JP2001244770A - ノイズフィルター - Google Patents
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子機器の発生するノイズを、コモンモード
チョークコイルの電子機器側で低減することにより、電
子機器から交流電源側に出るノイズを低減できるノイズ
フィルターを得る。 【解決手段】 この発明のノイズフィルター１０３ａ
は、コモンモードチョークコイル１１の線間にそれぞれ
接続されるコンデンサＣ１Ｃ３Ｃ４Ｃ６及び各線とアー
ス間に接続されるコンデンサＣ７Ｃ９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、ハイパスフィルター６０を通して各線のノイ
ズ電圧を増幅器６１に入力し、増幅器６１の出力を各線
に結合することにより、ノイズ電圧を打ち消すように構
成した。
チョークコイルの電子機器側で低減することにより、電
子機器から交流電源側に出るノイズを低減できるノイズ
フィルターを得る。 【解決手段】 この発明のノイズフィルター１０３ａ
は、コモンモードチョークコイル１１の線間にそれぞれ
接続されるコンデンサＣ１Ｃ３Ｃ４Ｃ６及び各線とアー
ス間に接続されるコンデンサＣ７Ｃ９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、ハイパスフィルター６０を通して各線のノイ
ズ電圧を増幅器６１に入力し、増幅器６１の出力を各線
に結合することにより、ノイズ電圧を打ち消すように構
成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、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関するものであ
る。
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。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来のノイズフィルター１００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、Ｃ
５、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。
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、Ｃ
５、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。
【０００３】従来のノイズフィルターは、コア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。
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。
【０００４】次に、従来のノイズフィルター１００の動
作について説明する。入力端子１、２、３と出力端子
４、５、６間に接続されるコモンモードチョークコイル
１１は、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、ノイ
ズフィルター１００を構成する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。
作について説明する。入力端子１、２、３と出力端子
４、５、６間に接続されるコモンモードチョークコイル
１１は、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、ノイ
ズフィルター１００を構成する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。
【０００５】従来のノイズフィルター１００に接続する
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、
１５には、一般的にダイオード７４、７５、７６、７
７、７８、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１２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。
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７４、７５、７６、７
７、７８、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１２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。
【０００６】図７は従来のノイズフィルターの動作を説
明するための波形図である。図（ａ）は電子機器１２の
入力端子１３と１４間の電圧であり、図（ｂ）は図
（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。このノイズ９１は拡大すると図（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。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７７がオフし
９３のノイズが発生する。
明するための波形図である。図（ａ）は電子機器１２の
入力端子１３と１４間の電圧であり、図（ｂ）は図
（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。このノイズ９１は拡大すると図（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。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７７がオフし
９３のノイズが発生する。
【０００７】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。
図８は入力が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電子機器１
２の入力電流の波形を示す図である。コンデンサインプ
ット式整流回路の場合、入力電流の力率は非常に悪く、
電流の実行値に比べピーク値が高く、１．５〜２倍にも
なる電流となる。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。
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。
図８は入力が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電子機器１
２の入力電流の波形を示す図である。コンデンサインプ
ット式整流回路の場合、入力電流の力率は非常に悪く、
電流の実行値に比べピーク値が高く、１．５〜２倍にも
なる電流となる。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。
【０００８】図９は従来のノイズフィルターの動作を説
明するための構成図である。図において、１，２，３は
入力端子、４，５，６は出力端子、７，８，９はコイ
ル、１０はフェライトコア等の磁性材料で構成されるコ
ア、１１はコモンモードチョークコイルである。また、
２０，２１は漏れ磁束、２２，２３はコア１０のコイル
７，８が巻かれている部分、２８，２９は電流である。
コモンモードチョークコイル１１に大きな電流が流れる
と、漏れ磁束２０、２１が増加し、コア１０の２２、２
３の部分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。
明するための構成図である。図において、１，２，３は
入力端子、４，５，６は出力端子、７，８，９はコイ
ル、１０はフェライトコア等の磁性材料で構成されるコ
ア、１１はコモンモードチョークコイルである。また、
２０，２１は漏れ磁束、２２，２３はコア１０のコイル
７，８が巻かれている部分、２８，２９は電流である。
コモンモードチョークコイル１１に大きな電流が流れる
と、漏れ磁束２０、２１が増加し、コア１０の２２、２
３の部分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。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来のノイズフィルタ
ーでは、コモンモードチョークコイルの電子機器側のノ
イズが大きく、交流電源側に出るノイズを低減すること
が困難であるという問題点があった。
ーでは、コモンモードチョークコイルの電子機器側のノ
イズが大きく、交流電源側に出るノイズを低減すること
が困難であるという問題点があった。
【００１０】また、従来のノイズフィルターに接続する
電子機器は、その入力端子にダイオードを使用している
ものが多く、その電子機器のダイオードから高いノイズ
電圧が発生するという問題点があった。また、従来のノ
イズフィルターでは、低い周波数の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ので、漏れ電流が大きくなるという
問題点があった。
電子機器は、その入力端子にダイオードを使用している
ものが多く、その電子機器のダイオードから高いノイズ
電圧が発生するという問題点があった。また、従来のノ
イズフィルターでは、低い周波数の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ので、漏れ電流が大きくなるという
問題点があった。
【００１１】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、電子機器の発生するノイズを、
コモンモードチョークコイルの電子機器側で低減するこ
とにより、電子機器から交流電源側に出るノイズを低減
できるノイズフィルターを得ることを目的とする。
ためになされたもので、電子機器の発生するノイズを、
コモンモードチョークコイルの電子機器側で低減するこ
とにより、電子機器から交流電源側に出るノイズを低減
できるノイズフィルターを得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明に係るノイズフ
ィルターは、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、ハイパスフ
ィルターを通して各線のノイズ電圧を増幅器に入力し、
前記増幅器の出力を前記各線に結合することにより、前
記ノイズ電圧を打ち消すように構成したものである。
ィルターは、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、ハイパスフ
ィルターを通して各線のノイズ電圧を増幅器に入力し、
前記増幅器の出力を前記各線に結合することにより、前
記ノイズ電圧を打ち消すように構成したものである。
【００１３】また、この発明に係るノイズフィルター
は、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、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、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、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。
【００１４】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１に係るノイズフィルターの構成を示す図で
ある。図において、１〜６、１１、Ｃ１〜Ｃ９、Ｅは、
図６と同様であり、その説明を省略する。また、Ｃ１０
〜Ｃ１５はコンデンサ、６０はハイパスフィルター、６
１は反転増幅器、１０３ａはノイズフィルターである。
実施の形態１に係るノイズフィルターの構成を示す図で
ある。図において、１〜６、１１、Ｃ１〜Ｃ９、Ｅは、
図６と同様であり、その説明を省略する。また、Ｃ１０
〜Ｃ１５はコンデンサ、６０はハイパスフィルター、６
１は反転増幅器、１０３ａはノイズフィルターである。
【００１５】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、入力端子と出力端子間に
接続するコモンモードチョークコイル１１と、出力端子
４，５，６の相互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とにより通常のノイズ
フィルターを構成する。入力端子１，２，３には交流電
源１６が接続される。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。
ンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３と、入力端子と出力端子間に
接続するコモンモードチョークコイル１１と、出力端子
４，５，６の相互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とにより通常のノイズ
フィルターを構成する。入力端子１，２，３には交流電
源１６が接続される。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。
【００１６】実施の形態１におけるノイズフィルター１
０３ａは、さらに出力端子４，５，６に接続する各線に
接続したコンデンサＣ１０，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，Ｃ１５により出力端子４，５，６
の各線に接続する。ノイズフィルター１０３ａ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。
０３ａは、さらに出力端子４，５，６に接続する各線に
接続したコンデンサＣ１０，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，Ｃ１５により出力端子４，５，６
の各線に接続する。ノイズフィルター１０３ａ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。
【００１７】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，Ｃ
１４，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。
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，Ｃ
１４，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。
【００１８】１ＭＨｚ以上の高い周波数では、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。実施の形態１におけるノイズフィル
ター１０３ａ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。
ードチョークコイル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。実施の形態１におけるノイズフィル
ター１０３ａ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。
【００１９】さらに、コモンモードチョークコイル１１
にピーク値の高い電流が流れた時に、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のインダクタンスが低下する影響を受
けにくい。
にピーク値の高い電流が流れた時に、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のインダクタンスが低下する影響を受
けにくい。
【００２０】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形
態２に係るノイズフィルターの構成を示す図である。図
において、１〜６、１１、６０、６１、Ｃ１〜Ｃ９、Ｅ
は、図１と同様であり、その説明を省略する。また、６
２はトランス、１０３ｂはノイズフィルターである。
態２に係るノイズフィルターの構成を示す図である。図
において、１〜６、１１、６０、６１、Ｃ１〜Ｃ９、Ｅ
は、図１と同様であり、その説明を省略する。また、６
２はトランス、１０３ｂはノイズフィルターである。
【００２１】実施の形態２におけるノイズフィルター１
０３ｂは、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，Ｃ１４，Ｃ１５により出力端子
４，５，６の各線に接続するようにしたものである。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。
０３ｂは、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，Ｃ１４，Ｃ１５により出力端子
４，５，６の各線に接続するようにしたものである。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。
【００２２】１ＭＨｚ以上の高い周波数では、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。実施の形態１および実施の形態２に
おけるノイズフィルターは、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
たので、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
衰することができる。
ードチョークコイル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。実施の形態１および実施の形態２に
おけるノイズフィルターは、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
たので、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
衰することができる。
【００２３】実施の形態３．図３はこの発明の実施の形
態３に係るノイズフィルターの構成を示す図である。図
において、１〜６、１１〜１５、７４〜８１、Ｃ１〜Ｃ
９、Ｃ１６、Ｅは、図６と同様であり、その説明を省略
する。また、７１，７２，７３は過飽和リアクトル、８
２，８３，８４は配線インダクタンス、１０４はノイズ
フィルターである。
態３に係るノイズフィルターの構成を示す図である。図
において、１〜６、１１〜１５、７４〜８１、Ｃ１〜Ｃ
９、Ｃ１６、Ｅは、図６と同様であり、その説明を省略
する。また、７１，７２，７３は過飽和リアクトル、８
２，８３，８４は配線インダクタンス、１０４はノイズ
フィルターである。
【００２４】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、入力端子と出力端子間に
接続するコモンモードチョークコイル１１と、出力端子
４，５，６の相互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とにより通常のノイズ
フィルターを構成する。入力端子１，２，３には交流電
源１６が接続される。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。
ンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３と、入力端子と出力端子間に
接続するコモンモードチョークコイル１１と、出力端子
４，５，６の相互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とにより通常のノイズ
フィルターを構成する。入力端子１，２，３には交流電
源１６が接続される。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。
【００２５】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１
３，１４，１５には、一般的にダイオード７４，７５，
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、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。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。しかし、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
流れにくくなるので、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なる。
を使用しているものが多い。電子機器１２の入力端子１
３，１４，１５には、一般的にダイオード７４，７５，
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、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。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。しかし、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
流れにくくなるので、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なる。
【００２６】実施の形態３のノイズフィルター１０４
は、リカバリ電流が流れにくくすることにより、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７（ｃ）に、拡大図を（ｅ）に示
す。
は、リカバリ電流が流れにくくすることにより、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７（ｃ）に、拡大図を（ｅ）に示
す。
【００２７】図４はこの発明の実施の形態３に係るノイ
ズフィルターの過飽和リアクトルの動作を説明する図
で、（ａ）はダイオードがオフする時の電流の変化を示
す波形図、（ｂ）は過飽和リアクトルのインダクタンス
の変化を示す特性図である。図において、９４はダイオ
ード７４がオフするときで、リカバリ電流が流れ出す時
点、９５は非常に高い状態にある過飽和リアクトルのイ
ンダクタンス、９６は過飽和リアクトルが無い時に流れ
るリカバリ電流、９７は過飽和リアクトルがある場合に
流れる電流である。
ズフィルターの過飽和リアクトルの動作を説明する図
で、（ａ）はダイオードがオフする時の電流の変化を示
す波形図、（ｂ）は過飽和リアクトルのインダクタンス
の変化を示す特性図である。図において、９４はダイオ
ード７４がオフするときで、リカバリ電流が流れ出す時
点、９５は非常に高い状態にある過飽和リアクトルのイ
ンダクタンス、９６は過飽和リアクトルが無い時に流れ
るリカバリ電流、９７は過飽和リアクトルがある場合に
流れる電流である。
【００２８】過飽和リアクトル７１，７２，７３の動作
を説明する。ダイオード７４がオフするときで、リカバ
リ電流が流れ出す時点９４では、図（ｂ）に示すように
過飽和リアクトルのインダクタンスは非常に高い状態９
５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場合には、リカバリ電流９６に比べ
て小さい電流９７が流れ、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、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。
を説明する。ダイオード７４がオフするときで、リカバ
リ電流が流れ出す時点９４では、図（ｂ）に示すように
過飽和リアクトルのインダクタンスは非常に高い状態９
５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場合には、リカバリ電流９６に比べ
て小さい電流９７が流れ、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、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。
【００２９】図５はこの発明の実施の形態３に係るノイ
ズフィルターの過飽和リアクトルの具体構成を示す図で
ある。図において、４〜６、７１〜７３、１０４、Ｃ４
〜Ｃ９、Ｅは、図３と同様であり、その説明を省略す
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、コアに電線を２〜５ターン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。
ズフィルターの過飽和リアクトルの具体構成を示す図で
ある。図において、４〜６、７１〜７３、１０４、Ｃ４
〜Ｃ９、Ｅは、図３と同様であり、その説明を省略す
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、コアに電線を２〜５ターン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。
【００３０】この過飽和リアクトル７１，７２，７３の
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、実施の形態３による過飽和リ
アクトルを使用したノイズフィルター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。
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、実施の形態３による過飽和リ
アクトルを使用したノイズフィルター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。
【００３１】なお、上述の実施の形態３においては、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７１、
７２、７３を設けても同等の効果が得られる。
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７１、
７２、７３を設けても同等の効果が得られる。
【００３２】ところで、上記実施の形態１〜３の説明で
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。
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。
【００３３】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３４】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、ハイパスフ
ィルターを通して各線のノイズ電圧を増幅器に入力し、
増幅器の出力を各線に結合することにより、ノイズ電圧
を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に大きな静電
容量のコンデンサを使用しなくとも、低い周波数のノイ
ズを減衰することができる等の効果がある。
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、ハイパスフ
ィルターを通して各線のノイズ電圧を増幅器に入力し、
増幅器の出力を各線に結合することにより、ノイズ電圧
を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に大きな静電
容量のコンデンサを使用しなくとも、低い周波数のノイ
ズを減衰することができる等の効果がある。
【００３５】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
したので、電子機器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、電子機器の整流用ダイオードの発生するノイズ
を低減する効果がある。
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
したので、電子機器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、電子機器の整流用ダイオードの発生するノイズ
を低減する効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１に係るノイズフィル
ターの構成を示す図である。
ターの構成を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態２に係るノイズフィル
ターの構成を示す図である。
ターの構成を示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態３に係るノイズフィル
ターの構成を示す図である。
ターの構成を示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態３に係るノイズフィル
ターの過飽和リアクトルの動作を説明する図である。
ターの過飽和リアクトルの動作を説明する図である。
【図５】 この発明の実施の形態３に係るノイズフィル
ターの過飽和リアクトルの具体構成を示す図である。
ターの過飽和リアクトルの具体構成を示す図である。
【図６】 従来のノイズフィルター１００の一例を示す
ものである。
ものである。
【図７】 従来のノイズフィルターの動作を説明するた
めの波形図である。
めの波形図である。
【図８】 入力が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電子機
器１２の入力電流の波形を示す図である。
ンデンサインプット式整流回路で構成されている電子機
器１２の入力電流の波形を示す図である。
【図９】 従来のノイズフィルターの動作を説明するた
めの構成図である。
めの構成図である。
１、２、３ 入力端子、 ４、５、６ 出力端子、
７、８、９ コイル、１０ 磁性体コア、 １１ コモ
ンモードチョークコイル、 １２ 電子機器、１３、１
４、１５ 電源端子、 １６ 交流電源、 ６０ ハイ
パスフィルター、 ６１ 反転増幅器、 ６２ トラン
ス、 ７１、７２、７３ 過飽和リアクトル、 ７４、
７５、７６ ダイオード、 ７７、７８、７９ ダイオ
ード、８２、８３、８４ 配線インダクタンス、 １０
０ ノイズフィルター、 １０３ａ，１０３ｂ ノイズ
フィルター、 １０４ ノイズフィルター、 Ｃ１、Ｃ
２、Ｃ３ コンデンサ、 Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６ コンデン
サ、 Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９ コンデンサ、 Ｃ１０、Ｃ１
１、Ｃ１２ コンデンサ、 Ｃ１３、Ｃ１４、Ｃ１５
コンデンサ、 Ｃ１６ コンデンサ、 Ｅ アース端
子。
７、８、９ コイル、１０ 磁性体コア、 １１ コモ
ンモードチョークコイル、 １２ 電子機器、１３、１
４、１５ 電源端子、 １６ 交流電源、 ６０ ハイ
パスフィルター、 ６１ 反転増幅器、 ６２ トラン
ス、 ７１、７２、７３ 過飽和リアクトル、 ７４、
７５、７６ ダイオード、 ７７、７８、７９ ダイオ
ード、８２、８３、８４ 配線インダクタンス、 １０
０ ノイズフィルター、 １０３ａ，１０３ｂ ノイズ
フィルター、 １０４ ノイズフィルター、 Ｃ１、Ｃ
２、Ｃ３ コンデンサ、 Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６ コンデン
サ、 Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９ コンデンサ、 Ｃ１０、Ｃ１
１、Ｃ１２ コンデンサ、 Ｃ１３、Ｃ１４、Ｃ１５
コンデンサ、 Ｃ１６ コンデンサ、 Ｅ アース端
子。
Claims (2)
- 【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、ハイパス
フィルターを通して各線のノイズ電圧を増幅器に入力
し、前記増幅器の出力を前記各線に結合することによ
り、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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000397954A JP2001244770A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | ノイズフィルター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000397954A JP2001244770A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | ノイズフィルター |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18678593A Division JP3163853B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | ノイズフィルター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001244770A true JP2001244770A (ja) | 2001-09-07 |
Family
ID=18863011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000397954A Pending JP2001244770A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | ノイズフィルター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001244770A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003088099A (ja) * | 2001-09-13 | 2003-03-20 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置のノイズ低減装置 |
| JP2005245118A (ja) * | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Mitsubishi Electric Corp | インバータ回路を備えた電気装置 |
| JP2007129820A (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-24 | Mitsubishi Electric Corp | ノイズ低減フィルタ |
| CN100403633C (zh) * | 2006-04-27 | 2008-07-16 | 西安交通大学 | 高衰减超小型共模传导电磁干扰有源滤波器 |
| JP2010527228A (ja) * | 2007-05-14 | 2010-08-05 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | ３相電源系統にコンバータを接続するためのコンバータ用ラインフィルタ |
| JP2020014328A (ja) * | 2018-07-19 | 2020-01-23 | トヨタ自動車株式会社 | 電力変換器及びモータシステム |
| EP2696486B1 (en) * | 2012-08-07 | 2020-02-12 | Hamilton Sundstrand Corporation | EMI filter using active damping with frequency dependant impedance |
| JP2021524182A (ja) * | 2018-05-02 | 2021-09-09 | ユニスト（ウルサン ナショナル インスティテュート オブ サイエンス アンド テクノロジー） | 電力線への素子の追加がない絶縁型アクティブｅｍｉフィルタ |
| JP7094473B1 (ja) * | 2021-11-01 | 2022-07-01 | 三菱電機株式会社 | コモンモードフィルタ |
-
2000
- 2000-12-27 JP JP2000397954A patent/JP2001244770A/ja active Pending
Cited By (13)
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| JP4742306B2 (ja) * | 2005-11-02 | 2011-08-10 | 三菱電機株式会社 | ノイズ低減フィルタ |
| JP2007129820A (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-24 | Mitsubishi Electric Corp | ノイズ低減フィルタ |
| CN100403633C (zh) * | 2006-04-27 | 2008-07-16 | 西安交通大学 | 高衰减超小型共模传导电磁干扰有源滤波器 |
| US8680949B2 (en) | 2007-05-14 | 2014-03-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Network filter for a converter for connection of the converter to a 3-phase supply network |
| JP2010527228A (ja) * | 2007-05-14 | 2010-08-05 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | ３相電源系統にコンバータを接続するためのコンバータ用ラインフィルタ |
| EP2696486B1 (en) * | 2012-08-07 | 2020-02-12 | Hamilton Sundstrand Corporation | EMI filter using active damping with frequency dependant impedance |
| JP2021524182A (ja) * | 2018-05-02 | 2021-09-09 | ユニスト（ウルサン ナショナル インスティテュート オブ サイエンス アンド テクノロジー） | 電力線への素子の追加がない絶縁型アクティブｅｍｉフィルタ |
| JP7141623B2 (ja) | 2018-05-02 | 2022-09-26 | ユニスト（ウルサン ナショナル インスティテュート オブ サイエンス アンド テクノロジー） | 電力線への素子の追加がない絶縁型アクティブｅｍｉフィルタ |
| JP2020014328A (ja) * | 2018-07-19 | 2020-01-23 | トヨタ自動車株式会社 | 電力変換器及びモータシステム |
| JP7094473B1 (ja) * | 2021-11-01 | 2022-07-01 | 三菱電機株式会社 | コモンモードフィルタ |
| WO2023073984A1 (ja) * | 2021-11-01 | 2023-05-04 | 三菱電機株式会社 | コモンモードフィルタ |
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