JP2006351860A - Common-mode choke coil - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、平衡伝送路を同方向に伝導するコモンモードノイズを阻止するコモンモードチョークコイルに関するものである。 The present invention relates to a common mode choke coil for preventing common mode noise conducted in a balanced transmission line in the same direction.
従来、この種のコモンモードチョークコイル(以下、チョークコイルと略記する。)として、図10の概略構成図に示すようなものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as this type of common mode choke coil (hereinafter abbreviated as a choke coil), one shown in the schematic configuration diagram of FIG. 10 is known (see, for example, Patent Document 1).
同図において、チョークコイルは、円環(トロイダル)状の閉磁路コア11に、巻線12と巻線13が回数N2及びN3(N2=N3)だけそれぞれ捲回された構成となっている。巻線12及び13の一端には入力端子12i及び13iが、他端には出力端子12o及び13oがそれぞれ設けられている。巻線12及び13のコア11への捲回は、入力端子12i及び13iから出力端子12o及び13oに同相でそれぞれ伝導するコモンモード電流I12c及びI13cに対して各巻線12,13が閉磁路コア11内にそれぞれ生じる磁束Φ12,Φ13が同方向となって互いにインダクタンスを生じるような巻方向に行われている。すなわち、チョークコイルは、巻線12及び13に同相で流れるコモンモードノイズに対して高インピーダンスを呈してコモンモードノイズを阻止する。
In the figure, the choke coil has a configuration in which a winding 12 and a winding 13 are wound around an annular (toroidal) closed
これに対し、平衡伝送路においけるノーマルモード信号電流は、図11に示すように、巻線12,13の両端間の電位差で伝導する電流I12s,I13sであるが、これらは同じ大きさの正相電流である。電流I12sが巻数N2の巻線12に流れることによって発生される磁束Φ12と、電流I13sが巻数N3の巻線13に流れることによって発生される磁束Φ13とは、大きさが同じで、閉磁路内での向きが反対方向となっているため、磁束がΦ12及びΦ13が互いにキャンセルされインダクタンスが発生されない。このことによって、ノーマルモード信号電流は減衰されずに通過される。
ところで、この種のチョークコイルのコモンモードノイズ阻止特性は、インピーダンスの周波数特性によって決まるが、広帯域化を図るためには、広い周波数範囲に亘って一定値以上のインピーダンスを有することが要求される。 By the way, the common mode noise prevention characteristic of this type of choke coil is determined by the frequency characteristic of the impedance, but in order to widen the band, it is required to have an impedance of a certain value or more over a wide frequency range.
しかしながら、上述した構成のチョークコイルでは、磁束Φ12及びΦ13が両方の巻線12及び13を通過しないため、図11に示すように、僅かであるが閉磁路11からの漏れ磁束φ12及びφ13が存在し、微小なリーケージインダクタンスが発生される。ノーマルモード信号電流が高周波である場合には、Z=R+jωLからなる大きなインピーダンスとなり、ノーマルモード信号電流を減衰させる。
However, in the choke coil having the above-described configuration, since the magnetic fluxes Φ12 and Φ13 do not pass through both the
このような漏れ磁束も両巻線12及び13を通過させることによりリーケージインダクタンスを減少させてノーマルモード信号電流を問題なく伝送させる方法としては、図12に示すように、巻線12及び13に2本の絶縁電線を撚った撚線で、或いは、撚らないままで一緒に捲回することが考えられる。
As a method for reducing leakage inductance by passing such leakage magnetic flux through both
図12に示す構成のチョークコイルでは、高周波のノーマルモード信号を減衰させずにコモンモードノイズのみを阻止することができる。しかしながら、閉磁路コア11の閉磁路の一部分のみに巻線12,13を施し、入出力巻線間距離を大きくして入出力巻線間容量Cioを小さくすることにより、隣接巻線間容量Cnと入出力巻線間容量Cioとを合成した入出力端子間容量Cを小さくして、高域側特性の悪化を抑制しているに過ぎない。なお、浮游容量は金属である導体と導体の間には至る所に発生するが、無視できるものは省略して説明している。
In the choke coil having the configuration shown in FIG. 12, only common mode noise can be prevented without attenuating a high-frequency normal mode signal. However, by applying the
なお、図12に示したチョークコイルの電気的等価回路を図13に示す。簡単のため、入出力端子間の入出力端子間容量Cのみを電気的等価回路として図示すると、図14に示すように、入出力巻線間容量Cioと隣接巻線間容量Cnの組合せで表すことができる。 An electrical equivalent circuit of the choke coil shown in FIG. 12 is shown in FIG. For the sake of simplicity, when only the input / output terminal capacitance C between the input / output terminals is illustrated as an electrical equivalent circuit, it is represented by a combination of the input / output winding capacitance Cio and the adjacent winding capacitance Cn as shown in FIG. be able to.
図12に示した構成のチョークコイルの欠点として、閉磁路コア11の一部の磁路のみしか巻線スペースとして使用できないことにより、巻線の捲回数が少なくなってインピーダンスが著しく低下し、低域側特性が悪化している。図12に示した構成のチョークコイルにおいて、低域の特性を向上するには、コアの断面積を大きくするか、巻線領域を長くし巻線12及び13の捲数を増やせばよいが、何れの場合にも閉磁路コアが大型になる欠点がある。
As a disadvantage of the choke coil having the configuration shown in FIG. 12, only a part of the magnetic path of the closed
また、閉磁路コアの磁路を有効に活用する方法として、図15に示すような円環状の閉磁路コア11、11或いは、図16に示すような長方形枠状閉磁路コア11の磁路全体に亘って巻線12及び13を施して捲数を多くすることが考えられる。このようにした場合、低域側のインピーダンスが確保でき、低域側特性は向上するが、入出力巻線間距離が小さくなることによって、入出力巻線間容量Cioが大きくなって、高域側特性を著しく悪化させる。このうように、従来の巻線構造においては、高域側及び低域側の双方の広い周波数範囲に亘って一定値以上の特性を確保しようとしたとき、大型になるという問題があった。
Further, as a method of effectively utilizing the magnetic path of the closed magnetic path core, the entire magnetic path of the annular closed
よって本発明は、上述した現状に鑑み、大型化することなく、しかも、高周波のノーマルモード信号を減衰させることなく、コモンモードノイズを広帯域に亘って阻止することができる小型化に適したコモンモードチョークコイルを提供することを課題としている。 Therefore, in view of the present situation described above, the present invention is a common mode suitable for miniaturization that can prevent common mode noise over a wide band without increasing the size and attenuating a high-frequency normal mode signal. It is an object to provide a choke coil.
上記課題を解決するためなされた本発明は、閉磁路を形成している閉磁路コアと、該閉磁路コアに2本の絶縁電線を同時に捲回して形成した一対の巻線と、該一対の巻線を形成している前記2本の絶縁電線の両端がそれぞれ接続された入力端子及び出力端子とを備えるコモンモードチョークコイルであって、前記一対の巻線が、前記閉磁路と2点で交差する直線によって2分割されるコア部分の両方に、前記2本の絶縁電線を、前記直線を横切って掛け渡して前記交差点の一方から他方に向かってそれぞれ捲回して形成されていることを特徴とするコモンモードチョークコイルに存する。 The present invention made in order to solve the above problems includes a closed magnetic circuit core forming a closed magnetic circuit, a pair of windings formed by simultaneously winding two insulated wires around the closed magnetic circuit core, and the pair of windings. A common mode choke coil comprising an input terminal and an output terminal to which both ends of the two insulated wires forming a winding are respectively connected, wherein the pair of windings are connected to the closed magnetic circuit at two points. The two insulated wires are formed across both of the core portions divided into two by intersecting straight lines so as to cross over the straight lines and wound from one of the intersections to the other. It exists in the common mode choke coil.
以上の構成のように、閉磁路を形成している閉磁路コアに2本の絶縁電線を同時に捲回して一対の巻線を形成しているので、リーケージインダクタンスの発生が極めて少ない。しかも、一対の巻線が、閉磁路と2点で交差する直線によって2分割されるコア部分の両方に、2本の絶縁電線を、直線を横切って掛け渡してそれぞれ捲回して形成されているので、閉磁路コアの閉磁路を有効に利用して絶縁電線が捲回されて各巻線の捲数を多くすることができ、コモンモード電流によって大きなインダクタンスが生じるようになる。また、2本の絶縁電線を2分割されるコア部分の両方に対する2本の絶縁電線の捲回が、交差点の一方から他方に向かって行われているので、巻線の入出力巻線部分が互いに離間されるようになり、入出力巻線間容量を小さく抑えることができる。 As described above, since a pair of windings are formed by simultaneously winding two insulated wires on a closed magnetic circuit core forming a closed magnetic circuit, the generation of leakage inductance is extremely small. In addition, a pair of windings are formed by winding two insulated wires across the straight line and winding them around both the core part divided by the straight line intersecting the closed magnetic circuit at two points. Therefore, the insulated wire is wound by effectively using the closed magnetic circuit of the closed magnetic circuit core, so that the number of windings can be increased, and a large inductance is generated by the common mode current. Moreover, since the winding of the two insulated wires with respect to both of the core portions into which the two insulated wires are divided into two parts is performed from one of the intersections to the other, the input / output winding portion of the winding is As a result, the capacitance between the input and output windings can be kept small.
前記コア部分の各々に対する前記2本の絶縁電線の捲回が、少なくとも1捲数毎に前記2本の絶縁電線を前記直線を横切って掛け渡して行われているので、2分割されるコア部分の各々に2本の絶縁電線が少なくとも1捲数捲回される毎に、2本の絶縁電線を捲回するコア部分が切り換えられ、両方のコア部分に対して巻線が施される。 The winding of the two insulated wires with respect to each of the core portions is performed by spanning the two insulated wires across the straight line at least every one winding, so the core portion divided into two Each time two insulated wires are wound at least one or more turns, the core portion for winding the two insulated wires is switched, and winding is applied to both core portions.
前記コア部分の一方に前記2本の絶縁電線を追加捲回して形成した巻線部分を有するので、この巻線部分の捲数によって一対の巻線のインダクタンスを調整することができる。 Since one of the core portions has a winding portion formed by additionally winding the two insulated wires, the inductance of a pair of windings can be adjusted by the number of winding portions.
前記閉磁路が長方形枠状をなし、前記直線が前記長方形枠状の閉磁路の短辺部分と交差しているので、直線によって2分割されるコア部分に長方形枠状の閉磁路の長辺部分全体がそれぞれ含まれるようになって、直線を横切って2本の絶縁電線を掛け渡さなければならないコア部分の距離を小さく、2本の絶縁電線を捲回できるコア部分の長さが大きくなるので、コア部分に対して行った2本の絶縁電線の捲回により形成される巻線の隣接巻線間容量を大きくすることなく、巻線の捲数を大きくできる。 Since the closed magnetic path has a rectangular frame shape and the straight line intersects the short side portion of the rectangular frame-shaped closed magnetic path, the long side portion of the rectangular frame-like closed magnetic path is divided into the core portion divided into two by the straight line. As the whole is included, the distance of the core part that has to span the two insulated wires across the straight line is reduced, and the length of the core part that can wind the two insulated wires is increased. The number of windings can be increased without increasing the capacity between adjacent windings of the winding formed by winding the two insulated wires performed on the core portion.
前記入力端子及び前記出力端子が、前記閉磁路コアの外側に前記直線の方向で離間して配置されているので、互いに離間されている入出力巻線部分の外側に両端子が位置されるようになる。 Since the input terminal and the output terminal are spaced apart from each other in the direction of the straight line outside the closed magnetic circuit core, both terminals are positioned outside the input / output winding portions that are separated from each other. become.
本発明によれば、リーケージインダクタンスの発生が極めて少なくなって高域周波数でのノーマルモード信号の減衰を防ぎ、閉磁路コアの磁路を有効に活用して各巻線の捲数を多くしてコモンモード電流によって大きなインダクタンスを発生させ低域周波数でのコモンモード減衰量を大きくし、かつ、入出力巻線間容量を小さく抑えて高域周波数で大きなコモンモード減衰量を維持しているので、大型化することなく、しかも、高周波のノーマルモード信号を減衰させることなく、コモンモードノイズを広帯域に亘って阻止することができる小型化に適したコモンモードチョークコイルを提供することができる。 According to the present invention, the generation of leakage inductance is extremely reduced to prevent the attenuation of the normal mode signal at a high frequency, and the number of windings is increased by effectively utilizing the magnetic path of the closed magnetic circuit core. A large inductance is generated by the mode current to increase the common mode attenuation at the low frequency range, while maintaining a large common mode attenuation at the high frequency range by keeping the capacitance between the input and output windings small. Therefore, it is possible to provide a common mode choke coil suitable for miniaturization that can prevent common mode noise over a wide band without reducing high frequency normal mode signals.
また、2分割されるコア部分の各々に2本の絶縁電線が少なくとも1捲数捲回される毎に、2本の絶縁電線を捲回するコア部分が切り換えられ、両方のコア部分に対して巻線が施されるので、2本の絶縁電線を直線を横切って掛け渡す毎にコア部分に捲回する巻線の捲数を変更することによって、隣接巻線間容量とインダクタンスの大きさを調整してコモンモードノイズに対する減衰量とその高域特性を所望の特性に合わせたチョークコイルが容易に得られる。 Further, every time at least one several turns of two insulated wires are wound on each of the core parts divided into two, the core part that winds the two insulated wires is switched, and both core parts are switched. Since the winding is applied, every time two insulated wires are crossed across a straight line, the number of windings wound around the core portion is changed, so that the capacitance between adjacent windings and the size of the inductance can be reduced. A choke coil in which the attenuation amount with respect to common mode noise and its high frequency characteristics are adjusted to desired characteristics by adjusting can be easily obtained.
さらに、追加捲回した巻線部分の捲数によって一対の巻線のインダクタンスを調整することができるようになっているので、インダクタンスの増加量を調整してコモンモードノイズに対する減衰量特性を所望の特性に合わせたチョークコイルが容易に得られる。 Furthermore, the inductance of the pair of windings can be adjusted by the number of additional winding portions, so that the amount of increase in inductance can be adjusted to achieve the desired attenuation characteristics for common mode noise. A choke coil tailored to the characteristics can be easily obtained.
また、直線によって2分割されるコア部分に長方形枠状の閉磁路の長辺部分全体がそれぞれ含まれるようになって、直線を横切って2本の絶縁電線を掛け渡さなければならないコア部分の距離を小さく、2本の絶縁電線を捲回できるコア部分の長さが大きくなるので、コア部分に対して行った2本の絶縁電線の捲回により形成される巻線の隣接巻線間容量を大きくすることなく、巻線の捲数を大きくでき、高周波のノーマルモード信号の減衰をより小さくし、コモンモードノイズを広帯域に亘って効果的に阻止することができるより小型化に適したコモンモードチョークコイルが得られる。 In addition, the core portion divided into two by a straight line includes the entire long side portion of the rectangular frame-shaped closed magnetic circuit, and the distance between the core portions that must span two insulated wires across the straight line Since the length of the core part capable of winding two insulated wires becomes small, the capacity between adjacent windings of the winding formed by winding of the two insulated wires performed on the core part is reduced. A common mode suitable for miniaturization that can increase the number of windings without increasing the size, reduce the attenuation of high-frequency normal mode signals, and effectively block common mode noise over a wide band. A choke coil is obtained.
さらにまた、互いに離間されている入出力巻線部分の外側に両端子が位置されるようになるので、入出力端子間容量を大きくすることなく、入出力端子が高周波のノーマルモード信号の減衰特性を損なうことのないチョークコイルが得られる。 Furthermore, since both terminals are positioned outside the input / output winding portions that are separated from each other, the input / output terminals have high frequency normal mode signal attenuation characteristics without increasing the capacitance between the input and output terminals. A choke coil that does not impair the resistance can be obtained.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明によるコモンモードチョークコイルの一実施の形態を示す概略構成図である。同図において、チョークコイルは、長方形枠状の閉磁路を有する閉磁路コア1と、閉磁路コア1に2本の絶縁電線L1及びL2を同時に捲回して形成した一対の巻線2及び3と、一対の巻線2及び3を形成している2本の絶縁電線L1及びL2の両端がそれぞれ接続された一対の入力端子4i及び5i並びに一対の出力端子4o及び5oとを備える。閉磁路コア1は、低周波領域から所定の高周波領域まで一定値以上の実効透磁率を有する磁性材料によって形成されている。また、2本の絶縁電線L1及びL2は、互いに撚った撚線とされた上で、閉磁路コア1に捲回されている。なお、チョークコイルは、平衡伝送路を構成する2本の絶縁電線を切断し、この切断によって形成される4つの切断端を一対の入力端子4i及び5i並びに一対の出力端子4o及び5oにそれぞれ接続することによって、平衡伝送路間に挿入される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a common mode choke coil according to the present invention. In the figure, a choke coil includes a closed
図1のチョークコイルにおいては、一対の巻線2及び3は、閉磁路の短辺部分と2点x及びyで交差する直線Lによって2分割されるコア部分1a及び1bの両方に、2本の絶縁電線L1及びL2を、1捲数毎に直線Lを横切って掛け渡して交差点の一方xから他方yに向かってそれぞれ捲回して形成されている。なお、コア部分1a及び1bは、直線Lが長方形枠状の閉磁路の中心Oを通るものとすることで、直線Lについてい対称形状を有するようにされている。また、一対の入力端子4i及び5i並びに一対の出力端子4o及び5oは、閉磁路コア1の外側に直線Lの方向で離間して上記中心Oについて対称な位置に配置されている。
In the choke coil of FIG. 1, two pairs of
上述したように、一対の巻線2及び3は撚線とされた2本の絶縁電線L1及びL2を閉磁路コア1に同時に捲回して形成されているので、一対の入力端子4i及び5i又は一対の出力端子4o及び5oから流入する同相のコモンモード電流が巻線2及び3に流れると、各巻線2及び3は閉磁路コア1の閉磁路内に同一方向の磁束を生じることによって、インダクタンスが発生されるようになる。
As described above, the pair of
これに対し、入力端子4iから流入し、巻線2,出力端子4o、図示しない平衡伝送路、出力端子5o、巻線3を経由して入力端子5iから流出するノーマルモード電流が流れたときには、各巻線2及び3は閉磁路コア1の閉磁路内に磁束を生じるが、巻線2及び3は2本の絶縁電線を同時に捲回して形成されていることで、その捲数が等しいので、巻線2及び3が閉磁路コア1の閉磁路内にそれぞれ発生する磁束は大きさが互いに等しく、方向が逆となっている。したがって、閉磁路コア1の閉磁路内に発生された磁束が互いにキャンセルされ、チョークコイルにはインダクタンスが発生されない。このことによって、ノーマルモード電流はチョークコイルによって減衰されることがない。
On the other hand, when a normal mode current flowing in from the
また、上述したように、一対の巻線2及び3は、閉磁路の短辺部分と2点x及びyで交差する直線Lによって2分割されるコア部分1a及び1bの両方に、2本の絶縁電線L1及びL2をそれぞれ捲回して形成されていることにより、閉磁路コア1に捲回して形成された巻線の捲数が多くなって、インピーダンスが増大されるので、低周波領域のコモンモード阻止特性の向上が図られる。
In addition, as described above, the pair of
しかも、コア部分1a及び1bの両方に、2本の絶縁電線L1及びL2を、直線Lを横切って掛け渡して交差点の一方xから他方yに向かって捲回していることにより、巻線2及び3の入出力巻線部分が直線の方向で互いに離間されるようになって、入出力巻線間に大きな距離が確保されるので、入出力巻線間容量Cioが減少するようになるので、高周波領域の特性劣化が抑えられるようになる。
Moreover, by winding two insulated wires L1 and L2 across both the
よって、図1に示すチョークコイルによれば、巻線の捲数の増大と入出力巻線間容量の低下によって、低周波領域から高周波領域までの広帯域なコモンモードノイズ阻止特性を、閉磁路コアの形状を大きくすることなく、小型の閉磁路コアを使用して実現することができる。 Therefore, according to the choke coil shown in FIG. 1, wide-band common mode noise prevention characteristics from the low frequency region to the high frequency region can be achieved by increasing the number of windings and decreasing the capacitance between the input and output windings. This can be realized by using a small closed magnetic circuit core without enlarging the shape.
具体的には、図1に示したチョークコイルと図12に示す従来のチョークコイルとの高域側の特性を、同一形状閉磁路コアと同一の絶縁電線とを使用した場合について比較してみると、巻線の捲数は2:1となる。ここで、図1に示すチョークコイルの場合、直線Lによって2分割されるコア部分1a及び1bの両方に、2本の絶縁電線L1及びL2を、直線Lを横切って掛け渡して捲回した8の字形状の巻線部分(2ターン分)を一つのブロックと見ると、図1のチョークコイルは、図12の従来のチョークコイルと同様に図13に示すような電気的等価回路図で表現することができる。
Specifically, the characteristics on the high frequency side of the choke coil shown in FIG. 1 and the conventional choke coil shown in FIG. 12 will be compared in the case where the same shape closed magnetic circuit core and the same insulated wire are used. And the number of windings is 2: 1. Here, in the case of the choke coil shown in FIG. 1, two insulated wires L1 and L2 are wound across the straight line L and wound around both the
しかし、一般に、金属の表面積が大きいほど静電容量は大きくなることから、隣接巻線間の隣接線長が大きくなる図1のチョークコイルの方が隣接巻線間容量Cnの値が大きくなる。したがって、入出力巻線間容量Cioは同じでも、入出力端子間容量Cは図12のチョークコイルの方よりも大きくなり、高域側の特性については、図12について上述した従来のチョークコイルに及ばない。この点について、コモンモードノイズに対する減衰特性をグラフに示して行う詳細な対比は後述する。 However, since the capacitance generally increases as the surface area of the metal increases, the choke coil of FIG. 1 in which the adjacent line length between adjacent windings increases has a larger value of the adjacent winding capacitance Cn. Therefore, even if the input / output winding capacitance Cio is the same, the input / output terminal capacitance C is larger than that of the choke coil of FIG. 12, and the characteristics on the high frequency side are the same as those of the conventional choke coil described above with reference to FIG. It doesn't reach. In this regard, a detailed comparison performed by showing attenuation characteristics with respect to common mode noise in a graph will be described later.
このような高域側の特性については、例えば図2に示すように、2分割されるコア部分1a及び1bに対する2本の絶縁電線L1及びL2の捲回を途中まで1捲数毎に交互に行った後、それ以降、一方のコア部分1bのみに捲回し、この一方のコア部分1bのみに対する捲数を、大小の隣接巻線間容量Cnを組み合わせて入出力巻線間容量Cioを図12に示すチョークコイルに近づける調整に利用することによって、改善することができる。
For such high-frequency characteristics, for example, as shown in FIG. 2, the winding of the two insulated wires L1 and L2 with respect to the
隣接巻線間容量Cnを減少させて入出力巻線間容量Cioを減少させる構成としては、図3に示すように、1捲数ごとでなく2捲数毎に、2分割されるコア部分1a及び1bの両方に2本の絶縁電線L1及びL2を直線Lを横切って掛け渡して捲回する構成をとることも可能である。 As shown in FIG. 3, the core portion 1a is divided into two parts every two bases instead of every one base as shown in FIG. It is also possible to take a configuration in which two insulated wires L1 and L2 are stretched across the straight line L and wound around both 1b and 1b.
なお、図1〜図3に2本の絶縁電線の特定の捲回構成を示したが、チョークコイルとしては、一対の巻線2及び3が、2分割されるコア部分1a及び1bの両方に、2本の絶縁電線L1及びL2を、直線Lを横切って掛け渡して交差点の一方xから他方yに向かってそれぞれ捲回して形成されることでよく、隣接巻線間容量Cnの大きさの異なる巻線をコア部分1a及び1bに対して途中でどのように行うかは、必要に応じて任意に選択することができる。また、図示の実施形態では、閉磁路と2点で交差する直線Lは、閉磁路の中心を通って閉磁路の短辺部分と2点で交差されいるが、長方形枠状の閉磁路の対角を結ぶ対角線によって2分割したコア部分に2本の絶縁電線を捲回するようにしても良い。また、直線は閉磁路の中心を通らないものであってもよい。この場合、2分割されてコア部分は直線について非対称となるが、大きい方のコア部分に捲回される巻線の捲数を増やすことができる。
In addition, although the specific winding structure of the two insulated wires was shown in FIGS. 1-3, as a choke coil, a pair of
また、図1〜3の実施の形態では、閉磁路コア1として、長方形枠状のものを採用しているが、閉磁路コアとしては、図4に示すような円環(トロイダル)状のものの他、図示しない5角形状のものも採用することも可能である。図4の例では、円環状の閉磁路コアの2分割されるコア部分の各々に、2本の絶縁電線を、図示しない直線を2捲数毎に横切って掛け渡して交差点の一方から他方に向かってそれぞれ捲回している。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, a rectangular frame-shaped core is adopted as the closed
また、捲回して一対の巻線2及び3を形成するための2本の絶縁電線L1及びL2としては、平衡伝送路として求められる絶縁耐力が得られるものであればよく、例えば、ビニール電線やエナメル電線などが使用できる。さらに、上述の実施の形態では、2本の絶縁電線L1及びL2は撚線とした上で捲回されているが、図5に示すように撚らないままで2本の絶縁電線L1及びL2を同時に捲回するようにしても、撚線を使用した場合と同様の効果が得られる。
Further, the two insulated wires L1 and L2 for winding and forming the pair of
上述したチョークコイルでは、閉磁路コア1は、低周波領域から所定の高周波領域まで一定値以上の実効透磁率を有する磁性材料によって形成されている。また、2本の絶縁電線L1及びL2は、互いに撚った撚線とされた上で、閉磁路コア1に捲回されているので、入出力巻線間の距離を長く確保し、高域側と低域側の両方の周波数でのコモンモードノイズ阻止特性を両立することができ、コモンモードチョークコイルの大型化を防止することができる。
In the choke coil described above, the closed
図1乃至図4に示す構成のチョークコイルは、図6(a)の上面図及び図6(b)の側面図に示すように、長方体形状の樹脂ケース6内に収容され、ケース6の長手方向にケース側面の中央からそれぞれ外部に引き出された入力端子4i及び5iに相当する端子金具と出力端子4o及び5oに相当する端子金具には、一対の巻線をそれぞれ形成している2本の絶縁電線の両端がケース内でそれぞれ接続されている。このことによって、入力端子4i及び5iと出力端子4o及び5oはケースの最も離れた位置に配され、入出力端子間に無用の容量が生じないようにされている。なお、図示の例では、端子としてネジ端子構造のものが使用されているが、ファストン端子、基板実装可能なピン端子、インレットタイプの端子を使用することも可能である。
The choke coil having the configuration shown in FIGS. 1 to 4 is accommodated in a
本発明のチョークコイルが、高速電力線通信(Power Line Communication:PLC)用ノイズフィルタに適用できるように構成された場合について以下説明する。 A case where the choke coil of the present invention is configured to be applicable to a noise filter for high-speed power line communication (Power Line Communication: PLC) will be described below.
PLC用ノイズフィルタの場合、周波数2MHz〜30MHz付近においてコモンモードノイズ阻止特性を有することが重要であり、しかも、信号である高周波のノーマルモード電流を減衰させてはならない特性が要求される。PLC用ノイズフィルタに適用される図1に示すコモンモードチョークコイルを構成するに当たって、2本の絶縁電線として、定格300Vのビニール絶縁電線の撚線を使用した。また、この本発明によるチョークコイルにより得られる効果を、従来のものと対比できるように、図12及び図16に示す構成のチョークコイルを、同一の閉時路コア及び同一の線材を使用して製作した。製作した図1、図12及び図16に示す構成のチョークコイルにおける巻線は、その捲数が1:0.5:1の比となった。 In the case of a PLC noise filter, it is important to have a common mode noise prevention characteristic in the vicinity of a frequency of 2 MHz to 30 MHz, and a characteristic that should not attenuate a high frequency normal mode current as a signal is required. In constructing the common mode choke coil shown in FIG. 1 applied to a PLC noise filter, a stranded wire of a 300 V rated vinyl insulated wire was used as the two insulated wires. Further, in order to compare the effect obtained by the choke coil according to the present invention with the conventional one, the choke coil having the structure shown in FIGS. 12 and 16 is used by using the same closed core and the same wire. Produced. The windings in the manufactured choke coil having the configuration shown in FIGS. 1, 12 and 16 had a ratio of the number of turns of 1: 0.5: 1.
特性比較のため、製作したチョークコイルのコモンモード減衰量を50Ω系測定回路を使用して測定し、その結果を、図7及び図8に示した。図7からは、周波数約50MHz以下の低域側における減衰量が大きく、本発明によるチョークコイルの方が、図12に示す構成のものよりも優れていることがわかる。また、図8からは、低域側周波数0.1MHz〜1MHzでは同じコモンモード減衰量を呈するが、高域側周波数約5MHz以上においては、本発明によるチョークコイルの方が大きな減衰量を維持し、コモンモードノイズ阻止能力が高いことが分かる。 For comparison of characteristics, the common mode attenuation of the manufactured choke coil was measured using a 50Ω measurement circuit, and the results are shown in FIGS. From FIG. 7, it can be seen that the amount of attenuation on the low frequency side with a frequency of about 50 MHz or less is large, and the choke coil according to the present invention is superior to the configuration shown in FIG. Further, from FIG. 8, the same common mode attenuation is exhibited at the low frequency range of 0.1 MHz to 1 MHz, but the choke coil according to the present invention maintains a larger attenuation at the high frequency of about 5 MHz or more. It can be seen that the common mode noise prevention capability is high.
なお、高速電力線通信のための平衡伝送路に家庭内電力線を利用する場合、PLC用ノイズフィルタは、図9に、網目を付したブロックとして示すように、電力線を介して通信を行う機器の電源コンセントに付随して設置されるが、図示のように単独に設置することは勿論のこと、モデム内やコンセント内に内蔵することも可能である。 In addition, when using a household power line for the balanced transmission line for high-speed power line communication, the noise filter for PLC is a power supply of the apparatus which communicates via a power line, as shown as a block with a mesh in FIG. Although it is installed along with the outlet, it can be installed alone as shown in the figure, or can be built in the modem or outlet.
1 閉磁路コア
1a,1b コア部分
2,3 一対の巻線
4i,5i 入力端子
4o,5o 出力端子
L 直線
L1,L2 2本の絶縁電線
x,y 交差点
Cn 隣接巻線間容量
Cio 入出力巻線間容量
C 入出力端子間容量
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記一対の巻線が、前記閉磁路と2点で交差する直線によって2分割されるコア部分の両方に、前記2本の絶縁電線を、前記直線を横切って掛け渡して前記交差点の一方から他方に向かってそれぞれ捲回して形成されている
ことを特徴とするコモンモードチョークコイル。 A closed magnetic circuit core forming a closed magnetic circuit; a pair of windings formed by simultaneously winding two insulated wires around the closed magnetic circuit core; and the two insulations forming the pair of windings A common mode choke coil having an input terminal and an output terminal connected to both ends of the wire,
The two insulated wires are crossed across the straight line across both of the core portions where the pair of windings are divided into two by a straight line intersecting the closed magnetic circuit at two points, and from one of the intersecting points to the other A common mode choke coil, characterized in that each coil is wound toward each other.
ことを特徴とする請求項1記載のコモンモードチョークコイル。 The winding of the two insulated wires with respect to each of the core portions is performed by spanning the two insulated wires across the straight line at least every 1 wire. Common mode choke coil as described.
ことを特徴とする請求項2記載のコモンモードチョークコイル。 The common mode choke coil according to claim 2, further comprising a winding formed by additionally winding the two insulated wires on one of the core portions.
前記直線が前記長方形枠状の閉磁路の短辺部分と交差している
ことを特徴とする請求項1記載のコモンモードチョークコイル。 The closed magnetic path has a rectangular frame shape,
The common mode choke coil according to claim 1, wherein the straight line intersects with a short side portion of the rectangular frame-shaped closed magnetic circuit.
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のコモンモードチョークコイル。 The common mode choke coil according to any one of claims 1 to 4, wherein the input terminal and the output terminal are spaced apart from each other in the direction of the straight line outside the closed magnetic circuit core.
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