JP2013187473A

JP2013187473A - Common mode choke coil

Info

Publication number: JP2013187473A
Application number: JP2012053255A
Authority: JP
Inventors: Tomotsugu Ota; 智嗣大田; Takayuki Suzuki; 貴之鈴木; Tetsuya Sano; 哲也佐野
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2013-09-19

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a common mode choke coil capable of effectively reducing in particular a high frequency band noise with a simple structure and realizing further downsizing.SOLUTION: In the common mode choke coil, a first coil 2 at one end part 1a side of a rod-like core 1 and a second coil 3 separated from the first coil 2 by an interval at the other end part 1b side are wound in a direction in which a differential mode signal current to flow therethrough and a common mode noise current is removed, respectively.

Description

本発明は、車載用等の電源回路に組み込まれるコモンモードチョークコイルに係り、特に高周波帯のノイズを低減するために用いて好適な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 incorporated in an in-vehicle power supply circuit, and more particularly to a common mode choke coil suitable for use in reducing high frequency band noise.

一般に、コモンモードのノイズを低減するために、コモンモードチョークコイルが広く用いられている。
従来のこの種のコモンモードチョークコイル（以下、コモンモードコイルとも称する。）として、例えば下記特許文献１の図１に見られるような、リング状のトロイダルコアの外周に、信号電流の往路および復路の２本の導線を巻回したものが知られている。 In general, a common mode choke coil is widely used to reduce common mode noise.
As a conventional common mode choke coil of this type (hereinafter, also referred to as a common mode coil), for example, as shown in FIG. The thing which wound these two conducting wires is known.

ところで、上記従来のコモンモードコイルにあっては、トロイダルコアによって閉磁路が形成されていることから、車載用として要求されている１０〜１００ＭＨｚといった高周波帯のノイズを低減させるためにはインダクタンスが高過ぎ、しかもコアの材質によってこれを補うことにも限度があるという問題点があった。 By the way, in the conventional common mode coil, since the closed magnetic circuit is formed by the toroidal core, the inductance is high in order to reduce noise in a high frequency band such as 10 to 100 MHz required for in-vehicle use. However, there is a problem that there is a limit to supplementing this with the material of the core.

また、このような閉磁路が形成されない棒状コアを用いた従来のコモンモードコイルとして、同文献の図２〜図４には、棒状コアの外周に、往路および復路の２本の導線をペアで巻回したものが開示されている。 Moreover, as a conventional common mode coil using a rod-shaped core in which such a closed magnetic circuit is not formed, in FIGS. 2 to 4 of the same document, two conductors of a forward path and a return path are paired on the outer periphery of the rod-shaped core. What has been wound is disclosed.

ところが、当該コモンモードコイルにおいては、ペアで巻回された２本の導線により分布容量が生じ、その共振点においてインピーダンスのピーク値が低下してしまうことから、上述したような高周波帯にピークを合致させることが難しく、効果的なノイズ低減効果を得ることができないという問題点があった。 However, in the common mode coil, distributed capacitance is generated by the two conductive wires wound in pairs, and the peak value of the impedance is lowered at the resonance point. There is a problem that it is difficult to match and an effective noise reduction effect cannot be obtained.

そこで、通常、このような高周波帯のノイズを低減させる場合には、下記特許文献２に見られるような、２本の棒状コアを間隔をおいて並列的に配置し、一方の棒状コアに信号電流の往路の導線を巻回するとともに、他方の棒状コアに復路の導線を巻回したコモンモードコイルが用いられている。 Therefore, normally, in order to reduce such high-frequency band noise, two rod-shaped cores as seen in Patent Document 2 below are arranged in parallel at intervals, and a signal is transmitted to one rod-shaped core. A common mode coil is used in which a current wire is wound around a current path and a return wire is wound around the other rod-shaped core.

しかしながら、上記コモンモードコイルにおいては、２本の棒状コア間で磁気結合が存在しないために、高いノイズ低減機能を得ることは難しく、しかも製品全体として嵩張るために、より一層の高性能化および小型化が要請されている。 However, in the common mode coil, since there is no magnetic coupling between the two rod-shaped cores, it is difficult to obtain a high noise reduction function, and the entire product is bulky. Is required.

特開昭６０−６６８０４号公報JP 60-66804 A 実開平０４−３４７１１号公報Japanese Utility Model Publication No. 04-34711

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構造によって特に高周波帯のノイズを効果的に低減することができ、かつ一層の小型化も実現することができるコモンモードチョークコイルを提供することを課題とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a common mode choke coil that can effectively reduce noise in a high frequency band with a simple structure and can achieve further miniaturization. The issue is to provide.

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、棒状のコアの一端部側に第１のコイルが、他端部側に上記第１のコイルと間隔をおいて第２のコイルが、それぞれディファレンシャルモードの信号電流を通過させるとともに、コモンモードのノイズ電流を除去する方向に巻回されてなることを特徴とするものである。 In order to solve the above problem, the invention according to claim 1 is characterized in that the first coil is disposed on one end side of the rod-shaped core, and the second coil is spaced apart from the first coil on the other end side. Each of them is wound in a direction in which a differential mode signal current is allowed to pass and a common mode noise current is removed.

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記棒状のコアの外周であって、かつ上記第１のコイルの巻回領域と上記第２のコイルの巻回領域との間に、上記第１および第２のコイルの接触を阻止するための１以上の突起を形成したことを特徴とするものである。 The invention according to claim 2 is the outer periphery of the rod-shaped core in the invention according to claim 1, and the winding area of the first coil and the winding area of the second coil. One or more protrusions for preventing contact between the first and second coils are formed between the first and second coils.

また、請求横３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記棒状のコアの外周であって、かつ上記第１のコイルの巻回領域と上記第２のコイルの巻回領域との間に、全周にわたって絶縁性樹脂からなる隔壁部を設けたことを特徴とするものである。 The invention described in claim 3 is the outer periphery of the rod-shaped core according to the invention described in claim 1, and the winding region of the first coil and the winding region of the second coil. A partition wall made of an insulating resin is provided over the entire circumference.

請求項１〜３のいずれかに記載の発明によれば、１本の棒状のコアに、第１のコイルおよび第２のコイルを巻回しているために、同一コア内において、同一方向に生じる第１のコイルによる磁束と第２のコイルによる磁束とが合成されるとともに、閉磁路が形成されていないために、高周波のノイズ低減効果を得ることができる。 According to the invention described in any one of claims 1 to 3, since the first coil and the second coil are wound around one rod-shaped core, the same core is generated in the same direction. Since the magnetic flux generated by the first coil and the magnetic flux generated by the second coil are combined and the closed magnetic circuit is not formed, a high-frequency noise reduction effect can be obtained.

この際に、棒状のコアの一端部側に第１のコイルを巻回し、他端部側に上記第１のコイルと間隔をおいて第２のコイルを巻回しているために、相互を流れる電流によって分布容量が生じるおそれがなく、よって共振によるインピーダンスの低下も防ぐことができる。 At this time, the first coil is wound on one end side of the rod-shaped core, and the second coil is wound on the other end side at a distance from the first coil. There is no possibility that a distributed capacitance is generated by the current, and hence a decrease in impedance due to resonance can be prevented.

この結果、高周波帯においてピークを有する周波数特性を得ることができ、よって１０〜１００ＭＨｚといった高周波帯のコモンモードのノイズを、効果的に低減させることができる。しかも、１本の棒状コアに２本の導線を巻回する簡易な構造によって構成されているために、従来品と比較して一層の小型化も実現することが可能になる。 As a result, a frequency characteristic having a peak in the high frequency band can be obtained, and therefore, common mode noise in the high frequency band of 10 to 100 MHz can be effectively reduced. And since it is comprised by the simple structure which winds two conducting wires around one rod-shaped core, it becomes possible to implement | achieve further size reduction compared with a conventional product.

さらに、請求項２に記載の発明によれば、棒状のコアの外周に、第１および第２のコイルの接触を阻止するための１以上の突起を設けているために、第１および第２のコイルの入出力が接近して静電容量が増加することに起因する高周波帯でのインピーダンスの低下といった弊害を招くおそれがない。また、上記突起は、両コイルの接触を阻止すれば足りるために、コアとともに一体成形することによって形成することができる。 Furthermore, according to the invention described in claim 2, since the one or more protrusions for preventing the contact of the first and second coils are provided on the outer periphery of the rod-shaped core, the first and second Therefore, there is no risk of detrimental effects such as a decrease in impedance in a high frequency band caused by an increase in capacitance due to the close input / output of the coil. In addition, the protrusions can be formed by integral molding with the core in order to prevent contact between the two coils.

これに対して、請求項３に記載の発明においては、棒状のコアの外周に、第１のコイルと第２のコイルを電気的に隔てる絶縁性樹脂からなる隔壁部を全周にわたって設けているために、より一層確実に、第１および第２のコイルの接近または接触によって発生する電気的な弊害を防止することができる。 On the other hand, in the invention described in claim 3, a partition wall portion made of an insulating resin that electrically separates the first coil and the second coil is provided on the entire circumference on the outer periphery of the rod-shaped core. For this reason, it is possible to more reliably prevent electrical problems caused by the approach or contact of the first and second coils.

本発明の第１の実施形態を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a first embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 4th Embodiment of this invention.

図１は、本発明に係るコモンモードチョークコイルの第１の実施形態を示すもので、図中符号１がコアである。
このコア１は、Ｎｉ系フェライトによって所定長さ寸法の円柱状に形成されている。そして、この棒状のコア１の外周に、被覆銅線からなる第１のコイル２および第２のコイル３が巻回されている。 FIG. 1 shows a first embodiment of a common mode choke coil according to the present invention, and reference numeral 1 in the figure denotes a core.
The core 1 is formed in a cylindrical shape having a predetermined length by Ni-based ferrite. A first coil 2 and a second coil 3 made of coated copper wire are wound around the outer periphery of the rod-shaped core 1.

第１のコイル２は、信号電流の往路に介装されたもので、棒状のコア１の中央から一端部１ａ側に巻回されている。他方、第２のコイル３は、上記信号電流の復路に介装されたもので、第１のコイル２と軸線方向に間隔をおいて棒状のコア１の中央から他端部１ｂ側に巻回されている。そして、これら第１および第２のコイル２、３は、それぞれディファレンシャルモードの信号電流を通過させるとともに、コモンモードのノイズ電流を除去する方向に巻回されている。 The first coil 2 is interposed in the signal current forward path, and is wound from the center of the rod-shaped core 1 to the one end 1a side. On the other hand, the second coil 3 is interposed in the return path of the signal current, and is wound from the center of the rod-shaped core 1 to the other end 1b side at an interval from the first coil 2 in the axial direction. Has been. The first and second coils 2 and 3 are wound in a direction that allows a differential mode signal current to pass therethrough and removes a common mode noise current.

また、図２は、本発明の第２の実施形態を示すもので、このコモンモードコイルにおいては、第１の実施形態に示した棒状のコア１の中央であって、第１のコイル２の巻回領域と第２のコイル３の巻回領域との間に、全周にわたって絶縁性樹脂からなる鍔状の隔壁部４が設けられている。 FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. In this common mode coil, the center of the rod-shaped core 1 shown in the first embodiment is the same as that of the first coil 2. Between the winding region and the winding region of the second coil 3, a bowl-shaped partition wall portion 4 made of an insulating resin is provided over the entire circumference.

さらに、図３は、本発明の第３の実施形態を示すものである。
このコモンモードコイルにおいては、コアとして、四角柱の角部をＲ加工した棒状のコア５が用いられている。そして、このコモンモードコイルにおいても、第２の実施形態に示したものと同様に、棒状のコア５の中央であって、第１のコイル２の巻回領域と第２のコイル３の巻回領域との間に、全周にわたって絶縁性樹脂からなる鍔状の隔壁部６が設けられている。 Furthermore, FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention.
In this common mode coil, a rod-shaped core 5 in which a corner portion of a quadrangular prism is R-processed is used as a core. And also in this common mode coil, like the one shown in the second embodiment, it is the center of the rod-shaped core 5 and the winding region of the first coil 2 and the winding of the second coil 3. Between the region, a bowl-shaped partition wall portion 6 made of an insulating resin is provided over the entire circumference.

また、図４は、本発明の第４実施形態を示すもので、このコモンモードコイルにおいては、第３の実施形態に示した隔壁部６に代えて、棒状のコア５の外周であって、かつ第１のコイル２の巻回領域と第２のコイル３の巻回領域との間に、第１および第２のコイル２、３の接触を阻止するための複数（図では２つ）の突起７が形成されている。ちなみに、この突起７は、棒状のコア５を成形する際に、同時に一体成形されたものである。 FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention. In this common mode coil, instead of the partition wall portion 6 shown in the third embodiment, the outer periphery of a rod-shaped core 5 is shown. In addition, a plurality of (two in the figure) for preventing contact between the first coil 2 and the second coil 3 between the winding region of the first coil 2 and the winding region of the second coil 3. A protrusion 7 is formed. Incidentally, the protrusion 7 is integrally formed at the same time when the rod-shaped core 5 is formed.

以上の構成からなる第１〜第４の実施形態に示すコモンモードコイルによれば、１本の棒状のコア１、５に、第１および第２のコイル２、３を巻回しているために、高周波のノイズ低減効果を得ることができるとともに、棒状のコア１、５の一端部１ａ側に第１のコイル２を巻回するとともに、他端部１ｂ側に第１のコイル２と間隔をおいて第２のコイル３を巻回しているために、相互を流れる電流によって分布容量が生じるおそれがなく、よって共振によるインピーダンスの低下も防ぐことができる。 According to the common mode coil having the above-described configuration shown in the first to fourth embodiments, since the first and second coils 2 and 3 are wound around one rod-like core 1 and 5. The high-frequency noise reduction effect can be obtained, and the first coil 2 is wound around the one end 1a side of the rod-like cores 1 and 5, and the first coil 2 is spaced from the other end 1b side. However, since the second coil 3 is wound, there is no possibility that a distributed capacitance is generated by the currents flowing through each other, and hence a reduction in impedance due to resonance can be prevented.

この結果、高周波帯においてピークを有する周波数特性を得ることができ、よって１０〜１００ＭＨｚといった高周波帯のコモンモードのノイズを、効果的に低減させることができる。しかも、１本の棒状コア１、５に２本の導線２、３を巻回する簡易な構造によって構成されているために、従来品と比較して一層の小型化も実現することが可能になる。 As a result, a frequency characteristic having a peak in the high frequency band can be obtained, and therefore, common mode noise in the high frequency band of 10 to 100 MHz can be effectively reduced. Moreover, since it is configured by a simple structure in which the two conducting wires 2 and 3 are wound around the single rod-shaped cores 1 and 5, it is possible to realize further downsizing as compared with the conventional product. Become.

これに加えて、第２および第３の実施形態に示したコモンモードコイルによれば、棒状のコア１、５の外周に、第１のコイル２と第２のコイル３を電気的に隔てる絶縁性樹脂からなる隔壁部４、６を全周にわたって設けているために、確実に第１および第２のコイル２、３の接近または接触によって発生する電気的な弊害を防止することができる。 In addition, according to the common mode coil shown in the second and third embodiments, the first coil 2 and the second coil 3 are electrically separated from each other on the outer periphery of the rod-like cores 1 and 5. Since the partition walls 4 and 6 made of the conductive resin are provided over the entire circumference, it is possible to reliably prevent electrical problems caused by the approach or contact of the first and second coils 2 and 3.

また、第４の実施形態に示したコモンモードコイルにおいては、棒状のコア５の外周に、第１および第２のコイル２、３の接触を阻止するための突起７を設けているために、第１および第２のコイル２、３の入出力が接近して静電容量が増加することに起因する高周波帯でのインピーダンスの低下といった弊害を招くおそれがない。しかも、上記突起７は、コア５とともに一体成形することによって容易に形成することができる。 Further, in the common mode coil shown in the fourth embodiment, the protrusion 7 for preventing the contact of the first and second coils 2 and 3 is provided on the outer periphery of the rod-shaped core 5. There is no possibility of causing a harmful effect such as a decrease in impedance in a high frequency band due to the input and output of the first and second coils 2 and 3 being close to each other and increasing the capacitance. Moreover, the protrusion 7 can be easily formed by integrally molding with the core 5.

なお、上記第１〜第４の実施形態においては、断面が円形または略四角形の棒状のコア１、５を用いた場合についてのみ説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、棒状である限りにおいて、断面が他の多角形状や非多角形状をなす様々のコアを用いることが可能である。 In the first to fourth embodiments, only the case where the rod-shaped cores 1 and 5 having a circular or substantially quadrangular cross section are described. However, the present invention is not limited to this, and the rod shape is not limited thereto. As long as it is, it is possible to use various cores whose cross sections have other polygonal shapes or non-polygonal shapes.

また、棒状のコア１、５や第１および第２のコイル２、３の素材としても、上述したＮｉ系フェライトや被覆銅線に限らず、様々な素材を適用することができる。 Further, the material of the rod-shaped cores 1 and 5 and the first and second coils 2 and 3 is not limited to the Ni-based ferrite and the coated copper wire described above, and various materials can be applied.

１、５棒状のコア
１ａ一端部
１ｂ他端部
２第１コイル
３第２のコイル
４、６隔壁部
７突起 1, 5 Bar-shaped core 1a One end 1b Other end 2 First coil 3 Second coil 4, 6 Bulkhead 7 Projection

Claims

The first coil on one end side of the rod-shaped core and the second coil spaced apart from the first coil on the other end side allow the differential mode signal current to pass therethrough and the common mode noise. A common mode choke coil which is wound in a direction to remove current.

An outer periphery of the rod-shaped core and for preventing contact between the first coil and the second coil between the winding region of the first coil and the winding region of the second coil. The common mode choke coil according to claim 1, wherein one or more protrusions are formed.

A partition wall made of an insulating resin is provided over the entire circumference on the outer periphery of the rod-shaped core and between the winding region of the first coil and the winding region of the second coil. The common mode choke coil according to claim 1.