JP2003100531A - コモンモードチョークコイル - Google Patents

コモンモードチョークコイル

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JP2003100531A
JP2003100531A JP2001297865A JP2001297865A JP2003100531A JP 2003100531 A JP2003100531 A JP 2003100531A JP 2001297865 A JP2001297865 A JP 2001297865A JP 2001297865 A JP2001297865 A JP 2001297865A JP 2003100531 A JP2003100531 A JP 2003100531A
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windings
pair
common mode
choke coil
mode choke
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Yoshio Hanato
義夫 花登
Masahiko Kawaguchi
正彦 川口
Hiroyuki Yasuzawa
裕之 安澤
Toshimi Kaneko
敏己 金子
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 巻線間の結合が高く、ディファレンシャルモ
ードインピーダンスが小さい小型のコモンモードチョー
クコイルを提供する。 【解決手段】 一対の巻線6,7は、ボビン2の巻芯部
3の外周に単層整列巻きされ、第1のコモンモードチョ
ークコイル素子10を構成している。残る一対の巻線
8,9は、巻回された一対の巻線6,7上に単層整列巻
きされ、第2のコモンモードチョークコイル素子11を
構成している。一対の巻線6,7、並びに、一対の巻線
8,9は、それぞれバイファイラ巻きされている。ま
た、巻線6〜9のそれぞれの巻回数は等しい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コモンモードチョ
ークコイル、特に、巻線型のコモンモードチョークコイ
ルに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、同一の位相を有するノイズの
通過を阻止する巻線型のコモンモードチョークコイルと
して、例えば図9に示すように、ボビン62に4本の巻
線66〜69を単層整列巻きしたものが知られている。
ボビン62は、巻芯部63と、該巻芯部63の両端部に
設けた鍔部64,65とで構成されている。一方、巻線
66〜69は巻芯部63の外周に巻回され、一対の巻線
66,67が第1のコモンモードチョークコイル素子7
0を構成し、残る一対の巻線68,69が第2のコモン
モードチョークコイル素子71を構成している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
コモンモードチョークコイル61の構造では、コモンモ
ードチョークコイル素子70の一対の巻線66,67の
巻回位置の間に、他方のコモンモードチョークコイル素
子71の一対の巻線68,69が巻回されている。従っ
て、一対の巻線66,67の巻線状態に注目した場合、
他方の一対の巻線68,69の線径分だけ間隔が空き、
巻回ピッチが長くなる。つまり、一対の巻線66,6
7、あるいは、一対の巻線68,69は、いわゆる、ス
ペース巻き(ピッチ巻き)した状態となる。
【0004】このため、巻線66と67の間の結合、並
びに、巻線68と69の間の結合が悪くなり、ディファ
レンシャルモードインピーダンス(=ノーマルモードイ
ンピーダンス)の増加を招いていた。ディファレンシャ
ルモードインピーダンスの増加は、信号波形をなまらせ
るなどの悪影響を及ぼす。
【0005】また、4本の巻線を単層に巻回しているた
め、ボビン62の巻芯部63を長く設計する必要があ
り、コモンモードチョークコイル61の小型化の妨げと
なっていた。
【0006】そこで、本発明の目的は、巻線間の結合が
高く、ディファレンシャルモードインピーダンスが小さ
い小型のコモンモードチョークコイルを提供することに
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段および作用】前記目的を達
成するため、本発明に係るコモンモードチョークコイル
は、(a)巻芯部を有するボビンと、(b)前記ボビン
の巻芯部の外周の第1層に巻回された第1の一対の巻線
と、(c)前記ボビンの巻芯部の外周の第2層に巻回さ
れた第2の一対の巻線とを備え、(d)前記第1の一対
の巻線と前記第2の一対の巻線とがそれぞれコモンモー
ドチョークコイル素子を構成している。
【0008】また、本発明に係るコモンモードチョーク
コイルは、(e)リング体と、(f)前記リング体に巻
回された第1の一対の巻線と、(g)前記リング体に巻
回された第2の一対の巻線とを備え、(h)前記リング
体の内周側において、前記第1の一対の巻線が第1層に
巻回され、前記第2の一対の巻線が第2層に巻回され、
(i)前記第1の一対の巻線と前記第2の一対の巻線と
がそれぞれコモンモードチョークコイル素子を構成して
いる。
【0009】第1の一対の巻線と第2の一対の巻線はそ
れぞれバイファイラ巻きされていることが好ましい。ま
た、第1の一対の巻線の線径は第2の一対の巻線の線径
と異なっていてもよい。
【0010】以上の構成により、一対の巻線毎に層別に
巻回されているため、第1の一対の巻線および第2の一
対の巻線は、それぞれ整列密着巻きした状態となる。従
って、巻線間の結合が強くなり、ディファレンシャルモ
ードインピーダンスが小さくなる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るコモンモード
チョークコイルの実施の形態について添付図面を参照し
て説明する。
【0012】[第1実施形態、図1〜図6]図1に示す
ように、巻線型コモンモードチョークコイル1は、ボビ
ン2に4本の巻線6〜9を巻回したものである。ボビン
2は、巻芯部3と、該巻芯部3の両端部に設けた鍔部
4,5と、鍔部4,5の外周面に架橋されている平板1
3とで構成されている。ボビン2の材料としては、フェ
ライトなどの磁性体材料や樹脂などの絶縁体材料が用い
られる。本第1実施形態の場合、ボビン2の材料として
フェライトを用い、そのサイズは長さ3.2mm×幅
3.2mm×高さ3.7mmである。
【0013】一対の巻線6,7は、ボビン2の巻芯部3
の外周に単層整列巻きされ、第1のコモンモードチョー
クコイル素子10を構成している。残る一対の巻線8,
9は、巻回された一対の巻線6,7上に単層整列巻きさ
れ、第2のコモンモードチョークコイル素子11を構成
している。一対の巻線6,7、並びに、一対の巻線8,
9は、それぞれバイファイラ巻きされている。また、巻
線6〜9のそれぞれの線径および巻回数は等しい。
【0014】図2に示すように、巻線6〜9のそれぞれ
の始端部6a,7a,8a,9aは、ボビン2の鍔部4
に設けた電極16a,17a,15a,18aに熱圧着
やはんだ付けなどの方法で電気的に接続されている。同
様に、巻線6〜9のそれぞれの終端部6b,7b,8
b,9bは、ボビン2の鍔部5に設けた電極16b,1
7b,15b,18bに電気的に接続されている。図3
は、コモンモードチョークコイル1の電気等価回路図で
ある。
【0015】以上の構成からなるコモンモードチョーク
コイル1は、第1のコモンモードチョークコイル素子1
0を構成する巻線6,7がボビン2の巻芯部3の外周の
第1層に巻回され、第2のコモンモードチョークコイル
素子11を構成する巻線8,9がボビン2の巻芯部3の
外周の第2層に巻回されている。従って、一対の巻線
6,7および一対の巻線8,9は、それぞれ整列密着巻
きした状態となり、巻線6と7の間の電磁結合、並び
に、巻線8と9の間の電磁結合が強くなり、ディファレ
ンシャルモードインピーダンスを低下させることができ
る。この結果、信号波形への影響が少ないコモンモード
チョークコイル1を得ることができる。
【0016】図4は、線径が0.04mmの銅線からな
る巻線6〜9をそれぞれ3ターン巻き回したときのコモ
ンモードチョークコイル1のインピーダンス特性図であ
る。実線21が、図5(A)に示した回路で測定したコ
モンモードインピーダンス特性を示す。また、実線22
が、図5(B)に示した回路で測定したディファレンシ
ャルモードインピーダンス特性を示す。なお、図4に
は、比較のために、図9に示した従来のコモンモードチ
ョークコイル61のコモンモードインピーダンス特性
(点線23参照)とディファレンシャルモードインピー
ダンス特性(点線24参照)とを併せて記載している。
【0017】図4から、本第1実施形態のコモンモード
チョークコイル1は、周波数が100MHzにおいて、
ディファレンシャルモードインピーダンスが、従来のコ
モンモードチョークコイル61と比較して、約45%も
低下していることがわかる。一方、コモンモードインピ
ーダンスについては、両者間に殆ど相違は認められな
い。つまり、コモンモードチョークコイル1は、コモン
モードノイズの除去性能を維持し、かつ、信号波形への
影響を低下させたものであることがわかる。
【0018】また、巻線6,7が第1層に配置され、巻
線8,9が第2層に配置されており、多層構造になって
いるため、ボビン2の巻芯部3の長さを従来の約1/2
に縮めることができ、小型のコモンモードチョークコイ
ル1を得ることができる。
【0019】なお、一対の巻線6,7の線径と一対の巻
線8,9の線径とは、必ずしも等しくする必要はない。
例えば、図6に示すように、巻線6,7に線径が0.1
mmの銅線を用いて電源ライン用コモンモードチョーク
コイル素子10を構成し、巻線8,9に線径が0.04
mmの銅線を用いて信号ライン用コモンモードチョーク
コイル素子11を構成するようにしてもよい。
【0020】[第2実施形態、図7および図8]図7に
示すように、巻線型コモンモードチョークコイル31
は、リング体32に4本の巻線36〜39を巻回したも
のである。リング体32の材料としては、フェライトな
どの磁性体材料や樹脂などの絶縁体材料が用いられる。
【0021】一対の巻線36,37は、リング体32に
単層整列巻きされ、第1のコモンモードチョークコイル
素子40を構成している。残る一対の巻線38,39
は、巻回された一対の巻線36,37の上から単層整列
巻きされ、第2のコモンモードチョークコイル素子41
を構成している。一対の巻線36,37、並びに、一対
の巻線38,39は、それぞれバイファイラ巻きされて
いる。巻線36〜39のそれぞれの始端部36a〜39
aおよび終端部36b〜39bはリング体32の径方向
に引き出されている。
【0022】以上の構成からなるコモンモードチョーク
コイル31は、リング体32の内周側(言い換えると、
巻回領域の短い部分)において、第1のコモンモードチ
ョークコイル素子40を構成する巻線36,37が、第
1層に巻回され、第2のコモンモードチョークコイル素
子41を構成する巻線38,39が第2層に巻回されて
いる。これにより、巻線36と37の間の電磁結合、並
びに、巻線38と39の間の電磁結合が強くなり、ディ
ファレンシャルモードインピーダンスを低下させること
ができる。一方、リング体32の外周側(言い換える
と、巻回領域の長い部分)においては、巻線36,3
7,38,39が多層巻きにされることなく、順に単層
整列巻きされている。これにより、コモンモードチョー
クコイル31の外形寸法をより一層小さくすることがで
きる。
【0023】また、リング体32の外周側における巻線
36〜39の配設位置は、図8に示すように、一対の巻
線36,37と一対の巻線38,39が交互になるよう
にしてもよい。
【0024】[他の実施形態]なお、本発明は前記実施
形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々
に変更することができる。特に、一対の巻線は2組に限
るものではなく、3組以上であってもよい。また、アレ
イタイプのコモンモードチョークコイルであってもよ
い。
【0025】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、一対の巻線毎に層別に巻回されているため、第
1の一対の巻線および第2の一対の巻線は、それぞれ整
列密着巻きした状態となる。従って、巻線間の結合が強
くなり、ディファレンシャルモードインピーダンスが小
さくなる。この結果、巻線間の結合が高く、ディファレ
ンシャルモードインピーダンスが小さい小型のコモンモ
ードチョークコイルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るコモンモードチョークコイルの第
1実施形態の構成を示す模式図。
【図2】図1に示したコモンモードチョークコイルの底
面図。
【図3】図1に示したコモンモードチョークコイルの電
気等価回路図。
【図4】図1に示したコモンモードチョークコイルのイ
ンピーダンス特性を示すグラフ。
【図5】図1に示したコモンモードチョークコイルのイ
ンピーダンス測定回路図。
【図6】図1に示したコモンモードチョークコイルの変
形例を示す模式図。
【図7】本発明に係るコモンモードチョークコイルの第
2実施形態の構成を示す模式図。
【図8】図7に示したコモンモードチョークコイルの変
形例を示す模式図。
【図9】従来のコモンモードチョークコイルの構成を示
す模式図。
【符号の説明】
1,1A,31,31A…コモンモードチョークコイル 2…ボビン 3…巻芯部 6,7,36,37…第1の一対の巻線 8,9,38,39…第2の一対の巻線 10,11,40,41…コモンモードチョークコイル
素子 32…リング体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安澤 裕之 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 金子 敏己 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Fターム(参考) 5E070 AA01 AB01 BA03 BA11 CA04

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 巻芯部を有するボビンと、 前記ボビンの巻芯部の外周の第1層に巻回された第1の
    一対の巻線と、 前記ボビンの巻芯部の外周の第2層に巻回された第2の
    一対の巻線とを備え、 前記第1の一対の巻線と前記第2の一対の巻線とがそれ
    ぞれコモンモードチョークコイル素子を構成しているこ
    と、 を特徴とするコモンモードチョークコイル。
  2. 【請求項2】 リング体と、 前記リング体に巻回された第1の一対の巻線と、 前記リング体に巻回された第2の一対の巻線とを備え、 前記リング体の内周側において、前記第1の一対の巻線
    が第1層に巻回され、前記第2の一対の巻線が第2層に
    巻回され、 前記第1の一対の巻線と前記第2の一対の巻線とがそれ
    ぞれコモンモードチョークコイル素子を構成しているこ
    と、 を特徴とするコモンモードチョークコイル。
  3. 【請求項3】 前記第1の一対の巻線と前記第2の一対
    の巻線とがそれぞれバイファイラ巻きされていることを
    特徴とする請求項1又は請求項2に記載のコモンモード
    チョークコイル。
  4. 【請求項4】 前記第1の一対の巻線の線径が前記第2
    の一対の巻線の線径と異なることを特徴とする請求項1
    〜請求項3のいずれかに記載のコモンモードチョークコ
    イル。
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