JP3509436B2 - ノイズフィルタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は民生あるいは産業用
電子機器に使用されるノイズフィルタに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の電源ラインに用いられるノイズフ
ィルタとして、図１６、図１７に示すようなものが知ら
れている。図１６、図１７はそれぞれ、従来のノイズフ
ィルタの磁気回路構成の模式図を示している。同図にお
いて、３０はロの字形磁心、３１はＩ形磁心、３２，３
３はコイル、３４はＵＵ形磁心、３５はＥＩ形磁心、３
６，３７はコイル、ＡはＡＣライン電流、Ｂはノーマル
モードノイズ、Ｃはコモンモードノイズ、φＡはＡＣラ
イン電流により発生する磁束、φＢはノーマルモードノ
イズにより発生する磁束、φＣはコモンモードノイズに
より発生する磁束を示している。

【０００３】図１６に示す磁気回路構成を有する従来の
ノイズフィルタは、外側をフェライト材等の透磁率の高
い磁性材のロの字形磁心３０で構成し、中央磁脚に圧粉
鉄心材等の高磁束飽和密度の磁性材の上記とは異種のＩ
形磁心３１を組合せた日の字形磁心を用いて、ロの字形
磁心３０の側磁脚のそれぞれにコイル３２，３３を巻線
する。

【０００４】このとき、ＡＣライン電流Ａに対して発生
する磁束φＡは、実線で示す方向になるようにそれぞれ
のコイル３２，３３を巻回する。この結果、ＡＣライン
電流Ａにより発生した磁束φＡは、磁気飽和特性に優れ
るＩ形磁心３１が存在する磁路を流れるため、この磁束
φＡに対する使用状態での磁気飽和を起こさないように
できる。

【０００５】この状態で、ノーマルモードノイズＢの成
分に対しては、点線で示す方向に磁束φＢは発生し、ノ
ーマルモードインダクタンスを確保することができる。

【０００６】さらにコモンモードノイズＣの成分に対し
ては、一点鎖線で示す方向に磁束φＣは発生し、コモン
モードインダクタンスを確保することができる。ここ
で、磁束φＣは磁気抵抗の高い中央磁脚のＩ形磁心３１
を流れず、外側のロの字形磁心３０を流れるため、コモ
ンモードノイズＣ成分に対しては大きなインダクタンス
値が得られる。

【０００７】このようにして図１６に示す磁気回路を有
する従来のノイズフィルタは、一個の部品でコモン及び
ノーマルモードノイズに対するノイズ減衰作用が得られ
る。

【０００８】図１７に示す磁気回路構成を有する従来の
ノイズフィルタは、フェライト材等の透磁率の高い磁性
材からなるＵＵ形磁心３４と圧粉鉄心材等の高磁束飽和
密度の磁性材からなるＥＩ形磁心３５を組合せ、この２
つの磁心３４，３５にまたがるようにコイル３６，３７
を巻線する。

【０００９】このとき、ＡＣライン電流Ａにより発生す
る磁束φＡは、それぞれの磁心３４，３５において、実
線で示す方向になるようにコイル３６，３７を巻回す
る。この結果、高磁束飽和密度の磁性材からなるＥＩ形
の磁心３５においては、磁気飽和特性に優れるため、こ
の磁束φＡに対する使用状態での磁気飽和を起こさない
ようにできる。

【００１０】一方、透磁率の高い磁性材からなるＵＵ形
磁心３４においては、この磁路内で磁束φＡが相殺され
る方向に発生するため、使用状態で磁気飽和を起こすこ
とはない。

【００１１】この状態で、ノーマルモードノイズＢの成
分に対しては、高磁束飽和密度の磁性材からなるＥＩ形
磁心３５内で点線で示す方向に磁束φＢは発生し、ノー
マルモードインダクタンスを確保することができる。

【００１２】さらにコモンモードノイズＣの成分に対し
ては、透磁率の高い磁性材からなるＵＵ形磁心３４内で
一点鎖線で示す方向に磁束φＣは発生し、コモンモード
インダクタンスを確保することができる。ここで、使用
される磁心は高い透磁率の磁性材で構成されているた
め、コモンモードノイズＣ成分に対しては大きなインダ
クタンス値が得られる。

【００１３】このようにして図１７に示す磁気回路を有
する従来のノイズフィルタは、一個の部品でコモン及び
ノーマルモードノイズに対するノイズ減衰作用が得られ
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、いずれ
の従来のノイズフィルタも一個の部品でコモン及びノー
マルノイズＢ，Ｃ成分に対して対策できるが、図１７に
示す構成では、完全に独立した２種の磁心３４，３５を
必要とするため、コストアップは避けられない。さら
に、製造面においても、２種の磁心３４，３５を使用す
ることは、工程が複雑となるという問題があった。

【００１５】一方、図１６に示す構成では、１種のロの
字形磁心３０と簡単な形状のＩ形磁心３１を組合せるだ
けで比較的簡単な構成であるが、特性面から見れば、同
一磁心内でコモンとノーマルモードインダクタンスを複
合させているため、コモンモードにおいて、ノーマルモ
ードの磁路はＡＣライン電流Ａにより発生する磁束φＡ
に対してパス磁路となり磁気飽和特性が大きく悪化して
しまう問題がある。

【００１６】また、用いる高磁束飽和密度の磁性材から
なるＩ形磁心３１からは、リーケージフラックスが発生
するにもかかわらず、完全にむき出しの構造となってい
るため、リーケージフラックスの大きいノイズフィルタ
となってしまうことも問題である。

【００１７】さらに、図１６、図１７に示す従来のノイ
ズフィルタでは、コモンとノーマルモードのインダクタ
ンスのバランスを変化させる仕様を構成するには磁性材
の断面積や材質を変化させなければならず、実質的にこ
のような仕様変更に対する対応は不可能といった問題が
あった。

【００１８】本発明は以上のような従来の欠点を除去
し、特性が安定しリーケージフラックスの少ないノイズ
フィルタを提供することを目的とするものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のノイズフィルタは、日の字形磁心と第１のコ
イルと第２のコイルからなり、いずれか一方のコイルが
日の字形磁心の中央磁脚および両外側磁脚の少なくとも
いずれか１つの磁脚に巻回され、他方のコイルを中央磁
脚と両外側磁脚のいずれか一方にまたがるように巻回さ
れた構成としたものである。

【００２０】この構成とすることにより信頼性が高く、
低コストで高品質なものとすることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、日の字形磁心と第１のコイルと第２のコイルとから
なり、いずれか一方のコイルが日の字形磁心の中央磁脚
および両外側磁脚の少なくともいずれか１つの磁脚に巻
回され、他方のコイルが中央磁脚と両外側磁脚のいずれ
か一方にまたがるように巻回されて構成され、コモン及
びノーマルモードノイズに対するノイズ減衰作用が得ら
れ、低コストでリーケージフラックスを抑制できること
になる。

【００２２】請求項２に記載の発明は、第１のコイルが
中央磁脚と一方の外側磁脚にまたがるように巻回され、
第２のコイルが中央磁脚と他方の外側磁脚にまたがるよ
うに巻回された構成であり、コモンとノーマルモードの
インダクタンスの大きなものが得られることになる。

【００２３】請求項３に記載の発明は、請求項２の構成
に加えて第１のコイルと第２のコイルがともに中央磁脚
より外側磁脚に多く巻線した構成としたものであり、コ
イルの巻数比率を変えることによってインダクタンスの
バランス仕様変更の対応が柔軟に行えることになる。

【００２４】請求項４に記載の発明は、第１のコイルが
一方の外側磁脚に巻回され、第２のコイルが中央磁脚と
第１のコイルが巻回された一方の外側磁脚にまたがるよ
うに巻回された構成であり、磁気飽和特性の大きな悪化
が抑制できることになる。

【００２５】請求項５に記載の発明は、第１のコイルが
中央磁脚のみに巻回され、第２のコイルが中央磁脚とい
ずれか一方の外側磁脚にまたがるように巻回された構成
であり、大きなインダクタンスが得られリーケージフラ
ックスの抑制も可能となる。

【００２６】請求項６に記載の発明は、日の字形磁心と
してＥＥ形磁心を組合せて構成したもので、１種類の材
料で構成されるため低コスト化、製造工程の簡素化が図
れる。

【００２７】請求項７に記載の発明は、日の字形磁心と
してロの字形磁心とＩ形磁心を組合せたものを用いてお
り、これも磁心が低コストで組立てが容易となる。

【００２８】請求項８に記載の発明は、日の字形磁心と
してロの字形磁心の共通磁脚を一方に延長した形状のも
のと、Ｉ形磁心を組合せたものであり、これも磁心が低
コストで組立てが容易となる。

【００２９】請求項９に記載の発明は、日の字形磁心と
してロの字形磁心とコの字形磁心を組合せたものであ
り、この構成も低コストで組立てが容易となる。

【００３０】請求項１０に記載の発明は、日の字形磁心
の中央磁脚の断面積と両外側磁脚の断面積と共通磁脚の
断面積の比を１：０．４〜０．６：０．４〜０．６とし
たもので、磁心内の磁束の均一化が図れ、磁心の小形
化、低コスト化が図れる。

【００３１】請求項１１に記載の発明は、請求項５に記
載の構成に加えて第２のコイルを巻回した一方の外側磁
脚の断面積と、第１のコイルと第２のコイルを巻回した
中央磁脚の断面積と、コイルの巻回されない他方の外側
磁脚の断面積と、共通磁脚の断面積の比を１：０．５６
〜１：０．２５〜０．６６：０．５６〜１としたもので
あり、磁心内の磁束の均一化が図れ、磁心の小形化、低
コスト化が図れることになる。

【００３２】以下、本発明の具体的な実施の形態につい
て説明する。 （実施の形態１）以下本発明の実施の形態１を図面を用
いて説明する。本発明の実施の形態１を示す図１から図
５について説明を省略する。

【００３３】図１、図２、図４、図５は、本発明の実施
の形態１を示すノーマル及びコモンノイズ成分に対し
て、一つの部品で対策できるノイズフィルタの磁気回路
構成の模式図で、図３は本発明のノイズフィルタの磁心
の磁束密度分布量をシミュレーションした結果を指数で
示したものである。

【００３４】同図において、１は日の字形磁心、２ａは
日の字形磁心１の一方の外側磁脚、２ｂは日の字形磁心
１の他方の外側磁脚、３は日の字形磁心１の中央磁脚、
４は日の字形磁心１の共通磁脚、５は磁気ギャップ、
６，６ａは第１のコイル、７，７ａは第２のコイル、８
はロの字形磁心、９はＩ形磁心を示している。

【００３５】以下機構を説明すると、図１に示すノイズ
フィルタは、中央磁脚３に磁気ギャップ５を設けた高い
透磁率を持つフェライト材からなるＥＥ形磁心を組合せ
て構成した日の字形磁心１の中央磁脚３と一方の外側磁
脚２ａに第１のコイル６をまたがるように巻線し、さら
に第２のコイル７を日の字形磁心１の中央磁脚３と他方
の外側磁脚２ｂにまたがるように巻線する。

【００３６】図２に示すノイズフィルタは、図１の磁気
回路構成において、第１、第２のコイル６，７のそれぞ
れを日の字形磁心１の中央磁脚３と外側磁脚２ａ，２ｂ
にまたがるように巻線する第１、第２のコイル６，７と
同時に、外側磁脚２ａ，２ｂのみにも巻線するコイル６
ａ，７ａを設けたものである。

【００３７】このとき、ＡＣライン電流Ａにより発生す
る磁束φＡは、実線で示す方向になるように、第１、第
２のコイル６，７，６ａ，７ａをそれぞれ巻回する。

【００３８】この結果、ＡＣライン電流Ａにより両外側
磁脚２ａ，２ｂに発生した磁束φＡは互いに相殺しあ
い、中央磁脚３に発生した磁束φＡは、磁気ギャップ５
を持つ磁気飽和特性に優れる中央磁脚３が存在する磁路
を流れるため、この磁束φＡに対する使用状態での磁気
飽和を起こさないようにできる。

【００３９】この状態で、ノーマルモードノイズＢの成
分に対しては、点線で示す方向に磁束φＢは発生し、ノ
ーマルモードインダクタンスを確保することができる。

【００４０】さらにコモンモードノイズＣの成分に対し
ては、一点鎖線で示す方向に磁束φＣは発生し、コモン
モードインダクタンスを確保することができる。ここ
で、磁束φＣは磁気抵抗の高い中央磁脚３を流れず、外
側磁脚２ａ，２ｂ、共通磁脚４を流れるため、コモンモ
ードノイズＣ成分に対しては大きなインダクタンス値が
得られる。

【００４１】以上のように本実施の形態１の図１、図２
に示す磁気回路を有するノイズフィルタは、従来と同
様、一個の部品でコモン及びノーマルモードノイズに対
するノイズ減衰作用が得られる。

【００４２】特性面からみれば、同一の日の字形磁心１
内でコモンとノーマルモードインダクタンスを複合させ
ているにもかかわらず、コモンモードにおいて従来のよ
うにノーマルモードの磁路が、ＡＣライン電流Ａにより
発生した磁束φＡのパス回路となりにくく、磁気飽和特
性の大きな悪化が抑制される。

【００４３】これは、日の字形磁心１の中央磁脚３と外
側磁脚２ａ，２ｂにまたがって巻回された第１のコイル
６，６ａと第２のコイル７，７ａが中央磁脚３から磁束
φＡが発生する磁気回路構成のため、ノーマルモードの
磁路が磁束のパス回路になりにくいためである。

【００４４】また、磁気飽和特性を向上させるために設
けた磁気ギャップ５からは、リーケージフラックスが発
生するが、完全にコイルで覆った内鉄形の巻線構造とな
っているため、リーケージフラックスの抑制も可能とな
る。

【００４５】一方、構造面では１種の日の字形磁心１で
構成されているため、低コスト化、製造工程の簡素化が
図れる。

【００４６】さらに、図２のような巻線構造を構成する
ことによって、コモンとノーマルモードのインダクタン
スのバランスを変化させる仕様を構成するには、第１の
コイル６，６ａ及び第２のコイル７，７ａのそれぞれを
日の字形磁心１の中央磁脚３と外側磁脚２ａ，２ｂにま
たがるように巻線したコイル６，７と、外側磁脚２ａ，
２ｂのみに巻線したコイル６ａ，７ａの巻数比率を変化
させるだけで可能となる。

【００４７】従って、従来のように用いる磁性材の断面
積や材質を変化させなくてもよく、インダクタンスのバ
ランス仕様変更対応は柔軟に行うことができる利点を有
するものである。

【００４８】次に、図３に上述の実施の形態１の日の字
形磁心１の磁路内を流れる磁束密度分布量をシミュレー
ションし、その結果を指数で示した。

【００４９】ここで、日の字形磁心１の中央磁脚３の断
面積：両外側磁脚２ａ，２ｂの断面積：共通磁脚４の断
面積の比は２：１：１として磁束密度分布量のシミュレ
ーションを行った。

【００５０】この結果、それぞれの磁脚の磁束密度分布
量指数から、日の字形磁心１の中央磁脚３の断面積：両
外側磁脚２ａ，２ｂの断面積：共通磁脚４の断面積の比
が１：０．４〜０．６：０．４〜０．６の範囲内の磁心
を構成とすることにより、本実施の形態１における磁心
内の磁束の均一化が図られ、磁心の小形化、低コスト化
が図れることが明らかになった。

【００５１】つまり、この磁心を用いて構成したノイズ
フィルタは小形化、低コスト化が可能となる。

【００５２】この他、本実施の形態１では日の字形磁心
１の材料として、フェライトを例にとり説明をしている
が、他の磁心材料でもよい。これは、以下の実施の形態
においても同様である。

【００５３】さらに、図４、図５に示すように、日の字
形磁心１の中央磁脚３に磁気ギャップ５を構成せずに、
フェライト材等の透磁率の高い磁性材のロの字形磁心８
と異種の圧粉鉄心等の高磁束飽和密度の磁性材のＩ形磁
心９とを組合せて用いて構成しても同様の効果が得られ
ることはいうまでもない。

【００５４】（実施の形態２）図６から図９は、本発明
の実施の形態２を示すノーマル及びコモンノイズ成分に
対して一つの部品で対策できるノイズフィルタの磁気回
路構成の模式図を示している。

【００５５】同図において、１０は第１のコイル、１
１，１１ａは第２のコイルを示している。以下機構を説
明すると、図６に示すノイズフィルタは、中央磁脚３に
磁気ギャップ５を設けた高い透磁率を持つフェライト材
からなる日の字形磁心１の一方の外側磁脚２ａに第１の
コイル１０を巻線し、さらに第２のコイル１１を日の字
形磁心１の第１のコイル１０を巻線した一方の外側磁脚
２ａと中央磁脚３にまたがるように巻線する。

【００５６】図７に示すノイズフィルタは、図６の磁気
回路構成において第２のコイルを、日の字形磁心１の第
１のコイル１０を巻線した外側磁脚２ａと中央磁脚３に
またがるように巻線するコイル１１と同時に、外側磁脚
２ａのみにも巻線するコイル１１ａを設けたものであ
る。

【００５７】このとき、ＡＣライン電流Ａにより発生し
た磁束φＡは、実線で示す方向になるように第１、第２
のコイル１０，１１，１１ａをそれぞれ巻回する。

【００５８】この結果、ＡＣライン電流Ａにより一方の
外側磁脚２ａに発生した磁束φＡは互いに相殺しあい、
中央磁脚３に発生した磁束φＡは、磁気ギャップ５を持
つ磁気飽和特性に優れる中央磁脚３が存在する磁路を流
れるため、この磁束φＡに対する使用状態での磁気飽和
を起こさないようにできる。

【００５９】この状態で、ノーマルモードノイズＢの成
分に対しては点線で示す方向に磁束φＢは発生し、ノー
マルモードインダクタンスを確保することができる。

【００６０】さらにコモンモードノイズＣの成分に対し
ては一点鎖線で示す方向に磁束φＣは発生し、コモンモ
ードインダクタンスを確保することができる。ここで、
磁束φＣは磁気抵抗の高い中央磁脚３を流れず、外側磁
脚２ａ，２ｂ、共通磁脚４を流れるため、コモンモード
ノイズＣ成分に対しては大きなインダクタンス値が得ら
れる。

【００６１】以上のように本実施の形態２の図６、図７
に示す磁気回路を有するノイズフィルタは、従来と同
様、一個の部品でコモン及びノーマルモードノイズに対
するノイズ減衰作用が得られる。

【００６２】特性面からみれば、第１のコイル１０と第
２のコイル１１，１１ａが結合の高い上下巻線構造とな
り、一方の外側磁脚２ａで磁束φＡが相殺するため、コ
モンモードにおいて、従来例のようにノーマルモードの
磁路がＡＣライン電流Ａにより発生した磁束φＡのパス
回路となりにくく、磁気飽和特性の大きな悪化が抑制さ
れる。

【００６３】特に、本実施の形態２は実施の形態１で示
した系に比べ、第１のコイル１０と第２のコイル１１，
１１ａがより高い結合の巻線構造のため磁気飽和特性の
抑制はより効果的である。

【００６４】このことは、逆にいえばコモンモードのイ
ンダクタンス値がより大きく稼げるということである。

【００６５】また、磁気飽和特性を向上させるために設
けた磁気ギャップ５からは、リーケージフラックスが発
生するが、完全に第２のコイル１１で覆った内鉄形の巻
線構造となっているためリーケージフラックスの抑制も
可能となる。

【００６６】一方、構造面では、１種の日の字形磁心１
で構成されているため、低コスト化、製造工程の簡素化
が図れる。

【００６７】さらに、図７のような巻線構造を構成する
ことによって、コモンとノーマルモードのインダクタン
スのバランスを変化させる仕様を構成するには、第２の
コイルの日の字形磁心１の中央磁脚３と一方の外側磁脚
２ａにまたがるように巻線したコイル１１と、外側磁脚
２ａのみに巻線したコイル１１ａの巻数比率を変化させ
るだけで可能となる。

【００６８】従って、従来のように用いる磁性材の断面
積や材質を変化させなくてもよく、インダクタンスのバ
ランス仕様変更対応は柔軟に行うことができる利点を有
するものである。

【００６９】次に、本発明の実施の形態１と同様用いる
日の字形磁心１の磁路内を流れる磁束密度分布量のシミ
ュレーションを行った。ここで、日の字形磁心１の中央
磁脚３の断面積：両外側磁脚２ａ，２ｂの断面積：共通
磁脚４の断面積の比も２：１：１の実施の形態１と同様
として磁束密度分布量のシミュレーションを行った。

【００７０】この結果、本発明の実施の形態２において
も、実施の形態１で示した図３と同様の結果が得られ
た。従って、日の字形磁心１の中央磁脚３の断面積：両
外側磁脚２ａ，２ｂの断面積：共通磁脚４の断面積の比
を１：０．４〜０．６：０．４〜０．６の範囲内とした
磁心を構成することにより、本実施の形態２における磁
心内の磁束の均一化が図られ、磁心の小形化、低コスト
化が図れることが明らかになった。

【００７１】つまり、この磁心を用いて構成したノイズ
フィルタは小形化、低コスト化が可能となる。

【００７２】さらに、図８、図９に示すように、日の字
形磁心１の中央磁脚３に磁気ギャップ５を構成せずに、
フェライト材等の透磁率の高い磁性材のロの字形磁心８
と異種の圧粉鉄心等の高磁束飽和密度の磁性材のＩ形磁
心９とを組合せて用いて構成しても同様の効果が得られ
ることはいうまでもない。

【００７３】（実施の形態３）図１０、図１２、図１４
（ａ），（ｂ）、図１５（ａ），（ｂ）は本発明の実施
の形態３を示すノーマル及びコモンノイズ成分に対して
一つの部品で対策できるノイズフィルタの磁気回路構成
の模式図、図１１は図１０の組立図、図１３は本発明ノ
イズフィルタの磁心の磁束密度分布量をシミュレーショ
ンした結果を指数で示したものである。

【００７４】同図において、１２は日の字形磁心、１３
は日の字形磁心１２の一方の外側磁脚、１４は日の字形
磁心１２の中央磁脚、１５は日の字形磁心１２の他方の
外側磁脚、１６は日の字形磁心１２の共通磁脚、１７は
第１のコイル、１８，１８ａは第２のコイル、１９は一
部が開磁路となった日の字形磁心、２０はＩ形磁心、２
１はロの字形磁心、２２はコの字形磁心を示している。

【００７５】以下機構を説明すると、図１０に示すノイ
ズフィルタは、一方の外側磁脚１３に磁気ギャップ５を
設けた高い透磁率を持つフェライト材からなる日の字形
磁心１２の中央磁脚１４に、第１のコイル１７を巻線
し、さらに第２のコイル１８を日の字形磁心１２の第１
のコイル１７を巻線した中央磁脚１４と磁気ギャップ５
を設けた一方の外側磁脚１３にまたがるように巻線す
る。

【００７６】具体的には、図１１に示すように第１のコ
イル１７を巻線したボビンを、第２のコイル１８を巻線
したボビンに挿入嵌合し、その後、ＥＥ形からなる日の
字形磁心１２を挿入して完成する。ここで、それぞれの
巻線は高周波領域での特性を向上させるため、分割巻き
を採用している。

【００７７】図１２に示すノイズフィルタは、図１０の
磁気回路構成において第２のコイルを、日の字形磁心１
２の第１のコイル１７を巻線した中央磁脚１４と外側磁
脚１３にまたがるように巻線するコイル１８と同時に、
中央磁脚１４のみにも巻線するコイル１８ａを設けたも
のである。

【００７８】このとき、ＡＣライン電流Ａにより発生す
る磁束φＡは、実線で示す方向になるように第１、第２
のコイル１７，１８，１８ａをそれぞれ巻回する。

【００７９】この結果、ＡＣライン電流Ａにより中央磁
脚１４に発生した磁束φＡは互いに相殺しあい、一方の
外側磁脚１３に発生した磁束φＡは磁気ギャップ５を持
つ磁気飽和特性に優れる外側磁脚１３が存在する磁路を
流れるため、この磁束φＡに対する使用状態での磁気飽
和を起こさないようにできる。

【００８０】この状態で、ノーマルモードノイズＢの成
分に対しては点線で示す方向に磁束φＢは発生し、ノー
マルモードインダクタンスを確保することができる。

【００８１】さらにコモンモードノイズＣの成分に対し
ては、一点鎖線で示す方向に磁束φＣは発生し、コモン
モードインダクタンスを確保することができる。ここ
で、磁束φＣは磁気抵抗の高い外側磁脚１３を流れず、
中央磁脚１４、共通磁脚１６、他方の外側磁脚１５を流
れるため、コモンモードノイズＣ成分に対しては大きな
インダクタンス値が得られる。

【００８２】以上のように本実施の形態３の図１０、図
１２に示す磁気回路を有するノイズフィルタは、従来と
同様、一個の部品でコモン及びノーマルモードノイズに
対するノイズ減衰作用が得られる。

【００８３】特性面からみれば、第１のコイル１７と第
２のコイル１８，１８ａが結合の高い上下巻線構造とな
り、中央磁脚１４で磁束φＡが相殺するためコモンモー
ドにおいて従来例のようにノーマルモードの磁路がＡＣ
ライン電流Ａにより発生した磁束φＡのパス回路となり
にくく、磁気飽和特性の大きな悪化が抑制される。

【００８４】特に、実施の形態２で示した系に比べ、コ
モンモードインダクタンスを形成する磁路長がより短く
なるためより大きいインダクタンスを確保できる。

【００８５】また、磁気飽和特性を向上させるために設
けた磁気ギャップ５からはリーケージフラックスが発生
するが、完全にコイル１８で覆った内鉄形の巻線構造と
なっているためリーケージフラックスの抑制も可能とな
る。

【００８６】一方、構造面では、１種の日の字形磁心１
２で構成されているため低コスト化、製造工程の簡素化
が図れる。

【００８７】さらに、図１２のような巻線構造を構成す
ることによって、コモンとノーマルモードのインダクタ
ンスのバランスを変化させる仕様を構成するには、第２
のコイルの、日の字形磁心１２の中央磁脚１４と外側磁
脚１３にまたがるように巻線したコイル１８と、中央磁
脚１４のみに巻線したコイル１８ａの巻数比率を変化さ
せるだけで可能となる。従って、従来のように用いる磁
性材の断面積や材質を変化させなくてもよく、インダク
タンスのバランス仕様変更対応は柔軟に行うことができ
る利点を有するものである。

【００８８】次に、図１３に上述の実施の形態３の日の
字形磁心１２の磁路内を流れる磁束密度分布量をシミュ
レーションし、その結果を指数で示した。ここで、日の
字形磁心１２の一方の外側磁脚１３の断面積：中央磁脚
１４の断面積：他方の外側磁脚１５の断面積：共通磁脚
１６の断面積の比は２：１．５：１：１．５としてい
る。

【００８９】この結果、それぞれの磁脚の磁束密度分布
量指数から日の字形磁心１２の一方の外側磁脚１３の断
面積：中央磁脚１４の断面積：他方の外側磁脚１５の断
面積：共通磁脚１６の断面積の比が１：０．５６〜１：
０．２５〜０．６６：０．５６〜１の範囲内とした磁心
を構成することにより、本実施の形態３における磁心内
の磁束の均一化が図られ、磁心の小形化、低コスト化が
図れることが明らかとなった。つまり、この磁心を用い
て構成したノイズフィルタの小形化、低コスト化が可能
となる。

【００９０】さらに、図１４、図１５に示すように日の
字形磁心１２の外側磁脚１３に磁気ギャップ５を構成せ
ずに、フェライト材等の透磁率の高い磁性材の一部が開
磁路となった日の字形磁心１９と異種の圧粉鉄心等の高
磁束飽和密度の磁性材のＩ形磁心２０、もしくはフェラ
イト材等の透磁率の高い磁性材のロの字形磁心２１と異
種の圧粉鉄心等の高磁束飽和密度の磁性材のコの字形磁
心２２を組合せて用いて構成しても同様の効果が得られ
ることはいうまでもない。

【００９１】

【発明の効果】以上のように本発明のノイズフィルタ
は、日の字形磁心、第１のコイルと第２のコイルからな
るノイズフィルタにおいて、いずれか一方のコイルが日
の字形磁心の中央磁脚および両外側磁脚の少なくともい
ずれか１つの磁脚に巻回し、他方のコイルを日の字形磁
心の中央磁脚と両外側磁脚のいずれか一方にまたがるよ
うに巻線したので、外側磁脚と共通磁脚の磁路でコモン
モードのインダクタンスを確保でき、中央磁脚、共通磁
脚、外側磁脚からなる磁路でノーマルモードのインダク
タンスを確保できるため、一個の部品でコモン及びノー
マルモードノイズに対するノイズ減衰作用が得られる。

【００９２】また、特性面からみれば、同一磁心内でコ
モンとノーマルモードインダクタンスを複合させている
にもかかわらず、コモンモードにおいてノーマルモード
の磁路がＡＣライン電流に対して磁束のパス回路となり
にくく、磁気飽和特性の大きな悪化を抑制することがで
きる。

【００９３】さらに、コモンとノーマルモードのインダ
クタンスのバランスを変化させる仕様をコイルの巻数比
率を変化させるだけで可能となる。

【００９４】また、磁心の小形化、低コスト化が図れ、
この磁心を用いて構成したノイズフィルタの小形化、低
コスト化が可能となる。

【００９５】以上のように、信頼性の高いノイズフィル
タを低コスト、かつ高品質で提供することができ、工業
的価値の大なるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１のノイズフィルタの磁気
回路構成の模式図

【図２】同他のノイズフィルタの磁気回路構成の模式図

【図３】同ノイズフィルタの磁心の磁路内を流れる磁束
密度分布量をシミュレーションし、その結果を指数で示
した図

【図４】同他のノイズフィルタの磁気回路構成の模式図

【図５】同他のノイズフィルタの磁気回路構成の模式図

【図６】本発明の実施の形態２のノイズフィルタの磁気
回路構成の模式図

【図７】同他のノイズフィルタの磁気回路構成の模式図

【図８】同他のノイズフィルタの磁気回路構成の模式図

【図９】同他のノイズフィルタの磁気回路構成の模式図

【図１０】本発明の実施の形態３のノイズフィルタの磁
気回路構成の模式図

【図１１】同ノイズフィルタの組立図

【図１２】同他のノイズフィルタの磁気回路構成の模式
図

【図１３】同ノイズフィルタの磁心の磁路内を流れる磁
束密度分布量をシミュレーションし、その結果を指数で
示した図

【図１４】同他のノイズフィルタの磁気回路構成の模式
図

【図１５】同他のノイズフィルタの磁気回路構成の模式
図

【図１６】従来のノイズフィルタの磁気回路構成の模式
図

【図１７】従来のノイズフィルタの磁気回路構成の模式
図

【符号の説明】

１ 日の字形磁心 ２ａ 一方の外側磁脚 ２ｂ 他方の外側磁脚 ３ 中央磁脚 ４ 共通磁脚 ５ 磁気ギャップ ６，６ａ 第１のコイル ７，７ａ 第２のコイル ８ ロの字形磁心 ９ Ｉ形磁心 １０ 第１のコイル １１，１１ａ 第２のコイル １２ 日の字形磁心 １３ 一方の外側磁脚 １４ 中央磁脚 １５ 他方の外側磁脚 １６ 共通磁脚 １７ 第１のコイル １８，１８ａ 第２のコイル １９ 一部が開磁路となった日の字形磁心 ２０ Ｉ形磁心 ２１ ロの字形磁心 ２２ コの字形磁心

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 日の字形磁心と第１のコイルと第２のコ
   イルとからなり、いずれか一方のコイルが日の字形磁心
   の中央磁脚および両外側磁脚の少なくともいずれか１つ
   の磁脚に巻回され、他方のコイルが中央磁脚と両外側磁
   脚のいずれか一方にまたがるように巻回されて構成した
   ノイズフィルタ。
2. 【請求項２】 第１のコイルが中央磁脚と一方の外側磁
   脚にまたがるように巻回され、第２のコイルが中央磁脚
   と他方の外側磁脚にまたがるように巻回された請求項１
   に記載のノイズフィルタ。
3. 【請求項３】 第１のコイルと第２のコイルがともに中
   央磁脚より外側磁脚に多く巻線した請求項２に記載のノ
   イズフィルタ。
4. 【請求項４】 第１のコイルが一方の外側磁脚に巻回さ
   れ、第２のコイルが中央磁脚と第１のコイルが巻回され
   た一方の外側磁脚にまたがるように巻回された請求項１
   に記載のノイズフィルタ。
5. 【請求項５】 第１のコイルが中央磁脚のみに巻回さ
   れ、第２のコイルが中央磁脚といずれか一方の外側磁脚
   にまたがるように巻回された請求項１に記載のノイズフ
   ィルタ。
6. 【請求項６】 日の字形磁心としてＥＥ形磁心を組合せ
   て構成した請求項１に記載のノイズフィルタ。
7. 【請求項７】 日の字形磁心としてロの字形磁心とＩ形
   磁心を組合せて構成した請求項１に記載のノイズフィル
   タ。
8. 【請求項８】 日の字形磁心としてロの字形磁心の共通
   磁脚を一方に延長した形状のものとＩ形磁心を組合せて
   構成した請求項１に記載のノイズフィルタ。
9. 【請求項９】 日の字形磁心としてロの字形磁心とコの
   字形磁心を組合せて構成した請求項１に記載のノイズフ
   ィルタ。
10. 【請求項１０】 日の字形磁心の中央磁脚の断面積と両
    外側磁脚の断面積と共通磁脚の断面積の比を１：０．４
    〜０．６：０．４〜０．６とした請求項１に記載のノイ
    ズフィルタ。
11. 【請求項１１】 第２のコイルを巻回した一方の外側磁
    脚の断面積と、第１のコイルと第２のコイルを巻回した
    中央磁脚の断面積と、コイルの巻回されない他方の外側
    磁脚の断面積と、共通磁脚の断面積の比を１：０．５６
    〜１：０．２５〜０．６６：０．５６〜１とした請求項
    ５に記載のノイズフィルタ。