hinaus ist ein Trennabstand zwischen den inneren Enden der Rippen 42, die in der radialen Richtung aufeinander zu weisen, etwas kürzer als ein Außendurchmesser des ersten Kernelements 21. Somit lässt sich das erste Kernelement 21 leicht in die Innenenden der Mehrzahl von Rippen 42 einpressen, um in dem ersten Gehäuseelement 4a aufgenommen und gehalten zu werden. Weil darüber hinaus hierbei die Länge der Rippen 42, die in der radialen Richtung einwärts vorstehen, zueinander gleich sind, wird ein Trennabstand entlang der radialen Richtung zwischen der Außenoberfläche des ersten Gehäuseelements 4a und der Außenumfangsfläche (Außenoberfläche) des ersten Kernelements 21 in der und über die Umfangsrichtung hinweg gleichmäßig.
Wie in 2 gezeigt, liegen in einem Zustand, wo das erste Kernelement 21 in dem ersten Gehäuseelement 4a aufgenommen ist und das zweite Kernelement 22 in dem zweiten Gehäuseelement 4b aufgenommen ist, das erste Gehäuseelement 4a und das zweite Gehäuseelement 4b aufeinander, um das Gehäuseelement 4 zu bilden, und daher sind das erste Kernelement 21 und das zweite Kernelement 22 in der axialen Richtung aufeinander geschichtet. Der Kern 2, in dem das erste Kernelement 21 und das zweite Kernelement 22 mit unterschiedlichen Impedanz-Frequenz-Charakteristiken aufeinander geschichtet sind, wird in der axialen Richtung ausgebildet und in dem Gehäuseelement 4 aufgenommen.
Wie in 1 dargestellt, ist eine Mehrzahl von Führungseinheiten 43 an der Außenoberfläche 41b des Hauptkörperabschnitts 41 des Gehäuseelements 4 ausgebildet. Die Mehrzahl von Führungseinheiten 43 sind, bei Betrachtung aus der axialen Richtung, um die Mittelachse O in einem bestimmten Winkelintervall angeordnet. In dieser Ausführung sind die Führungseinheiten 43 an fünf Stellen vorgesehen, bei Betrachtung aus der axialen Richtung, und sind mit einem 72°-Intervall um die Mittelachse O herum angeordnet.
Die Mehrzahl von Führungseinheiten 43 sind aufgebaut aus ersten Führungseinheiten 43a, die in radialer Richtung auf einer Außenoberfläche 41b des Hauptkörperabschnitts 41 aufliegen und sich in einem anderen Bereich als einer Position entsprechend dem Trägerabschnitt 46 befinden, und zweiten Führungseinheiten 43b, die in der axialen Richtung auf der Außenoberfläche 41b des Hauptkörperabschnitts 41 aufliegen und sich an der Position entsprechend dem Trägerabschnitt 46 befinden.
Die erste Führungseinheit 43a ist aufgebaut aus einem Paar von Führungsrippen 44 und 44, die in der radialen Richtung zur Außenseite vorstehen und sich entlang der axialen Richtung erstrecken. Zum Beispiel ist die Höhe von jedem Paar von Führungsrippen 44 und 44 etwas größer als der Durchmesser des elektrisch leitfähigen Drahts 31. Darüber hinaus ist der Trennabstand zwischen dem Paar von Führungsrippen 44 und 44 etwas länger als der Durchmesser des elektrisch leitfähigen Drahts 31. Der elektrisch leitfähige Draht 31 ist zwischen dem Paar von Führungsrippen 44 und 44 angeordnet. Somit positioniert die erste Führungseinheit 43a den elektrisch leitfähigen Draht 31 mit regelmäßigen Intervallen über die Umfangsrichtung hinweg an der Außenoberfläche des Hauptkörperabschnitts in der radialen Richtung und reguliert die Bewegung des elektrisch leitfähigen Drahts 31 in der Umfangsrichtung.
Die zweite Führungseinheit 43b ist aufgebaut aus einem Paar von Führungsrippen 45 und 45, die in der Achsrichtung zur Außenseite vorstehen und sich entlang der radialen Richtung erstrecken. Darüber hinaus ist die zweite Führungseinheit 43b in beiden Außenoberflächen in der axialen Richtung der Außenoberfläche 41b des Hauptkörperabschnitts 41 vorgesehen (siehe 2).
Zum Beispiel ist die Höhe von jedem des Paars von Führungsrippen 45 und 45 etwas größer als der Durchmesser des elektrisch leitfähigen Drahts 31. Darüber hinaus ist ein Trennabstand zwischen dem Paar von Führungsrippen 45 und 45 erwas länger als der Durchmesser des elektrisch leitfähigen Drahts 31. Der elektrisch leitfähige Draht 31 ist zwischen dem Paar von Führungsrippen 45 und 45 angeordnet. Somit reguliert die eine zweite Führungseinheit 43b die Bewegung vom Wicklungsanfangsende des elektrisch leitfähigen Drahts 31 in der Umfangsrichtung an der Außenoberfläche des Hauptkörperabschnitts 41 in der axialen Richtung, und unterdrückt die Verlagerung des elektrisch leitfähigen Drahts 31 in der Nähe des Trägerabschnitts 46. Darüber hinaus unterdrückt die andere zweiten Führungseinheit 43b die Bewegung im Wicklungsschlussende des elektrisch leitfähigen Drahts 31 in der Umfangsrichtung an der Außenoberfläche des Hauptkörperabschnitts 41 in der axialen Richtung und reguliert die Verlagerung des elektrisch leitfähigen Draht 31 in der Nähe des Trägerabschnitts 46.
Der Abstandshalter 5 ist säulenförmig, und daher ist eine Außenabmessung des Abstandshalters bei Betrachtung in der axialen Richtung gleich dem Innendurchmesser des Mittellochs 2a des Kerns 2. Der Abstandshalter 5 ist koaxial zur Mittelachse des Kerns 2 vorgesehen und in das Mittelloch 2a des Kerns 2 eingesetzt.
Eine Mehrzahl von Nutabschnitten 51, die sich in der axialen Richtung erstrecken, sind in der Außenumfangsfläche des Abstandshalters 5 ausgebildet. Die Tiefe der Nutabschnitte 51 ist z. B. gleich dem Durchmesser des elektrisch leitfähigen Drahts 31, so das der elektrisch leitfähige Draht 31 innerhalb der Nutabschnitte 51 angeordnet werden kann.
Die Mehrzahl von Nutabschnitten 51 sind, entsprechend der Anzahl der in das Mittelloch 2a des Kerns 2 eingesetzten elektrisch leitfähigen Drähte 31, mit regelmäßigen Intervallen in Umfangsrichtung ausgebildet. In dieser Ausführung wird der elektrisch leitfähige Draht 31 in das Mittelloch 2a des Kerns 2, entsprechend der Anzahl der Wicklungswindungen (vier Windungen) viermal eingesetzt, und dann wird das Wicklungsschlussende des elektrisch leitfähigen Drahts in das Mittelloch 2a des Kerns 2 eingesetzt und steht vor, und daher ist die Gesamtanzahl des Einsetzens des elektrisch leitfähigen Drahts 31 in das Mittelloch 2a des Kerns 2 fünf. Daher sind fünf Nutabschnitte 51 in der Außenumfangsfläche des Abstandshalters 5 ausgebildet. Der elektrisch leitfähige Draht 31 ist innerhalb der Nutabschnitte 51 angeordnet, und daher positioniert der Abstandshalter 5 die elektrisch leitfähigen Drähte 31 in der Umfangsrichtung mit gleichmäßigen Intervallen innerhalb des Mittellochs 2a des Kerns 2 und reguliert die Bewegung des elektrisch leitfähigen Drahts 31.
Da gemäß dieser Ausführung das Gehäuseelement 4 derart ausgebildet ist, dass ein Trennabstand entlang der radialen Richtung zwischen der Außenoberfläche 41b des Hauptkörperabschnitts 41 des Gehäuseelements 4 und der Außenoberfläche des Kerns 2 zur Umfangsrichtung gleichmäßig wird, kann der Trennabstand zwischen dem elektrisch leitfähigen Draht 31 und der Außenoberfläche des Kerns 2 ausreichend sichergestellt werden, und wird über die Umfangsrichtung hinweg gleichmäßig, wenn der elektrisch leitfähige Draht 31 das Gehäuseelement 4 um den Kern 2 herumgewickelt wird, um das Wicklungselement 3 zu bilden. Da somit die Kapazität zwischen den elektrisch leitfähigen Drähten 31 der Drosselspule 1 klein und gleichmäßig gemacht werden kann, lassen sich die gewünschten Impedanz-Charakteristiken in einem breiten Frequenzband sicherstellen.
Darüber hinaus ist die Außenoberfläche 41b des Hauptkörperabschnitts 41 des Gehäuseelements 4 mit einer Mehrzahl von ersten Führungseinheiten 43a und den zweiten Führungseinheiten 43b versehen, die den elektrisch leitfähigen Draht 31 derart regulieren, dass, wenn der elektrisch leitfähige Draht 31 des Wicklungselements 3 gewickelt wird, die Positionen der elektrisch leitfähigen Drähte 31 in regelmäßigen Intervallen in der Umfangsrichtung davon lokalisiert werden und daher die Kapazität zwischen den elektrisch leitfähigen Drähten 31 noch gleichmäßiger werden kann. Darüber hinaus ist es bei einem Wicklungsprozess des elektrisch leitfähigen Drahts 31 während der Herstellung der Drosselspule 1 möglich, den elektrisch leitfähigen Draht 31 in leichter Weise zu wickeln, so dass die Positionen der elektrisch leitfähigen Drähte 31 mit regelmäßigen Intervallen an der Außenoberfläche 41b des Hauptkörperabschnitts 41 des Gehäuseelements 4 lokalisiert sind. Daher ist es möglich, die Drosselspule 1 mit kleiner und gleichmäßiger Kapazität zwischen den elektrisch leitfähigen Drähten 31 mit zufriedenstellender Arbeitseffizienz herzustellen und die gewünschten Impedanz-Charakteristiken in einem breiten Frequenzband sicherzustellen.
Darüber hinaus ist der Abstandshalter 5 in dem Mittelloch 2a des Kerns 2 vorgesehen, und die Mehrzahl von Nutabschnitten 51, welche den elektrisch leitfähigen Draht 31 positionieren können, sind in der Außenumfangsoberfläche des Abstandshalters 5 entsprechend der Anzahl des Einsetzens des elektrisch leitfähigen Drahts 31 ausgebildet, und daher können alle elektrisch leitfähigen Drähte 31, die in das Mittelloch 2a des Kerns 2 eingesetzt sind, innerhalb der Nutabschnitte 51 des Abstandshalters 5 angeordnet werden. Weil darüber hinaus die Mehrzahl von Nutabschnitten 51 mit gleichmäßigen Intervallen über die Umfangsrichtung hinweg ausgebildet sind, ist es möglich, die elektrisch leitfähigen Drähte 31 auf leichte Weise zu wickeln, so dass in einem Wicklungsprozess des elektrisch leitfähigen Drahts 31 während der Herstellung der Drosselspule die Position der das Mittelloch 2a des Kerns 2 eingesetzten elektrisch leitfähigen Drähte 31 mit regelmäßigen Intervallen lokalisiert werden kann. Daher ist es möglich, die Drosselspule mit einer kleinen und gleichmäßigen Kapazität zwischen den elektrisch leitfähigen Drähten 31 mit zufriedenstellender Arbeitseffizienz herzustellen und geeignete gewünschte Impedanz-Charakteristiken in einem breiten Frequenzband sicherzustellen.
Weil darüber hinaus der Basisabschnitt 47, der so vorsteht, dass er die Verlängerungsrichtung des Trägerabschnitts 46 schneidet, in einem Ende des Trägerabschnitts 46 des Gehäuseelements 4 ausgebildet ist, wird der Basisabschnitt 47 in Oberflächenkontakt mit einer Hauptebene des Substrats 10a gebracht, wenn die Drosselspule 1 z. B. auf dem Substrat 10a der elektronischen Vorrichtung 10 angebracht wird, und er wird z. B. mittels einer Schraube oder Klebstoff befestigt, wodurch es möglich wird, die Drosselspule 1 auf dem Substrat 10a mit zufriedenstellender Arbeitseffizienz anzubringen. Weil darüber hinaus die Drosselspule 1 an dem Substrat angebracht werden kann, indem der Basisabschnitt 47 in Oberflächenkontakt mit der Hauptebene des Substrats 10a gebracht wird, ist es möglich, die Drosselspule 1 auf dem Substrat 10a stabilitätssichernd anzubringen. Daher ist es möglich, die Haltbarkeit der elektronischen Vorrichtung 10 zu verbessern, auf der die Drosselspule 1 gemäß dieser Ausführung angebracht ist.
Weil darüber hinaus der Kern 1 derart ausgebildet ist, dass das erste Kernelement 21 und das zweite Kernelement 22, die unterschiedliche Impedanz-Frequenz-Charakteristiken haben, in der axialen Richtung laminiert werden, ist es möglich, Gleichtakt-Rauschen und symmetrisches Rauschen in Bezug auf ein breites Frequenzband geeignet zu dämpfen.
Weil darüber hinaus der elektrisch leitfähige Draht 31 um das erste Kernelement 21 und das zweite Kernelement 22 herumgewickelt werden kann, indem einfach der elektrisch leitfähige Draht 31 um das Gehäuseelement 4 herumgewickelt wird, kann der Wicklungsprozess des elektrisch leitfähigen Drahts 31 vereinfacht werden.
(Elektronische Vorrichtung)
4 zeigt schematisch die elektronische Vorrichtung 10 gemäß einer Ausführung.
Nachfolgend wird die elektronische Vorrichtung 10 beschrieben, welche die Drosselspule 1 gemäß dieser Ausführung enthält.
Die Drosselspule 1 gemäß dieser Ausführung ist in einer elektromagnetischen Interferenzwellenmessvorrichtung 70 (elektronischen Vorrichtung 10) enthalten, zum Messen in einer leitfähigen Interferenzwelle (induktiven Emission), die sich durch eine Verbindungsleitung fortpflanzt, in einer elektromagnetischen Interferenz-(EMI)-Welle, die in einer elektrischen und elektronischen Komponente 60 erzeugt wird, die z. B. an einem Fahrzeug angebracht ist. Zum Beispiel sind die ersten bis dritten Gleichtaktmodus-Drosselspulen 1A bis 1C, die später zu beschreiben sind, die Drosselspule 1 gemäß der oben beschriebenen Ausführung, deren Frequenzcharakteristiken geeignet eingestellt werden.
Wie in 4 dargestellt, enthält die elektromagnetische Interferenzwellenmessvorrichtung 10 eine Gleichtaktrauschen-Erfassungseinheit 71, eine erste Symmetrisches-Rauschen-Erfassungseinheit 72, eine zweite Symmetrisches-Rauschen-Erfassungseinheit 73 und eine Stromversorgung 74.
Die Gleichtaktrauschen-Erfassungseinheit 71 enthält z. B. eine Rauschtrenneinheit 81 und elektronisches Messinstrument 82.
Eine Rauschtrenneinheit (Gleichtakt-LISN) 81 enthält z. B. ein Leitungsimpedanzstabilisierungsnetzwerk (LISN) und trennt Rauschen, das in einem Eingangsanschluss an der hohen Seite 71H und einem Eingangsanschluss an der niedrigen Seite 71L erzeugt werden, welche mit der elektrischen und elektronischen Komponente 60 verbunden sind, in Gleichtaktrauschen und symmetrisches Rauschen. Das abgetrennte Gleichtaktrauschen wird an einen Gleichtakt-Ausgangsanschluss an der hohen Seite 71CH und einen Gleichtakt-Ausgangsanschluss an der niedrigen Seite 71CL ausgegeben, und das abgetrennte symmetrische Rauschen wird an einen Symmetriemodus-Ausgangsanschluss an der hohen Seite 71NH und einen Symmetriemodus-Ausgangsanschluss an der niedrigen Seite 71NL ausgegeben.
Die Rauschtrenneinheit 81 enthält z. B. die erste, zweite und dritte Gleichtaktmodus-Drosselspulen 1A, 1B und 1C, ein Paar von Kondensatoren 86H und 86L, ein Paar von Widerständen 87H und 87L, einen Endwiderstandumschalter 88 und einen Umschaltendwiderstand 89.
Die erste Gleichtaktmodus-Drosselspule 1A (Drosselspule) enthält z. B. ein Paar von Wicklungen 3AH und 3AL und einen Kern 2A.
Zum Beispiel ist das Wicklungspaar 3AH und 3AL, die durch den Kern 2A elektromagnetisch miteinander gekoppelt sind, derart gewickelt, dass die Induktanz für das Gleichtaktrauschen größer wird als die Induktanz für das symmetrische Rauschen, ohne die Induktanz für das symmetrische Rauschen zu dämpfen.
Die Wicklung 3AH wird in eine Symmetriemodus-Verbindungsleitung 71NA eingesetzt, die den Eingangsanschluss an der hohen Seite 71H und den Symmetriemodus-Ausgangsanschluss an der hohen Seite 71NH verbindet, und die Wicklung 3AL wird in eine Symmetriemodus-Verbindungsleitung 71NB eingesetzt, die den Eingangsanschluss an der niedrigen Seite 71L und den Symmetriemodus-Ausgangsanschluss an der niedrigen Seite 71NL verbindet.
Zum Beispiel erzeugt die die erste Gleichtaktmodus-Drosselspule 1A eine gegenseitige Induktanz zwischen den Symmetriemodus-Verbindungsleitungen 71NA und 71NB, um das Gleichtaktrauschen zu dämpfen und um das symmetrische Rauschen durchzulassen, ohne das symmetrische Rauschen zu dämpfen.
Die Wicklungen 3AH und 3AL sind zum Beispiel zu einem Koaxialkabel aufgebaut, und sie unterdrücken die Dämpfung des symmetrischen Rauschens, während der Dämpfbetrag des Gleichtaktrauschens sichergestellt wird. Ferner können die Wicklungen 3AH und 3AL zum Beispiel die Dämpfung des symmetrischen Rauschens weiter unterdrücken, indem eine Impedanz-Anpassung zwischen den Koaxialkabel durchgeführt wird.
Die zweite Gleichtaktmodus-Drosselspule 1B (Drosselspule) enthält zum Beispiel ein Paar von Wicklungen 3BH und 3BL und einen Kern 2B.
Zum Beispiel ist das Wicklungspaar 3BH und 3BL, die durch den Kern 2B miteinander elektromagnetisch gekoppelt sind, derart gewickelt, dass die Induktanz für das symmetrische Rauschen größer wird als die Induktanz für das Gleichtaktrauschen, ohne die Induktanz für das Gleichtaktrauschen zu dämpfen.
Die dritte Gleichtaktmodus-Drosselspule 1C (Drosselspule) enthält zum Beispiel ein Paar von Wicklungen 3CH und 3CL und einen Kern 2C.
Zum Beispiel ist das Wicklungspaar 3CH und 3CL, die durch den Kern 2C elektromagnetisch miteinander gekoppelt sind, derart gewickelt, dass die Induktanz für das Gleichtaktrauschen größer wird als die Induktanz für das symmetrische Rauschen, ohne die Induktanz für das symmetrische Rauschen zu dämpfen.
Die Wicklungen 3CH und 3CL sind zum Beispiel durch ein Koaxialkabel aufgebaut, und unterdrücken die Dämpfung des symmetrischen Rauschens, während der Dämpfbetrag des Gleichtaktrauschens sichergestellt wird. Ferner können die Wicklungen 3CH und 3CL zum Beispiel die Dämpfung des symmetrischen Rauschens weiter unterdrücken, indem eine Impedanz-Anpassung zwischen den Anschlüssen der Koaxialkabel durchgeführt wird.
Zum Beispiel sind der Kondensator 86H, die Wicklung 3BH und die Wicklung 3CH in Serie sequentiell miteinander verbunden und sind in eine Gleichtaktmodus-Verbindungsleitung 71CA eingesetzt, die den Eingangsanschluss an der hohen Seite 71H und einen Erdungspunkt verbindet. Zum Beispiel sind der Kondensator 86L, die Wicklung 3BL und die Wicklung 3CL in Serie sequentiell miteinander verbunden und sind in eine Gleichtaktmodus-Verbindungsleitung 71CB eingesetzt, die den Eingangsanschluss an der niedrigen Seite 71L und einen Erdungspunkt verbindet.
Zum Beispiel ist das Wicklungspaar 3BH und 3BL der zweiten Gleichtaktmodus-Drosselspule 1B derart gewickelt, dass eine gegenphasige Spannung erzeugt wird, und sie sind jeweils in die Gleichtaktmodus-Verbindungsleitungen 71CA und 71CB eingesetzt.
Zum Beispiel erzeugt die zweite Gleichtaktmodus-Drosselspule 1B eine wechselseitige Induktanz zwischen den Gleichtaktmodus-Verbindungsleitungen 71CA und 71CB, um das symmetrische Rauschen zu dämpfen und Gleichtaktrauschen durchzulassen, ohne das Gleichtaktrauschen zu dämpfen.
Beide Enden der Wicklung 3CH der dritten Gleichtaktmodus-Drosselspule 1C sind mit dem Gleichtaktmodus-Ausgangsanschluss an der hohen Seite 71CH bzw. dem Gleichtaktmodus-Ausgangsanschluss an der niedrigen Seite 71CL verbunden.
Der Widerstand 87H ist zum Beispiel zwischen beiden Enden der Wicklung 3CH der dritten Gleichtaktmodus-Drosselspule 1C angeschlossen, und der Widerstand 87L ist zum Beispiel zwischen beiden Enden der Wicklung 3CL der dritten Gleichtaktmodus-Drosselspule 1C angeschlossen.
Zum Beispiel erzeugt die dritte Gleichtaktmodus-Drosselspule 1C eine wechselseitige Induktanz zwischen den Gleichtaktmodus-Verbindungsleitungen 71CA und 71CB, um das symmetrische Rauschen zum Erdungspunkt durchzulassen (zu erden und kurzzuschließen).
Die dritte Gleichtaktmodus-Drosselspule 1C und das Widerstandspaar 87H und 87L induzieren eine Spannung zwischen beiden Enden des Widerstands 87L, aufgrund des Gleichtaktrauschens zwischen dem Gleichtaktmodus-Ausgangsanschluss an der hohen Seite 71CH und dem Gleichtaktmodus-Ausgangsanschluss an der niedrigen Seite 71CL, zum Beispiel durch eine Transformatorfunktion.
Zum Beispiel sind der Endwiderstandsumschalter 88 und der Umschaltendwiderstand 89 in Serie zwischen dem Gleichtaktmodus-Ausgangsanschluss an der hohen Seite 71CH und dem Gleichtaktmodus-Ausgangsanschluss an der niedrigen Seite 71CL angeschlossen.
Das elektronische Messinstrument 82 enthält ein Messinstrument wie etwa einen Vektorsignalanalysator, einen Spektralanalysator oder ein Oszilloskop, das die Größe (Pegel oder dergleichen) von Rauschen einschließlich einer Zeitveränderung digitalisiert, um eine Spannung oder dergleichen von Rauschen (zum Beispiel Gleichtaktrauschen) zu messen, die von dem Gleichtaktmodus-Ausgangsanschluss an der hohen Seite 71CH und dem Gleichtaktmodus-Ausgangsanschluss an der niedrigen Seite 71CL ausgegeben wird.
Zum Beispiel enthält das elektronische Messinstrument 82 einen Endwiderstand 82R, der den Gleichtaktmodus-Ausgangsanschluss an der hohen Seite 71CH mit dem Gleichtaktmodus-Ausgangsanschluss an der niedrigen Seite 71CL verbindet.
Zum Beispiel misst im offenen Zustand des Widerstandsumschalters 88 das elektronische Messinstrument 82 Gleichtaktrauschen mittels eines ersten Endwiderstandswerts (zum Beispiel 50 Ω) basierend auf einem Widerstandswert (zum Beispiel 50 Ω) des Endwiderstands 82R. Andererseits misst im geschlossenen Zustand des Endwiderstandsumschalters 88 das elektronische Messinstrument Gleichtaktrauschen mittels eines zweiten Endwiderstandswerts (zum Beispiel 25 Ω) basierend auf einer Kombination eines Widerstandswerts (zum Beispiel 50 Ω, gleich dem Widerstandswert des Endwiderstands 82R) des Umschaltendwiderstands 89 und des Widerstandswerts (zum Beispiel 50 Ω) des Endwiderstands 82R.
Zum Beispiel schätzt das elektronische Messinstrument 82 die innere Impedanz von Gleichtaktrauschen in einer einzelnen elektrischen und elektronischen Komponente 60 auf der Basis von Änderungen in Messergebnissen gemäß einer Änderung im Endwiderstandswert, die dem Umschalten zwischen dem Öffnen und Schließen des Endwiderstandsumschalters 88 zugeordnet sind.
Eine Ausgangsspannung des Gleichtaktrauschens in der einzelnen elektrischen und elektronischen Komponente 60 wird basierend auf den Schätzergebnisses der inneren Impedanz geschätzt.
Zum Beispiel ändern sich die Messergebnisse einer Spannung vom Gleichtaktrauschen in dem ersten Endwiderstandswert (zum Beispiel 50 Ω) und dem zweiten Endwiderstandswert (zum Beispiel 25 Ω) in Bezug auf Gleichtaktrauschen einer geeigneten Ausgangsspannung V(x) mit einer geeigneten inneren Impedanz Im(x) in der einzelnen elektrischen und elektronischen Komponente 60 auf zum Beispiel V(50 Ω) und V(25 Ω), wie im folgenden Ausdruck (1) angegeben.
Das heißt, wenn sich der Endwiderstandswert zu dem ersten Endwiderstandswert (zum Beispiel 50 Ω) und dem zweiten Endwiderstandswert (zum Beispiel 25 Ω) ändert, indem der Endwiderstandsumschalter 88 zwischen offen und geschlossen umgeschaltet wird, ändert sich ein Divisionsverhältnis zwischen der inneren Impedanz Im(x) und dem Endwiderstandswert. Die Messergebnisse der Spannung des Gleichtaktrauschens ändern sich, in Antwort auf die Änderung des Divisionsverhältnisses, auf V(50 Ω) und V(25 Ω).
Zum Beispiel schätzt das elektronische Messinstrument 82 die innere Impedanz Im(25 Ω → 50 Ω) des Gleichtaktrauschens in der einzelnen elektrischen und elektronischen Komponente 60 zum Beispiel so, wie im folgenden Ausdruck (2) angegeben, auf der Basis des Änderungsbetrags ΔV entsprechend der Änderung der Messergebnisse der Spannung des Gleichtaktrauschens V(50 Ω) und V(25 Ω).
Darüber hinaus können sich die Optimalwerte des ersten Endwiderstandswerts und des zweiten Endwiderstandswerts, die sich durch das Umschalten zwischen dem Öffnen und Schließen des Endwiderstandsumschalters 88 ändern, entsprechend der inneren Impedanz Im(x) oder dergleichen ändern.
Um die Reflexion einer elektromagnetischen Interferenz-Welle zwischen der elektromagnetischen Interferenz-Wellen-Messvorrichtung 37 und der elektrischen und elektronischen Komponente 60 zu unterdrücken, kann ein Abstand der Verbindung zwischen der elektromagnetischen Interferenz-Wellen-Messvorrichtung 70 und der elektrischen und elektronischen Komponente 60 durch ein Kabel gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Abstand gesetzt werden (zum Beispiel λ/10 oder λ/20 basierend auf der Wellenlänge λ der elektromagnetischen Interferenz-Welle).
Zum Beispiel schätzt, wie mit dem folgenden Ausdruck (3) angegeben, das elektronische Messinstrument 82 eine Ausgangsspannung P(50 Ω) vom Gleichtaktrauschen auf der Basis der inneren Impedanz Im (25 Ω → 50 Ω) des Gleichtaktrauschens und ein Messergebnis einer Spannung (zum Beispiel V(50 Ω) des Gleichtaktrauschens in dem ersten Endwiderstandswert (zum Beispiel 50 Ω).
Die erste Symmetrisches-Rauschen-Erfassungseinheit 71 enthält zum Beispiel ein künstliches Hauptnetzwerk 91 und ein elektronisches Messinstrument 92.
Das künstliche Hauptnetzwerk (Symmetrie-LISN) enthält zum Beispiel ein Leitungsimpedanz-Stabilisierungsnetzwerk (LISN) und enthält einen Symmetriemodus-Eingangsanschluss an der hohen Seite 72AH, der mit dem Symmetriemodus-Ausgangsanschluss an der hohen Seite 71NH der Gleichtaktrauschen-Erfassungseinheit 71 verbunden ist, einen Stromversorgungsanschluss an der hohen Seite 72PH, der mit einer positiven Elektrode der Stromversorgung 74 verbunden ist, einen ersten Symmetriemodus-Ausgangsanschluss an der hohen Seite 72NH, und einen ersten Symmetriemodus-Ausgangsanschluss an der niedrigen Seite 72NL.
Das künstliche Hauptnetzwerk 91 enthält zum Beispiel eine Wicklung 93, einen ersten Kondensator 94, einen ersten Widerstand 95, einen zweiten Kondensator 96, einen zweiten Widerstand 97, einen Endwiderstandsumschalter 98 und einen Umschaltendwiderstand 99.
Zum Beispiel ist die Wicklung 93 in eine Verbindungsleitung 72NL eingesetzt, die in Symmetriemodus-Eingangsanschluss an der hohen Seite 72H und dem Stromversorgungsanschluss an der hohen Seite 72PH verbindet.
Zum Beispiel ist der Symmetriemodus-Eingangsanschluss an der hohen Seite 72H mit einem Erdungspunkt durch den ersten Kondensator 94 und den ersten Widerstand 95 verbunden, die in Serie sequentiell miteinander verbunden sind.
Zum Beispiel ist der Stromversorgungsanschluss an der hohen Seite 72PH mit einem Erdungspunkt durch den zweiten Kondensator 96 und den zweiten Widerstand 97 verbunden, die in Serie sequentiell miteinander verbunden sind.
Beide Enden des ersten Widerstands 95 sind mit dem ersten Symmetriemodus-Ausgangsanschluss an der hohen Seite 72NH und dem ersten Symmetriemodus-Ausgangsanschluss an der niedrigen Seite 72NL verbunden.
Zum Beispiel sind der Endwiderstandsumschalter 98 und der Umschaltendwiderstand 99 zwischen dem ersten Symmetriemodus-Ausgangsanschluss an der hohen Seite 72NH und dem ersten Symmetriemodus-Ausgangsanschluss an der niedrigen Seite 72NL in Serie verbunden.
Das elektronische Messinstrument 92 enthält ein Messinstrument wie etwa einen Vektorsignalanalysator, einen Spektralanalysator oder ein Oszilloskop, das die Größe (den Pegel oder dergleichen) von Rauschen einschließlich einer Zeitänderung digitalisiert, um eine Spannung oder dergleichen von Rauschen (zum Beispiel symmetrischem Rauschen an der hohen Seite) zu messen, die von dem ersten Symmetriemodus-Ausgangsanschluss an der hohen Seite 72NH und dem ersten Symmetriemodus-Ausgangsanschluss an der niedrigen Seite 72NL ausgegeben wird.
Zum Beispiel enthält das elektronische Messinstrument 92 einen Endwiderstand 92R, der den ersten Symmetriemodus-Ausgangsanschluss an der hohen Seite 72NH mit dem ersten Symmetriemodus-Ausgangsanschluss an der niedrigen Seite 72NL verbindet.
Zum Beispiel misst, im offenen Zustand des Endwiderstandsumschalters 98, das elektronische Messinstrument 92 symmetrisches Rauschen an der hohen Seite mittels eines ersten Endwiderstandswerts (zum Beispiel 50 Ω) basierend auf einem Widerstandswert (zum Beispiel 50 Ω) des Endwiderstands 92R. Andererseits misst, im geschlossenen Zustand des Endwiderstandsumschalters 98, das elektronische Messinstrument symmetrisches Rauschen an der hohen Seite mittels eines zweiten Endwiderstandswerts (zum Beispiel 25 Ω) basierend auf einer Kombination eines Widerstandswerts (50 Ω, das ist gleich dem Widerstandswert des Endwiderstands 92R des Umschaltendwiderstands 99 und des Widerstandswerts (zum Beispiel 50 Ω) des Endwiderstands 92R.
Zum Beispiel schätzt, ähnlich der Messung des Gleichtaktrauschens mittels des elektronischen Messinstruments 82, das elektronische Messinstrument 92 die innere Impedanz vom symmetrischen Rauschen an der hohen Seite in der einzigen elektrischen und elektronischen Komponente 60 auf der Basis von Änderungen in Messergebnissen gemäß einer Änderung im Endwiderstandswert, der dem Umschalten zwischen dem Öffnen und Schließen des Endwiderstands 98 zugeordnet ist.
Eine Ausgangsspannung des symmetrischen Rauschens an der hohen Seite in der einzelnen elektrischen und elektronischen Komponente 60 wird auf der Basis der Schätzergebnisse der inneren Impedanz geschätzt.
Zum Beispiel erfasst das elektronische Messinstrument 92 V(50 Ω) und V(25 Ω), welche die Messergebnisse einer Spannung des symmetrischen Rauschens an der hohen Seite in dem ersten Endwiderstandswert (zum Beispiel 50 Ω) und dem zweiten Endwiderstandswert (zum Beispiel 25 Ω) sind, zum Beispiel so, wie im oben erwähnten Ausdruck (1) gegeben, im Bezug auf das symmetrisches Rauschen an der hohen Seite einer geeigneten Ausgangsspannung V(x) mit der geeigneten Impedanz Im(x) in der einzelnen elektrischen und elektronischen Komponente 60.
Zum Beispiel schätzt das elektronische Messinstrument 92 die innere Impedanz Im(25 Ω → 50 Ω) vom symmetrischen Rauschen an der hohen Seite in der einzelnen elektrischen und elektronischen Komponente 60 zum Beispiel so, wie im obigen Ausdruck (2) angegeben, auf Basis des Änderungsbetrags ΔV gemäß den Messergebnissen der Spannung vom symmetrischen Rauschen an der hohen Seite, das sich auf V(50 Ω) und V(25 Ω) ändert.
Zum Beispiel schätzt, wie im obigen Ausdruck (3) angegeben, das elektronische Messinstrument 92 eine Ausgangsspannung P(50 Ω) vom symmetrischen Rauschen an der hohen Seite auf der Basis der inneren Impedanz Im(25 Ω → 50 Ω) vom symmetrischen Rauschen an der hohen Seite und dem Messergebnis (zum Beispiel V(50 Ω)) der Spannung vom symmetrischen Rauschen an der hohen Seite in dem ersten Endwiderstandswert (zum Beispiel 50 Ω).
Die zweite Symmetrisches-Rauschen-Erfassungseinheit 73 enthält zum Beispiel ein künstliches Hauptnetzwerk 101 und ein elektronisches Messinstrument 102.
Das künstliche Hauptnetzwerk (Symmetrie-LISN) 101 enthält zum Beispiel ein Leitungsimpedanz-Stabilisierungsnetzwerk (LISN), enthält einen Symmetriemodus-Eingangsanschluss an der niedrigen Seite 73L, der mit dem Symmetriemodus-Ausgangsanschluss an der niedrigen Seite 71NL der Gleichtaktrauschen-Erfassungseinheit 71 verbunden ist, einen Stromversorgungsanschluss an der niedrigen Seite 73PL, der mit einer negativen Elektrode der Stromversorgung 74 verbunden ist, einen zweiten Symmetriemodus-Ausgangsanschluss an der hohen Seite 73NH und einen zweiten Symmetriemodus-Ausgangsanschluss an der niedrigen Seite 73NL.
Das künstliche Hauptnetzwerk 101 enthält zum Beispiel eine Wicklung 103, einen ersten Kondensator 104, einen ersten Widerstand 105, einen zweiten Kondensator 106, einen zweiten Widerstand 107, einen Endwiderstandsumschalter 108 und einen Umschaltendwiderstand 109.
Zum Beispiel wird die Wicklung 103 in eine Verbindungsleitung 73LL eingefügt, die den Symmetriemodus-Eingangsanschluss an der niedrigen Seite 73L und den Stromversorgungsanschluss an der niedrigen Seite 73PL verbindet.
Zum Beispiel ist der Symmetriemodus-Eingangsanschluss an der niedrigen Seite 73L mit einem Erdungspunkt durch den ersten Kondensator 104 und den ersten Widerstand 105 verbunden, die in Serie sequentiell miteinander verbunden sind.
Zum Beispiel ist der Stromversorgungsanschluss an der niedrigen Seite 73PL mit einem Erdungspunkt durch den zweiten Kondensator 106 und den zweiten Widerstand 107 verbunden, die in Serie sequentiell miteinander verbunden sind.
Beide Enden des ersten Widerstands 105 sind mit dem zweiten Symmetriemodus-Ausgangsanschluss an der hohen Seite 73NH und dem zweiten Symmetriemodus-Ausgangsanschluss an der niedrigen Seite 73NL verbunden.
Zum Beispiel sind der Endwiderstandsumschalter 108 und der Umschaltendwiderstand 109 zwischen dem zweiten Symmetriemodus-Ausgangsanschluss an der hohen Seite 73NH und dem zweiten Symmetriemodus-Ausgangsanschluss an der niedrigen Seite 73NL in Serie verbunden.
Das elektronische Messinstrument 102 enthält ein Messinstrument wie etwa einen Vektorsignalanalysator, einen Spektralanalysator oder ein Oszilloskop, das die Größe (den Pegel oder dergleichen) von Rauschen einschließlich einer Zeitveränderung digitalisiert, um eine Spannung oder dergleichen von Rauschen (zum Beispiel symmetrisches Rauschen an der niedrigen Seite) zu messen, das von dem zweiten Symmetriemodus-Ausgangsanschluss an der hohen Seite 73NH und dem zweiten Symmetriemodus-Ausgangsanschluss an der niedrigen Seite 73NL ausgegeben wird.
Zum Beispiel enthält das elektronische Messinstrument 102 einen Endwiderstand 102R, der den zweiten Symmetriemodus-Ausgangsanschluss an der hohen Seite 73NH und den zweiten Symmetriemodus-Ausgangsanschluss an der niedrigen Seite 73NL verbindet.
Zum Beispiel misst im offenen Zustand des Endwiderstandsumschalters 108 das elektronische Messinstrument 102 symmetrisches Rauschen an der niedrigen Seite mittels eines ersten Endwiderstandswerts (zum Beispiel 50 Ω), basierend auf einem Widerstandswert (zum Beispiel 50 Ω) des Endwiderstands 102R. Andererseits misst, im geschlossenen Zustand des Endwiderstandsumschalters 108, das elektronische Messinstrument symmetrisches Rauschen an der niedrigen Seite mittels eines zweiten Endwiderstandswerts (zum Beispiel 25 Ω), basierend auf einer Kombination eines Widerstandswerts (zum Beispiel 50 Ω, das ist gleich dem Widerstandswert des Endwiderstands 102R) des Umschaltendwiderstands 109 und des Widerstandswerts (zum Beispiel 50 Ω) des Endwiderstands 102R.
Zum Beispiel schätzt, ähnlich der Messung des symmetrischen Rauschens an der hohen Seite mittels des elektronischen Messinstruments 92, das elektronische Messinstrument 102 die inneren Impedanz von symmetrischem Rauschen an der niedrigen Seite der einzigen elektrischen und elektronischen Komponente 60 basierend auf Änderungen in Messergebnissen gemäß einer Änderung im Endwiderstandswert, die dem Umschalten zwischen dem Öffnen und Schließen des Endwiderstandsumschalters 108 zugeordnet ist.
Eine Ausgangsspannung des symmetrischen Rauschens an der niedrigen Seite in der einzigen elektrischen und elektronischen Komponente 60 wird auf der Basis der Schätzergebnisse der inneren Impedanz geschätzt.
Zum Beispiel erfasst das elektronische Messinstrument 102 V(50 Ω) und V(25 Ω), die Messergebnisse einer Spannung vom symmetrischen Rauschen an der niedrigen Seite im ersten Widerstandswert (zum Beispiel 50 Ω) und zweiten Widerstandswert (zum Beispiel 25 Ω) sind, zum Beispiel so wie im obigen Ausdruck (1) angegeben, in Bezug auf das symmetrische Rauschen an der niedrigen Seite einer geeigneten Ausgangsspannung V(x) mit der geeigneten inneren Impedanz Im(x) in der einzigen elektrischen und elektronischen Komponente 60.
Zum Beispiel schätzt das elektronische Messinstrument 102 die innere Impedanz Im(25 Ω → 50 Ω) des symmetrischen Rauschens an der niedrigen Seite in der einzigen elektrischen und elektronischen Komponente 60 zum Beispiel so, wie im obigen Ausdruck (2) angegeben, auf der Basis des Änderungsbetrags ΔV gemäß den Messergebnissen der Spannung des symmetrischen Rauschens an der niedrigen Seite, die sich von V(50 Ω) und V(25 Ω) ändert.
Zum Beispiel schätzt, wie im obigen Ausdruck (3) angegeben, das elektronische Messinstrument 102 eine Ausgangsspannung P (50 Ω) des symmetrischen Rauschens an der niedrigen Seite auf der Basis der inneren Impedanz Im(25 Ω → 50 Ω) des symmetrischen Rauschens an der niedrigen Seite und des Messergebnisses (zum Beispiel V(50 Ω)) der Spannung des symmetrischen Rauschens an der niedrigen Seite des ersten Endwiderstandswerts (zum Beispiel 50 Ω).
Gemäß dieser Ausführung ist es möglich, Gleichtaktrauschen oder symmetrisches Rauschen der elektronischen Vorrichtung 10 geeignet zu dämpfen. Das heißt, gemäß der elektromagnetischen Interferenz-Wellen-Messvorrichtung 70 dieser Ausführung sind die ersten bis dritten Gleichtaktmodusdrosselspulen 1A bis 1C vorgesehen, und daher kann eine konduktive Interferenz-Welle, die von der einzigen elektrischen und elektronischen Komponente 60 erzeugt wird, durch Trennung in Gleichtaktrauschen und symmetrisches Rauschen geeignet gemessen werden. Demzufolge ist es möglich, die innere Impedanz von dem Gleichtaktrauschen und dem symmetrischen Rauschen und einen Rauschpegel (zum Beispiel die Ausgangsspannung) einer Rauschquelle mit hoher Genauigkeit zu schätzen.
Darüber hinaus ist der technische Umfang der Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführung beschränkt, und es können verschiedene Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
Die Materialien und Formen des Kerns 2, des Wicklungselements 3, des Gehäuseelements 4, des Abstandshalters 5 und dergleichen der Ausführung sind nicht auf die der Ausführung begrenzt.
Ferner kann die Ausführung die Drosselspule 1 auch in einer anderen elektronischen Vorrichtung als elektromagnetischen Interferenz-Wellen-Messvorrichtung 70 vorgesehen werden.
Obwohl in der Ausführung das Gehäuseelement 4 in der axialen Richtung unterteilt ist, kann das Gehäuseelement zum Beispiel auch in radialer Richtung unterteilt sein. Darüber hinaus kann zum Beispiel der Kern 2 aus Kunststoff gegossen sein, und daher kann das Gehäuseelement 4 auch nicht unterteilt ausgebildet sein.
Abgesehen davon ist es auch möglich, Komponenten in der oben beschriebenen Ausführung mit an sich bekannten Komponenten geeignet auszutauschen, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
Während oben bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und dargestellt wurden, versteht es sich, dass dies lediglich Beispiele der Erfindung sind und diese nicht einschränken sollen. Hinzufügungen, Weglassungen oder Substitutionen oder andere Modifikationen können vorgenommen werden, ohne von der Idee oder vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Demzufolge ist die Erfindung nicht durch die vorstehende Beschreibung beschränkt, sondern ist nur durch den Umfang der beigefügten Ansprüche beschränkt.
Eine Drosselspule enthält einen Kern (2), der ringförmig ausgebildet ist; und ein Wicklungselement (3), das mit einem um den Kern (2) herumgewickelten Draht (31) versehen ist. Ein Gehäuseelement (4), das zwischen dem Kern (2) und dem Wicklungselement (3) eingefügt ist, ist aus einem Material mit nicht-magnetischen und nicht-leitfähigen Eigenschaften gebildet, hat eine dem Kern (2) entsprechende Ringform und bedeckt den Kern (2). Das Gehäuseelement (4) ist derart ausgebildet, dass ein Trennabstand entlang einer radialen Richtung zwischen einer Außenoberfläche (41b) des Gehäuseelements (4) und einer Außenoberfläche des Kerns (2) über dessen Umfangsrichtung hinweg gleichmäßig wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2005-354140 A [0002]

Claims

Drosselspule, welche aufweist: einen Kern (2), der ringförmig ausgebildet ist; ein Wicklungselement (3), das mit einem um den Kern (2) herumgewickelten Draht (31) versehen ist, wobei ein Gehäuseelement (4), das zwischen dem Kern (2) und dem Wicklungselement (3) eingefügt ist, aus einem Material mit nicht-magnetischen und nicht-leitfähigen Eigenschaften gebildet ist, eine dem Kern (2) entsprechende Ringform hat und den Kern (2) bedeckt, und wobei das Gehäuseelement (4) derart ausgebildet ist, dass ein Trennabstand entlang einer radialen Richtung zwischen einer Außenoberfläche (41b) des Gehäuseelements (4) und einer Außenoberfläche des Kerns (2) über dessen Umfangsrichtung hinweg gleichmäßig wird.
Drosselspule nach Anspruch 1, wobei eine Mehrzahl von Führungseinheiten (43) an der Außenoberfläche (41b) des Gehäuseelements (4) ausgebildet sind, und wobei die Führungseinheiten (43) den elektrisch leitfähigen Draht (31) so regulieren, dass, wenn der elektrisch leitfähige Draht (31) des Wicklungselements (3) gewickelt wird, die Positionen der elektrisch leitfähigen Drähte (31) mit regelmäßigen Intervallen über die Umfangsrichtung hinweg positioniert werden.
Drosselspule nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Abstandshalter (5) koaxial zur Mittelachse (O) des Kerns (2) in einem Mittelloch des Kerns (2) vorgesehen ist, wobei eine Mehrzahl von Nutabschnitten (51), die sich entlang der axialen Richtung erstrecken und in der Lage sind, den elektrisch leitfähigen Draht (31) zu positionieren, in einer Außenumfangsoberfläche des Abstandshalters (5) entsprechend der Anzahl der in das Mittelloch des Kerns (2) eingesetzten elektrisch leitfähigen Drähte (31) ausgebildet sind, und wobei die Mehrzahl von Nutabschnitten (51) mit regelmäßigen Intervallen über die Umfangsrichtung hinweg ausgebildet sind.
Drosselspule nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Gehäuseelement (4) einen Trägerabschnitt (46) enthält, der sich in radialer Richtung zur Außenseite hin erstreckt, und wobei an einem Ende des Trägerabschnitts (46) ein Basisabschnitt (47) so vorsteht, dass er eine Verlängerungsrichtung des Trägerabschnitts (46) schneidet.
Drosselspule nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Kern (2) derart ausgebildet ist, dass eine Mehrzahl von Kernelementen (2A, 2B, 2C) mit unterschiedlichen Impedanz-Frequenz-Charakteristiken in der axialen Richtung laminiert sind.
Elektronische Vorrichtung (70), die eine Drosselspule (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthält, ausgebildet zum Dämpfen von Gleichtaktrauschen und symmetrischem Rauschen.