JP2957629B2 - コモンモードチヨークコイル - Google Patents

コモンモードチヨークコイル

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JP2957629B2 JP7982290A JP7982290A JP2957629B2 JP 2957629 B2 JP2957629 B2 JP 2957629B2 JP 7982290 A JP7982290 A JP 7982290A JP 7982290 A JP7982290 A JP 7982290A JP 2957629 B2 JP2957629 B2 JP 2957629B2
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【発明の詳細な説明】 イ.発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子機器に用いてコモンモードチョークコ
イルを阻止する、U型コアを用いたコモンモードチョー
クコイルに関する。
〔従来の技術〕
2個のU型コアを用いた従来のコモンモードチョーク
コイル(以下コモンコイルと称す)は、第3図に巻線方
式の基本構成図を示すように、同じ巻回路の2個の巻線
43,44を2個のU型コア1,2のそれぞれ一方の磁脚に施
し、巻線43,44を施した磁脚同士と施さない磁脚同士を
突き合わせてU型コア1,2を閉磁路に構成している。
更に、このコモンコイルの巻線43の末端45,46と巻線4
4の末端47,48は、巻線43,44をそれぞれ往復して流れる
信号電流isにより、巻線43及び巻線44に発生する閉磁路
内の磁界が逆極性となって打ち消すように構成してい
た。
即ち、互いに逆巻きになる末端45,47を1組として入
力端子e,fに引き出し、他の末端46,48を出力端子g,hに
引き出して構成していた(入力端子、出力端子はそれぞ
れこの逆でもよい)。
このように構成されたコモンコイルは、入力端子e,f
からの往復する信号電流isに対しては、巻線43,44によ
るU型コア1,2が構成する閉磁路内に発生する互いに逆
極性の磁界が作る逆方法の磁束φS1、φS2が互いに打ち
消し合う。
従って、入力端子e,fに対し、全体としてインダクタ
ンスが発生せず、出力端子g,hへそのままの信号電流is
を伝える(理想状態の場合)。
一方、入力端子e,fから一方的に侵入するコモンモー
ドノイズ電流(以下コモンノイズ電流と称す)inに対し
ては、巻線43,44による閉磁路内のコモンノイズ電流in
による磁束φN1、φN2が同極性となってインダクタンス
が発生し、コモンノイズ電流inを阻止し、出力端子g,h
に伝えないという働きをしていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、このような巻線方式では、第3図において巻
線43,44相互が完全に同一に形成されたとしても、U型
コア1,2相互において突き合わせ面のずれや、磁性のば
らつき等によって巻線43,44の信号電流isによる磁束φ
S1、φS2相互の打ち消しが不十分であった。
また、一方の磁脚のみへの集中巻線による磁束発生源
の偏りにより、漏洩磁束が発生し、巻線43,44相互の結
合度を低下せしめるという問題があった。
更には、一方の磁脚のみへの集中巻線により、巻線4
3,44の静電容量を増大させてしまうという問題があっ
た。
これらのことは、信号電流isを必要以上に減衰させて
しまったり、反対にコモンノイズ電流inを充分阻止し得
ず通過させてしまい、コモンコイルの性能を悪化せし
め、更に高周波においての性能を一層悪化せしめるとい
う問題があった。
従って、本発明は、上記の問題を一挙に解消し、ノイ
ズ阻止性能と信号伝達性能を向上せしめると共に、高周
波におけるこれらの性能を向上せしめるコモンコイルを
提供しようとするものである。
ロ.発明の構成 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、2個のU型コアの4個全ての磁脚に同一の
巻線を施し、相互の磁脚を突き合わせて閉磁路を形成し
てなるコモンモードチョークコイルであって、前記2個
のU型コアの磁脚が相互に突き合っていない2個の磁脚
の巻線を直列に、且つ、閉磁路に対する発生磁界が同極
性になるようにそれぞれの巻線を一方の末端を接続して
2個の巻線群を形成し、該2個の巻線群のそれぞれの末
端を往復する信号電流により閉磁路に発生するそれぞれ
の磁界を相互に逆極性に形成して引き出した一対の入力
端子と出力端子を有することを特徴とするコモンモード
チョークコイルである。
〔作用〕
相互に突き合わせて閉磁路を形成するU型コアの、お
互いに突き合わせない磁脚に設けた巻線を直列に、且つ
閉磁路に対する発生磁界を同極性に接続して2個の巻線
群を形成する。また、この2個の巻線群をそれぞれ往復
する信号電流によって、巻線群が閉磁路内に発生する磁
界を相互に逆極性にする2対の入力端子と出力端子が引
き出される。
従って、この2対の巻線群は、相互に往復する信号電
流によって発生する磁束を打ち消し合い、インダクタン
スを発生しない。
又、その反対に一方向から入力するコモンノイズ電流
によるそれぞれの磁束は同極性となり、インダクタンス
を発生させてコモンノイズ電流を阻止する。
更に、巻線が4個の磁脚全てにそれぞれ分散されて巻
回され、磁束発生源が一方の磁脚に偏らず分散され、漏
洩磁束が少なくなるため、巻線群相互の結合度が向上す
る。
更に、この構成では、往復信号電流に対して、1個の
U型コア内の2個の磁脚同士の巻線と、2個のU型コア
の互いに突き合った磁脚同士の巻線が、相互に逆極性に
形成されているため、1個のU型コア内での磁束の打ち
消しと、2個のU型コアの突き合わせた磁脚同士の磁束
の打ち消しの両方が同時に行われる。
従って、U型コアの磁性のばらつきに対しても、磁束
打ち消しのバランスが極めて良好となる。更に、分散さ
れた各巻線の巻回数は減少し、巻線の静電容量も小さく
押さえられる。
〔実施例〕
以下に本発明の実施例を図を参照して詳しく説明す
る。
第1図は、本発明の第1の実施例を示すコモンコイル
の巻線の基本構成図である。
第1図において、2個のU型コア1,2の4個の磁脚全
てに、同一線材を用いて、同一巻回数同一形状の巻線3,
4,5,6を設け、U型コア1,2のそれぞれの磁脚を相互に突
き合わせて閉磁路を形成する。次に、各巻線3,4,5,6を
下記のように接続してコモンコイルを形成する。
先ず、U型コア1,2が形成する閉磁路の中の、U型コ
ア1とU型コア2のお互いに突き合っていない磁脚の巻
線3,6及び巻線4,5を直列に、しかも閉磁路に対し、巻線
3と巻線6、及び、巻線4と巻線5の内で発生する磁界
をそれぞれ同極性に接続して、2個の巻線群15,16を形
成する。
更に詳しくは、U型コア1の上方の磁脚の巻線3の末
端7,8及びU型コア2の下方の磁脚の巻線6の末端13,14
について、閉磁路内の一方向の流れを示す矢印方向17に
対し、巻線3,6が右ねじ回りとなり巻始めの末端7,14を
それぞれの始端とし、他の末端8,13を終端とし、末端8
と末端14を接続すれば、巻線3と巻線6は直列にしかも
閉磁路に対する発生磁界が同極性に接続される。このよ
うにして末端7と末端13を有する1つの巻線群15が形成
される。
他の巻線4,5についても同様にして、矢印方向17に対
して左ねじ回りとなるように巻線4,5を直列に、しかも
閉磁路に対する発生磁界を同極性に接続し、末端9と11
を有する他の巻線群16が形成される。
次に、巻線群15の末端7から入力端子Aを引き出せ
ば、出力端子Cは末端13が自ずと定まる。又、巻線群16
は、巻線群15,16をそれぞ往復する信号電流Isが流れた
時、これによって閉磁路に発生する磁界が互いに打ち消
す逆極性を形成する末端11を入力端子Bに、末端9を出
力端子Dに引き出す。
このように巻線されたコモンコイルによれば、巻線群
15,16それぞれを往復する信号電流Isによって、巻線3,
4,5,6が発生する磁束ΦS3、ΦS4、ΦS5、ΦS6は、矢印
方向17と同一で同極性となる巻線群15の磁束ΦS3、ΦS6
と巻線群16の磁束ΦS4、ΦS5とは逆極性となり、相互に
打ち消し合う。
更に1個のU型コア1の中で巻線3,4による磁束ΦS3,
磁束ΦS4が打ち消し合うと共に、U型コア1の巻線3と
U型コア2の巻線5によるそれぞれの磁束ΦS3,磁束Φ
S5も相互に打ち消し合う。
更にU型コア2の巻線5,6による磁束ΦS5S6が相互
に打ち消し合い、巻線4,6による磁束ΦS4、ΦS6も相互
に打ち消し合う。
このように巻線群15,16が全体で磁束を打ち消し合う
と同時に、これを構成する巻線3,4,5,6も相互に磁束を
細かく打ち消し合って、U型コアの磁性のばらつきがあ
っても発生磁束の打ち消しのバランスが極めて良好とな
る。
この場合、入力端子A,Bへのインダクタンスの発生は
極めて小さくなるため、出力端子C、Dには減衰の少な
い往復信号電流Isが出力される。
又、入力端子A,Bの一方のみから侵入するコモンノイ
ズ電流INに対し、巻線3,4,5,6が発生する磁束ΦN3、Φ
N4、ΦN5、ΦN6は、すべて閉磁路に対して同極性とな
り、巻線群15,16によるインダクタンスの和が全インダ
クタンスとして働き、コモンノイズ電流INを阻止する。
更に、巻線3,4,5,6は、U型コア1,2のそれぞれの磁脚
に分散し分割して設けられ、磁脚全体に分散して磁束が
発生して漏洩磁束を小さく抑え、巻線群15,16の結合度
も向上する。
又、各磁脚への巻線3,4,5,6の分散処理は各巻線の巻
回路を減らし、静電容量を小さく抑える。
上述で巻線群15に対する巻線群16の入力出力端子とな
る末端の選び方において、巻線群15の直列接続による形
成と入出力端子の選び方が同様の時、巻線群16を構成す
る巻線4,5の直列接続による巻線4,5が閉磁路に対しそれ
ぞれ同極性となるのは、末端9,11の接続組合せのみであ
る。
この場合、往復する信号電流が巻線群15,16による磁
界を相互に逆極性にする入出力端子の選び方は、末端10
を入力端子Bへ末端12を出力端子Dへ引き出せばよい。
このように一方の巻線群に対する他方の巻線群の直列
接続には2通りあり、この直列接続の選び方によってそ
の末端の入力端子への引き出しは自ら定まり、上記と同
様のコモンコイルが構成される。
第2図は本発明の第2の実施例を示すコモンコイルの
巻線の基本構成図である。
第2図において、突き合わせたU型コア1,2の磁脚に
設けた巻線23,26の巻き回し方向は第1図の巻線3,6と同
じであり、巻線24,25の巻き回し方向は、第1図の巻線
4,5と逆方向になっている。
これらの直列接続は第1図の巻線15と同様に、巻線23
の末端28に対して巻線26の末端34が接続されれば閉磁路
に対する巻線23,26の磁界が同極性となり、この直列接
続によって巻線群35が形成される。
又、もう一つは巻線24の末端30に対しては、巻線25の
末端32を選んで直列接続すれば巻線24,25の磁界が同極
性の巻線群36を形成する。
次に、この巻線群35,36に対する入出力端子の選定
は、巻線群35,36に往復する信号電流IS2が流れた時、閉
磁路に互いに反対の磁界を発生させる末端を選ぶ。
即ち、巻線群35の入力端子aに末端27を選んで引き出
せば、巻線群36の入力端子bには末端29が定まる。又、
出力端子c,dは、残りの末端33,31が定まる。
もし巻線群36の直列接続を末端29と末端31に選べば、
この入力端子bには末端32が、出力端子dには末端30が
引き出されればよい。
このような構成のコモンコイルは、第1図に示したと
同様に往復する信号電流IS2を減衰少なく通過させ、コ
モンノイズ電流IN2を阻止する。
しかも巻線23,24,25,26は、U型コア1,2の4個の磁脚
に分散されて設けられているため、U型コアの磁性ばら
つきがあっても信号電流IS2による磁束の打ち消しがバ
ランスよく行われる。又、漏洩磁束を小さく抑えると共
に巻線群35,36間の結合度を向上させる。更に、静電容
量も小さく抑えられる。
このように、本コモンコイルを巻線によれば、磁束の
打ち消しがバランスよく行われ、しかも漏洩磁束や静電
容量が小さく抑えられ、且つ2個の巻線群の結合度を向
上させるので、信号電流を減衰させずに通過せしめると
共に、コモンノイズ電流に対してはこれを充分阻止し、
更に高周波におけるこれらの通過、阻止性能を一段と向
上したコモンコイルを得ることが出来る。
ハ.発明の効果 〔発明の効果〕 以上に述べたごとき本発明によれば、信号電流の通過
とコモンモードノイズ電流の阻止の両性能を向上せしめ
ると共に、高周波におけるこれらの通過、阻止性能を一
段の向上せしめるコモンモードチョークコイルを提供す
ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の第1の実施例を示すコモンモードチ
ョークコイルの巻線の基本構成図。 第2図は、本発明の第2の実施例を示すコモンモードチ
ョークコイルの巻線の基本構成図。 第3図は、従来のコモンモードチョークコイルの巻線を
基本構成図である。 1,2……U型コア、3,4,5,6,23,24,25,26,43,44……巻
線、7,8,9,10,11,12,13,14,27,28,29,30,31,32,33,34,4
5,46,47,48……末端、15,16,35,36……巻線群、17……
矢印方向、A,B,a,b,e,f……入力端子、C,D,c,d,g,h……
出力端子、IN,IN2,in……コモンモードノイズ電流、IS,
IS2,is……信号電流、ΦN3N4N5N6N1N2
……(コモンモードノイズ電流による)磁束、ΦS3
S4S5S6S1S2……(信号電流による)磁束。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01F 30/00 H01F 27/28 H01F 37/00 H01F 17/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2個のU型コアの4個全ての磁脚に同一に
    巻線を施し、相互の磁脚を突き合わせて閉磁路を形成し
    てなるコモンモードチョークコイルであって、前記2個
    のU型コアの磁脚が相互に突き合っていない2個の磁脚
    の巻線を直列に、且つ、閉磁路に対する発生磁界が同極
    性になるようにそれぞれの巻線の一方の末端を接続して
    2個の巻線群を形成し、該2個の巻線群のそれぞれの末
    端を往復する信号電流により閉磁路に発生するそれぞれ
    の磁界を相互に逆極性に形成して引き出した一対の入力
    端子と出力端子を有することを特徴とするコモンモード
    チョークコイル。
JP7982290A 1990-03-27 1990-03-27 コモンモードチヨークコイル Expired - Lifetime JP2957629B2 (ja)

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