JP2000228320A - 電源ラインフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】配線基板にコイルおよびコンデンサが搭載され
てなる電源ラインフィルタおいて、コイルおよび配線導
体の発熱を基板に伝熱することなく、基板の劣化を促進
させないラインフィルタを提供する。また、コイルと配
線との接続を容易にする。 【解決手段】トロイダルコイルの固定に固定板を採用
し、トロイダルコイルを基板より浮かして固定するの
で、コイルの発熱が基板に直接伝熱することがなくな
る。また、各種サイズのトロイダルコイルに対し汎用性
がある。同様に、配線も基板より浮かして配線するの
で、配線の発熱が基板に直接伝熱することがなくなる。
さらに、コイル端子と配線との接続に、着脱容易な接続
金具を用いるので、作業が容易になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、電子装置あるいは
インバータ等の電力変換装置から発生する電磁ノイズを
防止するための電源ラインフィルタに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電源ラインフィルタに使用される
トロイダルコイルの磁性体は環状鉄芯が多く、その周囲
に券回されるコイル導線に電流容量の小さいものは丸線
が用いられ、電流容量の大きいものには、交流磁界によ
る渦電流損失を低減するため,また捲線の作業性を向上
させるため、絶縁された単線を並列にした複線が用いら
れる。フィルタを構成する基板への取り付けは、図１に
示すように捲線の端部を折り曲げ成形して基板穴に挿通
させ、コンデンサが搭載された基板の配線パターンには
んだ付け固定して、トロイダルコイルの固定と電気的接
続を施していた。

【０００３】また、トロイダルコイルと入力および出力
端子までの配線パターンの電流容量を上げるため、入力
端子および出力端子とコイル端子間の配線に、打ち抜い
た銅板を配線パターンに重ねてハンダ付けし、トロイダ
ルコイルと入力および出力端子までの配線パターンの電
流容量を上げていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の構造では、トロ
イダルコイル底部の巻線が基板に直接接触するため空気
の対流を阻害し、捲線の発熱が基板に直接伝熱され基板
の劣化を促進していた。トロイダルコイルが大型になる
と、基板への固定が捲線の強度のみでは弱く耐震性に問
題があった。また、大電流用の太線や平角線は断面積が
大きく硬くなるので曲げ加工が困難となり、コイル端子
を成形して基板穴に挿通させる工数が懸かっていた。

【０００５】また、コイル捲線と、基板の入力および出
力端子までの配線の電流容量を均一にするための配線パ
ターンおよび銅板パターンの設計が煩雑であり、均一な
電流容量にならず部分的に過熱する配線パターンになら
ざるを得なかった。さらに、トロイダルコイルから入力
および出力端子までの配線パターンの電流容量を上げる
ための銅板はんだ付け作業が煩雑なため工数を要し、さ
らに配線パターンの発熱が直接基板に伝わるので基板の
劣化を促進していた。

【０００６】上記対策としてトロイダルコイルから入力
および出力端子までの配線を基板から浮かした太い導線
を用い立体配線で接続するとき、配線とコイル端子との
接続は接続個所が空中でとなるため、接続個所を特定す
るのに配線長、コイル端子長を切り詰めながらはんだ付
けを繰り返す煩わしさがあった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明であ
る固定版は、トロイダルコイルとコンデンサがフィルタ
基板に搭載されてなる電源ラインフィルタにおいて、環
状鉄芯ケースに導線が捲回され基板に搭載されたトロイ
ダルコイルの基板への固定が、略コの字形状の絶縁板の
底面に基板への取付穴を有する複数の固定板を用い、環
状鉄芯ケースの下面および上面の内周縁に当接せしめて
基板へネジ止め固定するものである。

【０００８】本発明の第２の発明は、電源ラインフィル
タを構成する回路の入力端子および出力端子とコイル端
子との配線に、コイル導線と同一の導線を立体配線し、
コイル端子と該配線との接続は、ネジ穴を設けた角筒状
の接続金具に両導線の端部を差込み当接させ、ネジの押
圧力で圧接固定したことを特徴とする電源ラインフィル
タの構成である。

【０００９】本発明の第３の発明は、電源ラインフィル
タを構成する回路において、コイル導線と入力端子およ
び出力端子とコイル端子間の配線に、同一の平角線を用
いたことを特徴とする電源ラインフィルタの構成であ
る。

【００１０】以下に本発明について詳述する。本発明の
第１の発明におけるトロイダルコイルの基板への固定板
は、図２の環状鉄芯ケースを固定した断面図に示す略コ
の字形状の絶縁板の底面に基板への取付穴を有し、環状
鉄芯ケースの下面および上面の内周縁に当接せしめて基
板へネジ止め固定するものである。略コの字状固定板の
底部の高さだけ、環状鉄芯ケースが基板より浮いて取り
付けられるため、トロイダルコイルと基板との間に空気
対流ができる間隔が取れるので、コイル導線から基板へ
の直接的な伝導熱はなくなり基板の劣化は促進されなく
なる。

【００１１】単相電源では２個、３相電源では３個のコ
イルが環状鉄芯ケースに捲かれるので、コイル内周側の
相間絶縁を兼ねて放射状にそれぞれ単相電源の場合は１
８０度の角度で２枚、３相電源の場合は１２０度の角度
で３枚配置し、環状鉄芯ケースの下面および上面の内周
縁に当接せしめて基板へネジ止め固定する。また、環状
鉄芯ケースのサイズが変わっても基板の取り付け穴位置
を変えれが、汎用性のある固定板として使える。

【００１２】本発明の第２の発明における電源ラインフ
ィルタの構成は、入力端子および出力端子とコイル端子
との配線に、コイル導線と同一の導線を立体配線するの
で、電流容量が統一され基板への熱伝導も無いため基板
の劣化が促進されることはない。

【００１３】入力および出力端子からトロイダルコイル
への配線とトロイダルコイル端子との接続は、図３に示
すネジ穴を設けた角筒状の接続金具に両導線の端部を差
込んで当接させ、ネジの押圧力で厚接固定するため着脱
が容易となり、配線およびコイル端子の長さを切り詰め
ながら接続位置を特定することが容易となり、はんだ付
けの必要もなくなる。コンデンサは配線パターンにはん
だ接続するか、または入力および出力端子に直接取り付
けることもできる。

【００１４】本発明の第３の発明における電源ラインフ
ィルタの構成は、コイル導線と入力端子および出力端子
とコイル端子間の配線に、同一の平角線を用いるので接
続金具の内部で当接する面積が増え、丸線の場合に比し
ネジ締めも安定してできる。また、平角線は厚さを薄く
してコイル巻数を多くし、幅を広くして電流容量を大き
くすることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例について
図面を参照して説明する。図４に示す３相電源用のフィ
ルタ回路の場合、厚さ２０μｍ、幅１５ｍｍの非晶質ナ
ノミクロン結晶合金薄帯を捲回して、外径６０ｍｍΦ、
内径４０ｍｍΦ、高さ１８ｍｍの環状鉄芯（アルプス電
気株式会社製；ナノパーム）を形成した。次ぎに肉厚
０．５ｍｍのポリブチルテレフタレートの樹脂ケースに
収納して絶縁させ、その周囲に銅の厚さ１ｍｍ、幅７ｍ
ｍの平角線を各１２ターン捲き、３個のコイルを形成し
たのち、それぞれの端子部の絶縁皮膜を剥離し折り曲げ
て成形しておく。

【００１６】つぎに、図５に示す厚さ６ｍｍのエポキシ
板よりなる、略コの字形状の固定版をトロイダルコイル
の内側より差込み、コイルの相間に１２０度の角度間隔
で放射状に３枚配置して基板に搭載しネジ止めした。
このとき、固定板の３枚目のネジ止めはトロイダルコイ
ルの外側に引き寄せながら締め付け、遊びのないように
する。

【００１７】基板の左右両側に取り付けた入力および出
力端子に、前記形状のコイル巻線と同一の配線用平角線
端部の絶縁皮膜を剥離して接続固定し、基板に沿ってそ
れぞれのコイル接続端子部まで立体配線し折り曲げ成形
して立ち上げ、それぞれのコイル端子への接合部を残し
て切断し端部の絶縁皮膜を剥離しておく。なお、コンデ
ンサは、入、出力端子に接続しておく。つぎに図３に示
す、ネジ穴設けた略角筒にコイルおよび配線の両平角線
の端子部を挿入し、当接させてネジで締め付け接続し
た。完成した状態を図６に示す。

【００１８】

【発明の効果】本発明では、トロイダルコイルの基板へ
の取り付けに固定板を用いて、巻線を基板に直接接触さ
せないため、捲線の発熱が基板に直接伝熱されず基板の
劣化が促進されない。また空気の対流を阻害しないので
放熱性が向上する。また、大型なトロイダルコイルであ
っても基板への固定が、固定板で確実になり耐震性が向
上し、リングコアのサイズが異なっても基板の取り付け
穴位置を変えることにより、汎用性のある固定板として
使える。

【００１９】入、出力端子からの配線にコイル捲線と同
一の導線を用いて立体配線とするので電流容量が均一に
なり、配線の発熱が直接基板に伝わることもなく基板の
劣化も促進されない。さらに、配線パターンの設計の煩
わしさが無い。また、接続金具を用いて接続するので、
基板穴に貫通させる煩雑さがなく、接続個所を特定する
ための配線長、コイル端子長を切り詰めながらはんだ付
けを繰り返す煩わしさがなくなった。

【００２０】

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の電源ラインフィルタの構造図。

【図２】トロイダルコイルを固定板で取り付けた断面図

【図３】接続金具の斜視図

【図４】３相電源ラインフィルタの回路図

【図５】固定板の寸法図

【図６】完成品及び接続部の拡大図

【符号の説明】

１ 平角線コイル ２ 環状鉄芯 ３ コンデンサ ４ フィルタ基板 ５ 固定板 ６ 接続金具

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トロイダルコイルとコンデンサが基板に
   搭載されてなる電源ラインフィルタにおいて、環状鉄芯
   に導線が捲回され基板に搭載されたトロイダルコイルの
   基板への固定が、略コの字形状の絶縁板の底面に基板へ
   の取付穴を有する複数の固定板を用い、環状鉄芯ケース
   の下面および上面の内周縁に当接せしめて基板へネジ止
   め固定されたことを特徴とする電源ラインフィルタ 。
2. 【請求項２】 電源ラインフィルタを構成する回路の、
   入力端子および出力端子とコイル端との配線に、コイル
   導線と同一の導線を立体配線し、コイル端子と該配線と
   の接続は、ネジ穴を設けた角筒状の接続金具に両導線の
   端部を差込み当接させ、ネジの押圧力で圧接固定したこ
   とを特徴とする請求項１に記載の電源ラインフィルタ。
   ＜ＢＲ＞
3. 【請求項３】 電源ラインフィルタを構成する回路にお
   いて、コイル端子と入力端子および出力端子とコイル端
   子間の配線に、同一の平角線を用いたことを特徴とする
   請求項２に記載の電源ラインフィルタ。＜ＢＲ＞