JP2008172442A - Lcフィルタ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 部品点数が削減され一体化された構成により多段接続を可能とするLCフィルタ装置を提供すること。
【解決手段】 LCフィルタ装置1は、内方に配置される1本の内方磁脚5nと、内方磁脚5nを挟む2本の外方磁脚5gとを備えて構成される磁性体コア5と、磁性体コア5の内方磁脚5nに巻回される1本の巻線2と、巻線2のうち、各々の外方磁脚5gと内方磁脚5nとで形成される磁路を貫く鎖交磁束を誘起する部分巻線に接続されるコンデンサ素子7とを備えている。
【選択図】 図1
【解決手段】 LCフィルタ装置1は、内方に配置される1本の内方磁脚5nと、内方磁脚5nを挟む2本の外方磁脚5gとを備えて構成される磁性体コア5と、磁性体コア5の内方磁脚5nに巻回される1本の巻線2と、巻線2のうち、各々の外方磁脚5gと内方磁脚5nとで形成される磁路を貫く鎖交磁束を誘起する部分巻線に接続されるコンデンサ素子7とを備えている。
【選択図】 図1
Description
本発明は、ノイズ除去や電圧・電流の平滑化に使用されるフィルタ装置に関するものであり、特に、多段接続されたLCフィルタ装置に関するものである。
DC−DCコンバータ等の電源装置では、出力電流を平滑すると共に出力信号に重畳する出力ノイズを抑制するために、チョークコイルを備えた出力フィルタが備えられる。ここで、出力フィルタは種々の回路構成が考えられる。電流経路に挿入されたチョークコイルの出力側と基準電位との間に挿入されたコンデンサ素子を備えた、いわゆるLCフィルタ装置が一般的に用いられている。
図7にLCフィルタ装置を例示する。一次減衰の周波数特性を示すことはよく知られている。カットオフ周波数fc=1/(2π(LC)0.5)から高周波数側で、ゲインの減衰特性が20dB/Octの傾きで減衰する特性である。この一次減衰特性により、高周波数成分の信号ゲインを減衰することができ、出力電流の平滑化やノイズ抑制の効果を奏するものである。
図8は、図7のLCフィルタ装置を直列に2段接続した構成である。同一周波数特性のLCフィルタ装置を2段接続することにより、1段構成(図7)の場合と同じカットオフ周波数fcからゲインが減衰し、ゲイン減衰特性は、1段構成の場合の2倍となる。40dB/Octでゲインが減衰する特性を有する。これにより、より急峻なフィルタ特性を得ることができる。
また、特許文献1には、コモンモードチョークコイルとして利用されるチョークコイルについての構成が開示されている。図9に示すように、EI鉄心による日字状の閉磁路を構成する磁性材100とロ字状の閉磁路を構成する磁性材200とを上下に組み合わせている。磁性材100の両側磁脚100b、100cに対して、この2種類の磁性材100、200にまたがるように、同じ巻数の2つのコイル300が巻回されている。
図9のチョークコイルでは、磁束100f、100gおよび漏れ磁束200h、200iによってノーマルモードチョーク部を構成し、また磁性材200において2つのコイル300で磁束200f、200gを形成しコモンモードチョーク部を構成する。2段のコモンモードチョークコイルを備える構成を有している。
充分な出力フィルタ特性を確保するためにはLCフィルタ装置を多段に接続することが効果的ではある。しかしながら、各々のLCフィルタ装置を個別に構成して多段接続しなければならず、チョークコイルやコンデンサ素子等の部品点数が増大してしまう。これにより、組み付け部品ごとに基板上に固定しなければならず、組み付け工程を含む製造工数の増大が問題である。
また、個別に構成されたLCフィルタ装置を多段に接続することにより、電流経路が冗長となり、経路間の接続箇所も増大するため、電流経路上の抵抗が無視できなくなるおそれがある。通電により発熱に伴う電力損失が無視できなくなるおそれがあり問題である。
更に、個別に構成されたLCフィルタ装置を多段に接続することにより、部品点数や実装面積の増大により、製造コストが増大してしまうおそれがあり問題である。
ここで、2つのチョークコイルが一体化された技術が特許文献1に開示されているが、これは、2つのチョークコイルを一体化することによりノーマルモードおよびコモンモードのチョーク特性を奏するチョークコイルの構成例を示すものであり、LCフィルタ装置に関する技術ではない。また、3つ以上に多段接続される場合のコイルの一体化についても開示も示唆もされていない。本願の課題とする多段接続のLCフィルタ装置を一体化する技術思想についての動機付けは開示も示唆もされておらず、本願との関連性はない。
本発明は前記背景技術に鑑みなされたものであり、部品点数が削減され一体化された構成により多段接続を可能とするLCフィルタ装置を提供することを目的とする。
その解決手段は、内方に配置される1本の内方磁脚と、前記内方磁脚を挟む少なくとも2本の外方磁脚とを備えて構成される磁性体コアと、前記磁性体コアの前記内方磁脚に巻回される1本の巻線と、前記巻線のうち、各々の前記外方磁脚と前記内方磁脚とで形成される磁路を貫く鎖交磁束を誘起する部分巻線に接続されるコンデンサ素子とを備えることを特徴とするLCフィルタ装置である。
本発明では、内方に配置される1本の内方磁脚と、内方磁脚を挟む少なくとも2本の外方磁脚とを備えて構成される磁性体コアの内方磁脚に、1本の巻線が巻回されている。さらに、この巻線のうち、各々の外方磁脚と内方磁脚とで形成される磁路を貫く鎖交磁束を誘起する部分巻線に接続されるコンデンサ素子を備えている。
これにより、LCフィルタ装置を多段に接続する場合であっても、LCフィルタ装置のうちコイル部分を一体に構成することができるため、各々のLCフィルタ装置を個別に構成して多段接続しなくとも、LCフィルタ装置を構成することができる。従って、チョークコイルやコンデンサ素子等の部品点数を減少し、組み付け部品ごとに基板上に固定する点数が減じることとなり、組み付け工数を含む製造工数を減少することができる。
また、LCフィルタ装置のうちコイル部分が一体に接続されることとなり、電流経路が簡略化される。従って、電流経路状の抵抗を低減することとなり、通電による発熱に伴う電力損失も低減することができる。
更に、LCフィルタ装置のうちコイル部分が一体に接続されるため、部品点数や実装面積を従来技術よりも減少させることができ、製造コストも削減することができる。
また、他の解決手段は、前記内方磁脚の磁路断面積の合計と、前記外方磁脚の磁路断面積の合計とは等しいことを特徴とする請求項1に記載のLCフィルタ装置である。
これにより、各コイルにおける磁束が集まる内方磁脚で、磁束密度が密にならないため、コイル全体の磁束密度を一定に保つことができる。従って、コイルのコアの磁気飽和の招来を防止することができる。
また、他の解決手段は、前記外方磁脚は、前記内方磁脚を中心とする同心円状に配置され、前記コンデンサ素子は、隣接する前記外方磁脚の間から前記巻線に接続されることを特徴とする請求項1または2に記載のLCフィルタ装置である。
これにより、LCフィルタ装置の多段接続を容易に構成し、LCフィルタ装置のうちコイル部分を一体化することができる。
また、他の解決手段は、前記巻線は、前記内方磁脚に複数回巻回されており、前記コンデンサ素子は、前記巻線の所定長ごとに前記巻線に接続されることを特徴とする請求項1乃至3の少なくとも何れか1項に記載のLCフィルタ装置である。
本発明では、LCフィルタ装置のうちコンデンサ素子が複数回巻回された巻線の所定長ごとに接続される。これにより、より多くのコンデンサ素子を設けることができ、更に多くの多段接続されたLCフィルタ装置の一体化を図ることができる。
また、他の解決手段は、前記内方磁脚の外側面は、前記巻線の巻回方向に沿って曲面を有することを特徴とする請求項1に記載のLCフィルタ装置である。
これにより、矩形の内方磁脚に比べて、内方磁脚に沿って巻線を巻回できるため、巻線の長さをより短くすることができる。
また、他の解決手段は、前記外方磁脚の内側面は、前記巻線の巻回方向に沿って曲面を有することを特徴とする請求項5に記載のLCフィルタ装置である。
これにより、巻線とLCフィルタ装置のうち内方磁脚の外側面および外方磁脚の内側面とをより近接することができる。従って、巻線とコアが離脱することにより生じる漏れ磁束をより少なくすることができる。
また、他の解決手段は、前記磁性体コアは、E−E構成またはE−I構成であることを特徴とする請求項1に記載のLCフィルタ装置である。
これにより、既存のE−E構成の磁性体コアまたはE−I構成の磁性体コアを利用することができ、コストダウンを図ることができる。
また、他の解決手段は、前記内方磁脚は、前記外方磁脚に比して磁脚長が短いことを特徴とする請求項7に記載のLCフィルタ装置である。
E−E構成またはE−I構成の磁性体コアで構成する場合、E−E構成の磁性体コアの場合は、外方磁脚同士が、E−I構成の磁性体コアの場合は、外方磁脚と対向する磁性体コア平板とが接触して磁性体コアの位置決めがなされる。内方磁脚は磁脚長が外方磁脚の磁脚長に比して短いため、内方磁脚の端部にコアギャップが形成され、このコアギャップは固定される。従来技術のように個別に形成する場合、ギャップシートを挿入してギャップを形成するが、位置決めの点で本発明の技術の方が有利である。
また、他の解決手段は、前記巻線はU字状に成形された扁平棒状の部材であり、その開口端が前記外方磁脚と前記内方磁脚とで形成される円環状磁路の中央開口部に挿入されていることを特徴とする請求項7または8に記載のLCフィルタ装置である。
本発明によれば、部品点数が削減され一体化された構成により多段接続を可能とするLCフィルタ装置を提供することが可能となる。
以下、本発明のLCフィルタ装置について具体化した実施形態を図1乃至図6に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。
(第1実施形態)
図1は、LCフィルタ装置1の斜視図である。LCフィルタ装置1は、E形状を有する磁性体3及びE形状を有する磁性体4が組み合わされてE−E構成された磁性体コア5と、U字状に成形された扁平棒状の部材であり、その開口端が磁性体コア5の円環状磁路の中央開口部に挿入されている巻線2と、一端が巻線2のタップYに接続され、他端が接地電位に接続されるコンデンサ素子6と、一端が巻線2のタップAに接続され、他端が接地電位に接続されるコンデンサ素子7とを備えている。
図1は、LCフィルタ装置1の斜視図である。LCフィルタ装置1は、E形状を有する磁性体3及びE形状を有する磁性体4が組み合わされてE−E構成された磁性体コア5と、U字状に成形された扁平棒状の部材であり、その開口端が磁性体コア5の円環状磁路の中央開口部に挿入されている巻線2と、一端が巻線2のタップYに接続され、他端が接地電位に接続されるコンデンサ素子6と、一端が巻線2のタップAに接続され、他端が接地電位に接続されるコンデンサ素子7とを備えている。
LCフィルタ装置1は、巻線2のタップXを入力とし、タップYを出力とする。タップXからタップAに至る経路でインダクタンスを構成し、一端がタップAに接続され、他端が接地電位に接続されるキャパシタンスを構成し、タップAからタップYに至る経路でインダクタンスを構成し、一端がタップYに接続され、他端が接地電位に接続されるキャパシタンスを構成している。すなわち、LCフィルタ装置1では、タップXを入力とし、タップYを出力とする2段構成のLCフィルタ装置をなし、より急峻なフィルタ特性を得ることができる。
このように、LCフィルタ装置を2段に接続する場合であっても、LCフィルタ装置のうちコイル部分を一体に構成することができるため、各々のLCフィルタ装置を個別に構成して多段接続しなくとも、LCフィルタ装置1を構成することができる。従って、チョークコイルやコンデンサ素子等の部品点数を減少し、組み付け部品ごとに基板上に固定する点数が減じることとなり、組み付け工数を含む製造工数を減少することができる。
また、LCフィルタ装置1のうちコイル部分が一体に接続されることとなり、電流経路が簡略化される。従って、電流経路状の抵抗を低減することとなり、通電による発熱に伴う電力損失も低減することができる。
更に、LCフィルタ装置1のうちコイル部分が一体に接続されるため、部品点数や実装面積を従来技術よりも減少させることができ、製造コストも削減することができる。
磁性体コア5は、E形状を有する磁性体3及びE形状を有する磁性体4が組み合わされてE−E構成にされたものである。
これにより、既存のE−E構成の磁性体コアを利用することができ、コストダウンを図ることができる。また、E−E構成の磁性体コアのうち、巻線2が貫通する外側の部分を外方磁脚5gとし、内側の部分を内方磁脚5nとする。
これにより、既存のE−E構成の磁性体コアを利用することができ、コストダウンを図ることができる。また、E−E構成の磁性体コアのうち、巻線2が貫通する外側の部分を外方磁脚5gとし、内側の部分を内方磁脚5nとする。
また、磁性体3および磁性体4において、外方磁脚5gの巻線2と直交する方向の長さはLであり、内方磁脚5nの巻線2と直交する方向の長さは2Lである。磁性体3および磁性体4の厚みはWであるから、外方磁脚5g一つ当りの磁路断面積はWLであり、内方磁脚5nの磁路断面積は2WLである。
これにより、各コイルにおける磁束が集まる内方磁脚5nで、磁束密度が密にならないため、コイル全体の磁束密度を一定に保つことができる。従って、コイルのコアの磁気飽和の招来を防止することができる。第1実施形態にかかる磁性体コア5のように、内方磁脚5nが一本であり、外方磁脚5gが2本の場合には、1本の内方磁脚5nの磁路断面積は、1本の外方磁脚5gの磁路断面積の2倍もしくは2倍以上であることが好ましい。
これにより、各コイルにおける磁束が集まる内方磁脚5nで、磁束密度が密にならないため、コイル全体の磁束密度を一定に保つことができる。従って、コイルのコアの磁気飽和の招来を防止することができる。第1実施形態にかかる磁性体コア5のように、内方磁脚5nが一本であり、外方磁脚5gが2本の場合には、1本の内方磁脚5nの磁路断面積は、1本の外方磁脚5gの磁路断面積の2倍もしくは2倍以上であることが好ましい。
さらに、磁性体3および磁性体4の内方磁脚5nは、外方磁脚5gよりも短くされている。これにより、E−E構成の磁性体コアの本実施形態の場合は、外方磁脚5g同士が、接触して磁性体コアの位置決めがなされる。内方磁脚5nは磁脚長が外方磁脚5gの磁脚長に比して短いため、内方磁脚5nの端部にコアギャップが形成され、このコアギャップは固定される。従来技術のように個別に形成する場合、ギャップシート8を挿入してギャップを形成するが、位置決めの精度の点で本発明の技術の方が有利であり、製造が容易となる。
以上詳細に説明したとおり、第1実施形態にかかるLCフィルタ装置1によれば、部品点数が削減され一体化された構成により多段接続を可能とすることができる。
(第2実施形態)
次いで、第2実施形態にかかるLCフィルタ装置10について説明する。図2は、LCフィルタ装置10においてE−E構成のコアの上部を省き上面から見た透視断面図である。LCフィルタ装置10は、巻線11と、内方磁脚12nおよび2つの外方磁脚12gからなる磁性体コア12とを備えている。巻線11において、内方磁脚12nと外方磁脚12gの間から、タップX、タップAおよびタップYが引き出されている。一端がタップAに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップYに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子を備えている。また、磁性体コア12のうち、巻線11の中心に内方磁脚12nが配置され、巻線11の外側に外方磁脚12gが配置されている。
次いで、第2実施形態にかかるLCフィルタ装置10について説明する。図2は、LCフィルタ装置10においてE−E構成のコアの上部を省き上面から見た透視断面図である。LCフィルタ装置10は、巻線11と、内方磁脚12nおよび2つの外方磁脚12gからなる磁性体コア12とを備えている。巻線11において、内方磁脚12nと外方磁脚12gの間から、タップX、タップAおよびタップYが引き出されている。一端がタップAに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップYに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子を備えている。また、磁性体コア12のうち、巻線11の中心に内方磁脚12nが配置され、巻線11の外側に外方磁脚12gが配置されている。
LCフィルタ装置10では、第1実施形態のLCフィルタ装置1と同様に、タップXを入力とし、タップYを出力とする2段構成のLCフィルタ装置をなし、より急峻なフィルタ特性を得ることができる。
このように、LCフィルタ装置を2段に接続する場合であっても、LCフィルタ装置のうちコイル部分を一体に構成することができるため、各々のLCフィルタ装置を個別に構成して多段接続しなくとも、LCフィルタ装置10を構成することができる。従って、チョークコイルやコンデンサ素子等の部品点数を減少し、組み付け部品ごとに基板上に固定する点数が減じることとなり、組み付け工数を含む製造工数を減少することができる。
また、LCフィルタ装置10のうちコイル部分が一体に接続されることとなり、電流経路が簡略化される。従って、電流経路状の抵抗を低減することとなり、通電による発熱に伴う電力損失も低減することができる。
更に、LCフィルタ装置10のうちコイル部分が一体に接続されるため、部品点数や実装面積を従来技術よりも減少させることができ、製造コストも削減することができる。
第2実施形態にかかるLCフィルタ装置10では、内方磁脚12nの外側面、および外方磁脚12gの内側面は巻線11の巻回方向に沿って曲面を有している。これにより、巻線とLCフィルタ装置のうち内方磁脚12nの外側面および外方磁脚12gの内側面とをより近接することができる。従って、巻線とコアが離脱することにより生じる漏れ磁束をより少なくすることができる。
(第3実施形態)
次いで、第3実施形態にかかるLCフィルタ装置20について説明する。図3は、LCフィルタ装置20においてE−E構成のコアの上部を省き上面から見た透視断面図である。また、図4は、LCフィルタ装置20の等価回路図である。LCフィルタ装置20は、巻線21と、内方磁脚22nおよび4つの外方磁脚22gからなる磁性体コア22とを備えている。巻線21において、それぞれの外方磁脚22gの間からは、タップXおよびタップY、タップA、タップB、タップCが引き出されている。さらに、LCフィルタ装置20は、一端がタップAに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップBに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップCに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップYに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子とを備えている。また、磁性体コア22のうち、巻線21の中心に内方磁脚22nが配置され、巻線21の外側に外方磁脚22gが配置されている。
次いで、第3実施形態にかかるLCフィルタ装置20について説明する。図3は、LCフィルタ装置20においてE−E構成のコアの上部を省き上面から見た透視断面図である。また、図4は、LCフィルタ装置20の等価回路図である。LCフィルタ装置20は、巻線21と、内方磁脚22nおよび4つの外方磁脚22gからなる磁性体コア22とを備えている。巻線21において、それぞれの外方磁脚22gの間からは、タップXおよびタップY、タップA、タップB、タップCが引き出されている。さらに、LCフィルタ装置20は、一端がタップAに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップBに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップCに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップYに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子とを備えている。また、磁性体コア22のうち、巻線21の中心に内方磁脚22nが配置され、巻線21の外側に外方磁脚22gが配置されている。
LCフィルタ装置20は、タップXを入力とし、タップXからタップAに至る経路でインダクタンスを構成し、タップAにおいて他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップAからタップBに至る経路でインダクタンスを構成し、タップBにおいて他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップBからタップCに至る経路でインダクタンスを構成し、タップCにおいて他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップCからタップYに至る経路でインダクタンスを構成し、タップYにおいて他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成している。すなわち、LCフィルタ装置20では、4段構成のLCフィルタ装置をなし(図4)、より急峻なフィルタ特性を得ることができる。
このように、LCフィルタ装置を4段に接続する場合であっても、LCフィルタ装置のうちコイル部分を一体に構成することができるため、各々のLCフィルタ装置を個別に構成して多段接続しなくとも、LCフィルタ装置20を構成することができる。従って、チョークコイルやコンデンサ素子等の部品点数を減少し、組み付け部品ごとに基板上に固定する点数が減じることとなり、組み付け工数を含む製造工数を減少することができる。
また、LCフィルタ装置20のうちコイル部分が一体に接続されることとなり、電流経路が簡略化される。従って、電流経路状の抵抗を低減することとなり、通電による発熱に伴う電力損失も低減することができる。
更に、LCフィルタ装置20のうちコイル部分が一体に接続されるため、部品点数や実装面積を従来技術よりも減少させることができ、製造コストも削減することができる。
ここで、LCフィルタ装置20において、外方磁脚22gは、内方磁脚22nを中心とする同心円状に配置され、キャパシタンスは、隣接する外方磁脚22gの間から巻線21に接続されている。
これにより、LCフィルタ装置の多段接続を容易に構成し、LCフィルタ装置のうちコイル部分を一体化することができる。
また、LCフィルタ装置20において、内方磁脚22nの外側面、および外方磁脚22gの内側面は、巻線21の巻回方向にそって曲面を有している。
これにより、巻線とLCフィルタ装置のうち内方磁脚22nの外側面および外方磁脚22gの内側面とをより近接することができる。従って、巻線21と磁性体コア22が離脱することにより生じる漏れ磁束をより少なくすることができる。
(第4実施形態)
次いで、第4実施形態にかかるLCフィルタ装置30について説明する。図5は、LCフィルタ装置30においてE−E構成のコアの上部を省き上面から見た透視断面模式図である。また、図6は、LCフィルタ装置30の等価回路図である。LCフィルタ装置30は、巻線31と、内方磁脚32nおよび外方磁脚32gからなる磁性体コア32とを備えている。巻線31は磁性体コア32の内方磁脚32nに2回巻回されている。外方磁脚32gのそれぞれの間からは、タップXおよびタップY、巻線31の1巻目からのタップA1および巻線31の2巻目からのタップA2、巻線31の1巻目からのタップB1および巻線31の2巻目からのタップB2、巻線31の1巻目からのタップC1および巻線31の2巻目からのタップC2が引き出されている。
次いで、第4実施形態にかかるLCフィルタ装置30について説明する。図5は、LCフィルタ装置30においてE−E構成のコアの上部を省き上面から見た透視断面模式図である。また、図6は、LCフィルタ装置30の等価回路図である。LCフィルタ装置30は、巻線31と、内方磁脚32nおよび外方磁脚32gからなる磁性体コア32とを備えている。巻線31は磁性体コア32の内方磁脚32nに2回巻回されている。外方磁脚32gのそれぞれの間からは、タップXおよびタップY、巻線31の1巻目からのタップA1および巻線31の2巻目からのタップA2、巻線31の1巻目からのタップB1および巻線31の2巻目からのタップB2、巻線31の1巻目からのタップC1および巻線31の2巻目からのタップC2が引き出されている。
さらに、LCフィルタ装置30は、一端がタップA1に接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップA2に接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップB1に接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップB2に接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップC1に接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップC2に接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップYに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子とを備えている。
LCフィルタ装置30は、タップXを入力とし、タップXからタップA1に至る経路でインダクタンスを構成し、タップA1において他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップA1からタップB1に至る経路でインダクタンスを構成し、タップB1において他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップB1からタップC1に至る経路でインダクタンスを構成し、タップC1において他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップC1からタップA2に至る経路でインダクタンスを構成し、タップA2において他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップA2からタップB2に至る経路でインダクタンスを構成し、タップB2において他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップB2からタップC2に至る経路でインダクタンスを構成し、タップC2において他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップC2からタップYに至る経路でインダクタンスを構成し、タップYにおいて他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成する。すなわち、LCフィルタ装置30では、7段構成のLCフィルタ装置をなし(図6)、より急峻なフィルタ特性を得ることができる。
このように、LCフィルタ装置を7段に接続する場合であっても、LCフィルタ装置のうちコイル部分を一体に構成することができるため、各々のLCフィルタ装置を個別に構成して多段接続しなくとも、LCフィルタ装置を構成することができる。従って、チョークコイルやコンデンサ素子等の部品点数を減少し、組み付け部品ごとに基板上に固定する点数が減じることとなり、組み付け工数を含む製造工数を減少することができる。
また、LCフィルタ装置のうちコイル部分が一体に接続されることとなり、電流経路が簡略化される。従って、電流経路状の抵抗を低減することとなり、通電による発熱に伴う電力損失も低減することができる。
更に、LCフィルタ装置のうちコイル部分が一体に接続されるため、部品点数や実装面積を従来技術よりも減少させることができ、製造コストも削減することができる。
ここで、LCフィルタ装置30において、外方磁脚32gは、内方磁脚32nを中心とする同心円状に配置され、キャパシタンスは、隣接する外方磁脚32gの間から巻線31に接続されている。
これにより、LCフィルタ装置の多段接続を容易に構成し、LCフィルタ装置のうちコイル部分を一体化することができる。
また、LCフィルタ装置30において、内方磁脚32nの外側面、および外方磁脚32gの内側面は、巻線31の巻回方向にそって曲面を有している。
これにより、巻線とLCフィルタ装置のうち内方磁脚32nの外側面および外方磁脚32gの内側面とをより近接することができる。従って、巻線31と磁性体コア32が離脱することにより生じる漏れ磁束をより少なくすることができる。
さらに、LCフィルタ装置30において、巻線31は、内方磁脚32nに複数回巻回されており、コンデンサ素子は、巻線31の所定長ごとに巻線31に接続されている。
すなわち、LCフィルタ装置30のうちコンデンサ素子が複数回巻回された巻線31の所定長ごとに接続される。これにより、より多くのコンデンサ素子を設けることができ、更に多くの多段接続されたLCフィルタ装置の一体化を図ることができる。
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは言うまでもない。
例えば、第1実施形態において、E−E構成の磁性体コアで構成したLCフィルタ装置を例示したが、E−I構成の磁性体コアで構成したLCフィルタ装置であっても、本発明を適用することができる。
また、第4実施形態において、所定長としてタップ毎に他端を接地電位に接続したコンデンサ素子を設けたが、コンデンサ素子は巻線31の所定長ごとに接続されていればよく、例えば、タップB1およびタップB2にのみ他端が接地されたコンデンサ素子を設けた構成であっても本発明を適用することができる。
例えば、第1実施形態において、E−E構成の磁性体コアで構成したLCフィルタ装置を例示したが、E−I構成の磁性体コアで構成したLCフィルタ装置であっても、本発明を適用することができる。
また、第4実施形態において、所定長としてタップ毎に他端を接地電位に接続したコンデンサ素子を設けたが、コンデンサ素子は巻線31の所定長ごとに接続されていればよく、例えば、タップB1およびタップB2にのみ他端が接地されたコンデンサ素子を設けた構成であっても本発明を適用することができる。
1、10、20、30 LCフィルタ装置
2、11、21、31 巻線
5、12、22、32 磁性体コア
9g、12g、22g、32g 外方磁脚
9n、12n、22n、32n 内方磁脚
2、11、21、31 巻線
5、12、22、32 磁性体コア
9g、12g、22g、32g 外方磁脚
9n、12n、22n、32n 内方磁脚
Claims (9)
- 内方に配置される1本の内方磁脚と、前記内方磁脚を挟む少なくとも2本の外方磁脚とを備えて構成される磁性体コアと、
前記磁性体コアの前記内方磁脚に巻回される1本の巻線と、
前記巻線のうち、各々の前記外方磁脚と前記内方磁脚とで形成される磁路を貫く鎖交磁束を誘起する部分巻線に接続されるコンデンサ素子とを備えることを特徴とするLCフィルタ装置。 - 前記内方磁脚の磁路断面積の合計と、前記外方磁脚の磁路断面積の合計とは等しいことを特徴とする請求項1に記載のLCフィルタ装置。
- 前記外方磁脚は、前記内方磁脚を中心とする同心円状に配置され、
前記コンデンサ素子は、隣接する前記外方磁脚の間から前記巻線に接続されることを特徴とする請求項1または2に記載のLCフィルタ装置。 - 前記巻線は、前記内方磁脚に複数回巻回されており、
前記コンデンサ素子は、前記巻線の所定長ごとに前記巻線に接続されることを特徴とする請求項1乃至3の少なくとも何れか1項に記載のLCフィルタ装置。 - 前記内方磁脚の外側面は、前記巻線の巻回方向に沿って曲面を有することを特徴とする請求項1に記載のLCフィルタ装置。
- 前記外方磁脚の内側面は、前記巻線の巻回方向に沿って曲面を有することを特徴とする請求項5に記載のLCフィルタ装置。
- 前記磁性体コアは、E−E構成またはE−I構成であることを特徴とする請求項1に記載のLCフィルタ装置。
- 前記内方磁脚は、前記外方磁脚に比して磁脚長が短いことを特徴とする請求項7に記載のLCフィルタ装置。
- 前記巻線はU字状に成形された扁平棒状の部材であり、その開口端が前記外方磁脚と前記内方磁脚とで形成される円環状磁路の中央開口部に挿入されていることを特徴とする請求項7または8に記載のLCフィルタ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007002708A JP2008172442A (ja) | 2007-01-10 | 2007-01-10 | Lcフィルタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007002708A JP2008172442A (ja) | 2007-01-10 | 2007-01-10 | Lcフィルタ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2008172442A true JP2008172442A (ja) | 2008-07-24 |
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ID=39700128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2007002708A Withdrawn JP2008172442A (ja) | 2007-01-10 | 2007-01-10 | Lcフィルタ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2008172442A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9847730B2 (en) | 2013-08-23 | 2017-12-19 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Power converter |
JP2021508191A (ja) * | 2017-12-21 | 2021-02-25 | エスエムエイ ソーラー テクノロジー アクティエンゲゼルシャフトSMA Solar Technology AG | Lcフィルタ配置、及びこのようなlcフィルタ配置を有する電気又は電子デバイス |
-
2007
- 2007-01-10 JP JP2007002708A patent/JP2008172442A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
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US9847730B2 (en) | 2013-08-23 | 2017-12-19 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Power converter |
JP2021508191A (ja) * | 2017-12-21 | 2021-02-25 | エスエムエイ ソーラー テクノロジー アクティエンゲゼルシャフトSMA Solar Technology AG | Lcフィルタ配置、及びこのようなlcフィルタ配置を有する電気又は電子デバイス |
US11705264B2 (en) | 2017-12-21 | 2023-07-18 | Sma Solar Technology Ag | LC filter arrangement and electrical or electronic device having such an LC filter arrangement |
JP7425727B2 (ja) | 2017-12-21 | 2024-01-31 | エスエムエイ ソーラー テクノロジー アクティエンゲゼルシャフト | Lcフィルタ配置、及びこのようなlcフィルタ配置を有する電気又は電子デバイス |
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