JP2007103399A - Common mode choke coil - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、民生用や産業用電子機器に使用されるのに好適な、コモンモードチョークコイルに関する。 The present invention relates to a common mode choke coil suitable for use in consumer and industrial electronic devices.
コモンモードチョークコイルは、ユーザーがスイッチング電源などを内部に有する電子機器の電源ラインなどに挿入し、コモンモードノイズ(不平衡モードノイズ)の電気的、電磁的ノイズを抑制する電子部品である。 A common mode choke coil is an electronic component that a user inserts into a power supply line or the like of an electronic device having a switching power supply or the like therein to suppress electrical and electromagnetic noise of common mode noise (unbalanced mode noise).
図3は、従来のコモンモードチョークコイルの説明図である。図3(a)は、コモンモードチョークコイルの正面図であり、図3(b)は、側面図であり、図3(c)は、下面図である。また、図4は、図3に示す従来のコモンモードチョークコイルの巻線の配線図である。 FIG. 3 is an explanatory diagram of a conventional common mode choke coil. 3A is a front view of the common mode choke coil, FIG. 3B is a side view, and FIG. 3C is a bottom view. FIG. 4 is a wiring diagram of the windings of the conventional common mode choke coil shown in FIG.
従来のコモンモードチョークコイルは、閉磁路磁芯にコイルボビンを嵌装し、コイルボビンの側面に形成された歯車を利用して各巻枠に各々同方向に巻線を行い、各々の指定された端子に巻線の引出し部が接続されて構成されている。 A conventional common mode choke coil has a coil bobbin fitted to a closed magnetic circuit core, and a coil formed on the side surface of the coil bobbin is used to wind each winding frame in the same direction, and to each designated terminal. A winding lead portion is connected.
図4は、図3に示す従来のコモンモードチョークコイルの巻線の配線図である。図4(a)は、巻線全体の配線図であり、図4(b)は、分割巻線とした場合の配線図である。図4(b)に示すような分割巻線の配線の場合は、分割された巻線の各コイル間の結合が低く、漏洩インダクタンスが大きくなる問題があった。 FIG. 4 is a wiring diagram of the windings of the conventional common mode choke coil shown in FIG. FIG. 4A is a wiring diagram of the whole winding, and FIG. 4B is a wiring diagram in the case of split winding. In the case of the divided winding wiring as shown in FIG. 4B, there is a problem that the coupling between the coils of the divided winding is low and the leakage inductance is increased.
図3に示すような従来の構造のコモンモードチョークコイルでは、漏れ磁束によって生じるノーマルモードインダクタンスLnとコモンモードインダクタンスLcの比(Ln/Lc)は、約1.5〜1.8%程度である。一例として、コアが非分割で形状がロ字型、材質がMn−Zn系フェライトのコモンモードチョークコイルで、コモンモードインダクタンスLcが1mHであれば、ノーマルモードインダクタンスLnは、約17μH程度生じる。 In the common mode choke coil having the conventional structure as shown in FIG. 3, the ratio (Ln / Lc) between the normal mode inductance Ln and the common mode inductance Lc generated by the leakage magnetic flux is about 1.5 to 1.8%. . As an example, if the core is a non-divided common mode choke coil with a rectangular shape and Mn—Zn ferrite material, and the common mode inductance Lc is 1 mH, the normal mode inductance Ln is about 17 μH.
特許文献1には、歯車を利用して各巻枠に巻線を行ったコモンモードチョークコイルについて記載されている。 Patent Document 1 describes a common mode choke coil in which a winding is wound around each winding frame using a gear.
従来のコモンモードチョークコイルは、使用される目的が主に電磁ノイズの抑制であり、漏れ磁束等によって生じるノーマルモードインダクタンスの大きさについては、規格において制限されていなかった。 Conventional common mode choke coils are mainly used for the purpose of suppressing electromagnetic noise, and the size of normal mode inductance generated by leakage magnetic flux or the like has not been limited in the standard.
しかし、近年、電力線を用いた高速電力線通信の推進化の検討がなされ、その中で、宅内で使用される家電機器及び、電子機器の電源ラインでのノーマルモードインダクタンスによるラインへの平衡モードの影響を低減する検討が行なわれている。 However, in recent years, studies have been made on the promotion of high-speed power line communication using power lines. Studies are underway to reduce this.
このノーマルモードインダクタンスが生ずる原因は、巻線間の結合度が低く、インダクタンスのバランスがとれないことに起因している。従って、本発明の技術的課題は、巻線間の結合度が高く、漏れ磁束が少ないコモンモードチョークコイルを提供することである。 The reason why the normal mode inductance is generated is that the degree of coupling between the windings is low and the inductance is not balanced. Therefore, the technical problem of the present invention is to provide a common mode choke coil having a high degree of coupling between windings and a low leakage flux.
本発明は、少なくとも一方の端面に回転駆動用の歯車を設けたコイルボビンの筒状胴部の両端及び中央部、両端と中央部の間に鍔が配置されて形成された巻枠部を有し、円筒軸方向に2分割できるコイルボビンを磁芯の磁路に緩く嵌め合わせし、前記各々の巻枠部に分割巻線を施し、前記磁芯及びコイルボビンを格納するための台座と分割巻線を接続するための端子を設けてなるコモンモードチョークコイルにおいて、前記台座内部に交互に巻線された分割巻線の端末を直列に接続するための端子を設けたコモンモードチョークコイルに関する。 The present invention has both ends and a central portion of a cylindrical body portion of a coil bobbin provided with a rotational driving gear on at least one end face, and a winding frame portion formed by placing a flange between both ends and the central portion. The coil bobbin that can be divided into two in the cylindrical axis direction is loosely fitted to the magnetic path of the magnetic core, the divided winding is applied to each of the winding frame portions, and the base and the divided winding for storing the magnetic core and the coil bobbin are provided. The present invention relates to a common mode choke coil provided with a terminal for connecting in series a terminal of a split winding wound alternately inside the pedestal.
即ち、本発明は、磁芯と、筒状胴部の両端及び中央部、及び両端と中央部の間に鍔が配置されたコイルボビンと、前記鍔に囲まれた巻枠内に巻かれた複数の分割巻線と台座と端子とで構成されるコモンモードチョークコイルにおいて、前記コイルボビンは、2分割できる構造であって、前記コイルボビンは、ロの字型の閉磁路磁芯、または、長円形状の閉磁路磁芯の磁路に嵌め合わせし、前記台座は前記磁芯及びコイルボビンを格納しており、前記分割巻線は、前記台座に設けられた端子に接続され、巻枠の順番を、コイルボビンの一方の端からA,B,C,Dとした時、Aの巻枠の分割巻線と、Cの巻枠の分割巻線、及びBの巻枠の分割巻線と、Dの巻枠の分割巻線が、それぞれ前記台座内部に設けられた接続導体により直列に接続されたコモンモードチョークコイルである。 That is, the present invention includes a magnetic core, both ends and a center portion of the cylindrical body, a coil bobbin in which a flange is disposed between both ends and the center, and a plurality of coils wound in a winding frame surrounded by the flange. In the common mode choke coil composed of the divided winding, pedestal, and terminal, the coil bobbin can be divided into two, and the coil bobbin has a square-shaped closed magnetic circuit core or an oval shape. And the pedestal stores the magnetic core and the coil bobbin, and the divided winding is connected to a terminal provided on the pedestal, and the order of the winding frames is When A, B, C, and D are taken from one end of the coil bobbin, the divided winding of the A winding frame, the divided winding of the C winding frame, the divided winding of the B winding frame, and the winding of D The divided windings of the frame are connected in series by connecting conductors provided inside the pedestal, respectively. It is a common-mode choke coil.
また、本発明は、前記複数の分割巻線はすべて同一方向に巻かれるコモンモードチョークコイルである。 Further, the present invention is a common mode choke coil in which the plurality of divided windings are all wound in the same direction.
本発明は、ボビン巻枠に交互に分割巻線されることによりコイル間の結合度が高く、漏れ磁束が少ないコモンモードチョークコイルが可能となる。また、各々の分割巻線は、歯車により同時に巻線することが可能であり、台座には、入出力接続用端子の他に各々交互に巻線された分割巻線端末を直列に接続するための端子を設けることで異極間の線の交差を防ぐことが可能となる。 The present invention enables a common mode choke coil having a high degree of coupling between coils and a low leakage flux by being alternately divided and wound around a bobbin winding frame. In addition, each divided winding can be simultaneously wound by a gear, and in addition to the input / output connection terminals, the divided winding terminals, which are alternately wound, are connected in series to the base. By providing this terminal, it is possible to prevent the crossing of lines between different poles.
従って、本発明によれば、巻線間の結合度が高く、漏れ磁束が少ないコモンモードチョークコイルを提供できる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a common mode choke coil having a high degree of coupling between windings and a small leakage magnetic flux.
本発明のコモンモードチョークコイルについて、図面を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態によるコモンモードチョークコイルの説明図である。図1(a)は、コモンモードチョークコイルの正面図であり、図1(b)は側面図であり、図1(c)は下面図である。 The common mode choke coil of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram of a common mode choke coil according to an embodiment of the present invention. 1A is a front view of a common mode choke coil, FIG. 1B is a side view, and FIG. 1C is a bottom view.
本発明のコモンモードチョークコイルは、閉磁路磁芯100と、筒状胴部の両端及び中央部、及び両端と中央部の間に鍔5が配置されたコイルボビン3と、前記鍔5に囲まれた巻枠内に巻かれた複数の分割巻線1a,1b,1c,1dと、台座2と、端子7,8,9,10,11,12,13,14とで構成されるコモンモードチョークコイルである。ここで、前記コイルボビン3は、2分割できる構造であって、前記コイルボビン3は、ロの字型の閉磁路磁芯100、または長円形状の閉磁路磁芯100の磁路に嵌め合わせし、前記各々の巻枠に分割巻線1a,1b,1c,1dを施し、前記台座2は、前記閉磁路磁芯100及びコイルボビン3を格納しており、前記複数の分割巻線1a,1b,1c,1dは各々分割された巻線である。また、前記台座2に分割巻線1a,1b,1c,1dを接続するための端子7,8,9,10,11,12,13,14を設けてなり、前記台座2内部に、前記巻線を直列に接続するための接続導体200,300を設けている。なお、前記複数の分割巻線1a,1b,1c,1dは、すべて同一方向に巻かれており、前記巻枠の順番を、コイルボビンの一方の端からA,B,C,Dとした時、第1のインダクタの分割された巻線は、Aの巻枠からCの巻枠に入り、また第2のインダクタの分割された巻線は、Bの巻枠からDの巻枠に入る。
The common mode choke coil of the present invention is surrounded by the closed magnetic path
図1に示すように、コイルボビン3は、長軸中心面を境にして上下に分割される構造である。このコイルボビン3は、ロ字状の閉磁路磁芯100の一辺に嵌装され、そこを軸として回転可能である。なお、分割されたコイルボビン3は、磁芯に嵌装するため組み立てると、コイルボビン3の分割面の凹凸が結合し、一体となる構造である。また、閉磁路磁芯100の一辺を軸に組み込んだコイルボビン3は、台座2上の中央部に構成した凹部に前記回転を防げないように組み込まれる。その回転の動力は、コイルボビン3の少なくとも一端の鍔5の側面に形成された歯車4を介して、外部から伝達される。
As shown in FIG. 1, the
即ち、図1に示す構成にすることによって、分割巻線は、コイルボビン3だけを閉磁路磁芯1の一辺を軸に歯車4を回転摺動しながら巻線することで、コイルボビン3の各鍔5によって分割された各巻枠5a,5b,5c,5dに均等に巻線が施される。
In other words, by employing the configuration shown in FIG. 1, the split winding can be obtained by winding only the
図1に示すように、台座2には、コイルボビン3に巻線された各分割巻線1a,1b,1c,1dの端末を外部と容易に接続するための外部接続用端子7,8,13,14と、交互に巻線された分割巻線1a,1b,1c,1d間を中継するための内部接続用端子9,10,11,12が形成されている。
As shown in FIG. 1, on the
さらに、内部接続用端子9と11、及び10と12を接続するための接続導体200,300は、台座の下部に設けられた溝に圧入固定されている。
Furthermore, the
図2は、図1に示す本発明のコモンモードチョークコイルの巻線の配線図である。図2に示すように、分割巻線1a,1bが1つのインダクタを形成し、また、分割巻線1c,1dが、もう1つのインダクタを形成する。
FIG. 2 is a wiring diagram of the windings of the common mode choke coil of the present invention shown in FIG. As shown in FIG. 2, the divided
このように、1つのインダクタを形成する分割巻線1a,1bは、他のインダクタを形成する分割巻線1c,1dと磁路の方向に対して、互いに交互に配置される。分割巻線が交互に配置されることにより、2つのインダクタのインダクタンスのバランスが改善される。
In this way, the divided
また、図1(a)に示すように、分割巻線1aは巻枠5aに巻かれ、分割巻線1bは巻枠5cに巻かれ、また、分割巻線1cは巻枠5bに巻かれ、分割巻線1dは巻枠5dに巻かれている。
Further, as shown in FIG. 1A, the divided winding 1a is wound around the winding
図1に示す本発明のコモンモードチョークコイルと、図3に示す従来のコモンモードチョークコイルとのコモンモードインダクタンスLcとノーマルモードインダクタンスLnは、下記の通りであった。 The common mode inductance Lc and normal mode inductance Ln of the common mode choke coil of the present invention shown in FIG. 1 and the conventional common mode choke coil shown in FIG. 3 were as follows.
1)従来のコモンモードチョークコイルの場合、Lc=0.62mH、Ln=10.3μH
2)本発明のコモンモードチョークコイルの場合、Lc=0.61mH、Ln=2.8μH
1) In the case of a conventional common mode choke coil, Lc = 0.62 mH, Ln = 10.3 μH
2) In the case of the common mode choke coil of the present invention, Lc = 0.61 mH, Ln = 2.8 μH
但し、磁芯の仕様及び、巻線数、巻線銅線仕様は、同一とした。この場合、磁芯材質:フェライト5H(NECトーキン製)、巻数N=20T(整列均等巻線)、銅線仕様:Φ0.55 UEW(ポリウレタン被覆銅線)を用いた。 However, the specifications of the magnetic core, the number of windings, and the copper wire specifications were the same. In this case, magnetic core material: ferrite 5H (manufactured by NEC TOKIN), number of turns N = 20T (aligned uniform winding), copper wire specification: Φ0.55 UEW (polyurethane-coated copper wire) was used.
上記の結果より、本発明のように巻枠に交互に巻線した場合では、コモンモードインダクタンスLcには余り影響を与えることなくノーマルモードインダクタンスLnを顕著に減少させていることが判る。 From the above results, it can be seen that when the coils are alternately wound around the winding frame as in the present invention, the normal mode inductance Ln is remarkably reduced without significantly affecting the common mode inductance Lc.
本発明のコモンモードチョークコイルは、家電機器及び、電子機器等の電源ラインから生じる電気的雑音の防止対策及び、電力線通信等による平衡モード通信等に利用できる。 The common mode choke coil of the present invention can be used for prevention of electrical noise generated from power supply lines of home appliances and electronic devices, balanced mode communication by power line communication, and the like.
1a,1b,1c,1d,1e,1f,1g,1h 分割巻線
2 台座
3 コイルボビン
4 歯車
5 鍔
5a,5b,5c,5d,51a,51b,51c,51d 巻枠
6 スタンドオフ
7,8,13,14,15,16,17,18 (外部接続用)端子
9,10,11,12 (内部接続用)端子
100,101 閉磁路磁芯
200,300 接続導体
1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h Divided winding 2
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