JP3697594B2 - Low inductance capacitor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、低インダクタンスコンデンサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図7(a)は、従来例のコンデンサを示す側面模式図である。このコンデンサは、両端に電極引出部22a、22bを有するコンデンサ素子21を並設し、電流流入部23aと電流流出部23bとによって上記各電極引出部22a、22bを外部接続端子25a、25bに接続したものである。上記従来例のコンデンサでは、複数の比較的小容量のコンデンサ素子21を並列に接続することによって、比較的大容量のコンデンサを容易かつ安定に製作できるようになっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記従来例のコンデンサでは、図7(a)の矢印に示すように、一方の外部接続端子25aから流入した電流は、電流流入部23aを伝って下方に流通する一方、各コンデンサ素子21内を右から左へと流通し、その後に電流流出部23bを伝って上方に流通して他方の外部接続端子25bから流出していく。
【0004】
ところが上記従来例のコンデンサでは、電流流入部23aと電流流出部23bとがコンデンサ素子21の両端間の距離だけ離れて設けられている。そのため電流流入部23aと電流流出部23bとの間で生じるインダクタンスのキャンセル分は小さく、従って相互インダクタンスは大きくなる。また上記電流流入部23aと電流流出部23bとの間では、コンデンサ素子21内を一定方向に電流が流れるから、これによって生じる素子インダクタンスも無視できないものとなる。さらに通常は、これに端子のインダクタンス分が加えられる。つまり、
(総合インダクタンス)=(素子インダクタンス)+(端子インダクタンス)
+(相互インダクタンス)
となるのであり、上記従来例のコンデンサでは、この総合インダクタンスが大きくなってしまうという問題があった。
【0005】
一方、同図(b)は、上記コンデンサ素子21よりもその両端間の距離が大きなコンデンサ素子31を用いた従来例のコンデンサを示している。このようにコンデンサ素子31の両端間の距離が大きくなると、電流流入部23aと電流流出部23bとの間で生じるインダクタンスのキャンセル分はますます小さくなるので、相互インダクタンスはさらに大きなものとなる。また素子インダクタンスも電流の流路が長くなる分だけ大きくなるから、総合インダクタンスは一段と大きくなる。従って上記従来例のコンデンサでは、コンデンサ素子の両端間の距離が大きくなると、それにつれて総合インダクタンスも大きくなってしまうという問題があった。
【0006】
この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、総合インダクタンスが従来よりも格段に小さく、しかもそれがコンデンサ素子の両端間の距離に影響されることのない低インダクタンスコンデンサを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
そこで請求項1の低インダクタンスコンデンサは、両端に電極引出部2a、2bを有するコンデンサ素子1を並設し、そのコンデンサ素子1を並列に接続して各電極引出部2a、2bを外部接続端子5a、5bに接続するようにした低インダクタンスコンデンサにおいて、上記外部接続端子5a、5bに接続された電流流入部3aと電流流出部3bとを上記コンデンサ素子1の側面に沿って互いに近接して並設すると共に、接続部6a、6bを設け、この接続部6a、6bによって上記電流流入部3a又は電流流出部3bと上記電極引出部2a、2bとを、上記コンデンサ素子1の両端間方向に沿って接続するようにしたことを特徴としている。
【0008】
上記請求項1の低インダクタンスコンデンサでは、電流流入部3aと電流流出部3bとを互いに近接して並設しているから、両者3a、3bの間で生じるインダクタンスのキャンセル分は大きくなり、そのため相互インダクタンスは小さくなる。また接続部6a、6bにはコンデンサ素子1内と逆方向に電流が流れるから、これによって素子インダクタンスはキャンセルされて小さくなる。従って総合インダクタンスを小さくすることが可能となる。しかも、上記電流流入部3aと電流流出部3bとの間の距離はコンデンサ素子1の大きさに影響されることがないから、コンデンサ素子1の両端側の距離によって総合インダクタンスが影響されるのを回避することが可能となる。
【0009】
また請求項2の低インダクタンスコンデンサは、上記電流流入部3aと電流流出部3bとは、平板状の導体7a、7bによって構成したことを特徴としている。
【0010】
上記請求項2の低インダクタンスコンデンサでは、電流流入部3aと電流流出部3bとの電流密度が小さくなるので、電流流入部3aあるいは電流流出部3b自体で発生するインダクタンスを小さくすることができ、そのため総合インダクタンスを一段と小さくすることが可能となる。
【0011】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の低インダクタンスコンデンサの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【0012】
図1は、上記低インダクタンスコンデンサを示す透過斜視図である。この低インダクタンスコンデンサは、両端に電極引出部2a、2bを有する概略円柱状のコンデンサ素子1を上下に3段積層して1列とし、これを4列並設して形成されている。また同図において7a、7bは、図2に示す銅板8を概略コ字状に折曲して形成した平板導体である。両平板導体7a、7bは同様の構成となっているので、その一方について図2を用いて説明すると、この平板導体7aは、外部接続端子5a、銅板電極9a、端子接続板4a、及び接続片11から成っている。そしてこのような平板導体7a、7bの銅板電極9a、9bをコンデンサ素子1の1列目と2列目との間、及び3列目と4列目の間に挿入するように配置し、上記接続片11・・を折曲してこれを各コンデンサ素子1の電極引出部2a、2bに接続する。また上記端子接続板4a、4bは2列目及び3列目のコンデンサ素子1の上方に配置し、この端子接続板4a、4bから上方に突出する平板状の外部接続端子5a、5bを、互いに近接して対向するよう配置する。さらに上記のように構成された全体を、樹脂10でモールドする。なお図2に示す12は樹脂流入孔であって、樹脂モールドをする際に、この樹脂流入孔12から樹脂10が流入すると共に、この樹脂流入孔12にも樹脂10が充填されることにより全体の強度を増すようにしたものである。
【0013】
次に上記低インダクタンスコンデンサの作用について説明する。図3(a)は、上記低インダクタンスコンデンサの側面模式図である。流入側の外部接続端子5aから流入した電流は、上記平板導体7aの銅板電極9aを下方に向かって流通する。このように上記銅板電極9aは、電流流入部3aとして機能するものである。そして上記のように流入した電流は、上記電流流入部3aからコンデンサ素子1に流入すべく、外方(同図における右方)に向かって流れる。すなわち上記銅板電極9aは、電流流入部3aとコンデンサ素子1の電極引出部2aとを、コンデンサ素子1の両端間方向に沿って接続する接続部6aとしても機能しているのである。次に電流は、コンデンサ素子1の一方の電極引出部2aから他方の電極引出部2bへと同図における左方に向かってコンデンサ素子1内を流通する。そして上記他方の電極引出部2bから、上記流入側の平板導体7aと並設された流出側の平板導体7bに流れ込む。さらにこの電流は、上記平板導体7bの銅板電極9bにおいて、その接続部6bとして機能する部分を同図における右方へと流通し、その後電流流出部3bとして機能する部分を上方へ向かって流れ、流出側の外部接続端子5bから流出していくのである。
【0014】
上記のような低インダクタンスコンデンサでは、電流が下方に向かって流れる電流流入部3aと、同じ量の電流が上方に向かって流れる電流流出部3bとが、互いに近接して配置されている。従って上記電流流入部3aと電流流出部3bとによって発生するインダクタンスは互いにキャンセルされ、そのため相互インダクタンスは小さいものとなる。また接続部6a、6bには、コンデンサ素子1内を流れる電流と逆方向の電流が流れるから、コンデンサ素子1の素子インダクタンスも大部分がキャンセルされる。さらに上記の銅板電極9a、9bは平板状に形成しているので電流密度が小さくなり、電流流入部3a又は電流流出部3bで生じるインダクタンス自体も小さいものとなる。そのうえ外部接続端子5a、5bも平板状に形成し、これを互いに近接して対向配置しているから、端子インダクタンスも小さくなっている。従って以上より、上記低インダクタンスコンデンサでは、その総合インダクタンスが非常に小さいものとなり、コンデンサとして理想的な性能を得ることができるのである。しかも1枚の銅板8を折曲して形成した平板導体7a、7bを設けるだけであるから、その構成を非常に簡素なものとすることができる。
【0015】
また図3(b)には、コンデンサ素子1の両端間距離の異なるものを同図(a)と比較して示しているが、平板導体7a、7bの対向配置による相互インダクタンス、端子インダクタンスの低減効果、及び接続部6a、6bによる素子インダクタンスの低減効果は両図に示す場合のいずれにおいても同様に得られるものである。従って総合インダクタンスが、コンデンサ素子1の両端間距離によって影響されることはほとんどない。
【0016】
一方、図4及び図5は、この発明の低インダクタンスコンデンサの他の実施形態を示す透過斜視図である。この低インダクタンスコンデンサでは、上記図1に示すように配列したコンデンサ素子1をさらに端子間方向に並設し、各コンデンサ素子1を並列に接続したものである。そしてこれに対応して平板電極7a、7bも、それぞれ電流流入側17a、17bと電流流出側18a、18bとに分割構成している。
【0017】
上記のように構成した他の実施形態の低インダクタンスコンデンサにおいても、平板導体17a、17b、18a、18bの対向配置による相互インダクタンス、端子インダクタンスの低減効果、及び接続部6a、6bによる素子インダクタンスの低減効果、さらに電流流路を平板状にして電流密度を低下させ、これによってインダクタンスを低減させる効果は図1に示す低インダクタンスコンデンサの場合と同様に得ることができる。従って両者の総合インダクタンスはほとんど同じである。その一方で、図4に示す低インダクタンスコンデンサでは容量が倍増しているから、このようにすることによって高性能な低インダクタンスコンデンサを容易に得ることができる。そしてこの考え方を拡張し、コンデンサ素子1をさらに多量に並設した低インダクタンスコンデンサに、この発明を適用することも可能である。
【0018】
以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば図6は、外部接続端子5a、5bの変形例を示し、同図(a)はこれを凸形端子とした場合であり、また同図(b)は凹形端子とした場合である。両図に示すように外部接続端子5a、5bは、基本的には対向配置された平板状としながら、その先端部分だけを凸形又は凹形に変形することにより、端子インダクタンスの低減効果を十分に得ながら、外部配線等の接続作業を容易とすることができる。また上記実施形態においては、配列したコンデンサ素子1を樹脂10によってモールドしたが、これはケース内に収容し、絶縁油、絶縁ガス、樹脂等を充填するようにしてもよい。
【0019】
【発明の効果】
上記請求項1の低インダクタンスコンデンサでは、電流流入部と電流流出部とを互いに近接して並設しているから、両者の間で生じるインダクタンスのキャンセル分は大きくなり、そのため相互インダクタンスは小さくなる。また接続部にはコンデンサ素子と逆方向に電流が流れるから、これによって素子インダクタンスはキャンセルされて小さくなる。従って総合インダクタンスを小さくすることが可能となる。しかも、上記電流流入部と電流流出部との間の距離はコンデンサ素子の大きさに影響されることがないから、コンデンサ素子の両端間の距離によって総合インダクタンスが影響されるのを回避することが可能となる。
【0020】
また請求項2の低インダクタンスコンデンサでは、電流流入部と電流流出部との電流密度が小さくなるので、電流流入部あるいは電流流出部自体で発生するインダクタンスを小さくすることができ、そのため総合インダクタンスを一段と小さくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態の低インダクタンスコンデンサの透過斜視図である。
【図2】上記低インダクタンスコンデンサに用いた銅板の平面図である。
【図3】上記低インダクタンスコンデンサの側面模式図である。
【図4】この発明の他の実施形態の低インダクタンスコンデンサの透過斜視図である。
【図5】上記低インダクタンスコンデンサの側面模式図である。
【図6】外部接続端子の変形例である。
【図7】従来例のコンデンサの側面模式図である。
【符号の説明】
1 コンデンサ素子
2a 電極引出部
2b 電極引出部
3a 電流流入部
3b 電流流出部
5a 外部接続端子
5b 外部接続端子
6a 接続部
6b 接続部
7a 平板導体
7b 平板導体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a low inductance capacitor.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7A is a schematic side view showing a conventional capacitor. In this capacitor,
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the capacitor of the conventional example, as indicated by an arrow in FIG. 7A, the current flowing from one
[0004]
However, in the conventional capacitor, the
(Total inductance) = (Element inductance) + (Terminal inductance)
+ (Mutual inductance)
Therefore, the conventional capacitor has a problem that the total inductance is increased.
[0005]
On the other hand, FIG. 2B shows a conventional capacitor using a
[0006]
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional drawbacks, and its purpose is that the total inductance is much smaller than the conventional one, and that it is influenced by the distance between both ends of the capacitor element. There is no low inductance capacitor to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Accordingly, in the low inductance capacitor according to the first aspect, the
[0008]
In the low inductance capacitor according to the first aspect, since the
[0009]
The low-inductance capacitor according to claim 2 is characterized in that the
[0010]
In the low-inductance capacitor according to the second aspect, since the current density between the
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, specific embodiments of the low-inductance capacitor of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0012]
FIG. 1 is a transparent perspective view showing the low inductance capacitor. This low-inductance capacitor is formed by stacking substantially
[0013]
Next, the operation of the low inductance capacitor will be described. FIG. 3A is a schematic side view of the low inductance capacitor. The current flowing from the inflow side
[0014]
In the low inductance capacitor as described above, the
[0015]
FIG. 3B shows a
[0016]
4 and 5 are transparent perspective views showing other embodiments of the low-inductance capacitor of the present invention. In this low-inductance capacitor, the
[0017]
Even in the low-inductance capacitors of other embodiments configured as described above, the mutual inductance and terminal inductance are reduced by the opposing arrangement of the
[0018]
Although specific embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention. For example, FIG. 6 shows a modification of the
[0019]
【The invention's effect】
In the low inductance capacitor according to the first aspect of the present invention, since the current inflow portion and the current outflow portion are arranged in close proximity to each other, the amount of cancellation of inductance generated between the two becomes large, and thus the mutual inductance becomes small. Further, since a current flows through the connection portion in the direction opposite to the capacitor element, the element inductance is canceled and becomes smaller. Therefore, the total inductance can be reduced. In addition, since the distance between the current inflow portion and the current outflow portion is not affected by the size of the capacitor element, it is possible to avoid the influence of the total inductance due to the distance between both ends of the capacitor element. It becomes possible.
[0020]
In the low-inductance capacitor according to the second aspect, since the current density between the current inflow portion and the current outflow portion is small, the inductance generated in the current inflow portion or the current outflow portion itself can be reduced, so that the total inductance is further increased. It can be made smaller.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a transparent perspective view of a low inductance capacitor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a copper plate used in the low inductance capacitor.
FIG. 3 is a schematic side view of the low-inductance capacitor.
FIG. 4 is a transparent perspective view of a low inductance capacitor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic side view of the low-inductance capacitor.
FIG. 6 is a modification of the external connection terminal.
FIG. 7 is a schematic side view of a conventional capacitor.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
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