JP3875167B2 - 電子機器のノイズ防止構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線基板上に実装された半導体ＩＣと、この半導体ＩＣの入力インピーダンスよりもプリント配線基板上のグランドに対してインピーダンスの高い電子部品との間が配線を介して電気的に接続されている電子機器におけるノイズ防止構造に係り、特には放射イミュニティを強化するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子機器では、プリント配線基板上に実装された半導体ＩＣと、この半導体ＩＣの入力インピーダンスよりもプリント配線基板上のグランドに対してインピーダンスの高い電子部品との間を配線を介して電気的に接続したものがある。たとえば、各種の制御や信号処理を行う半導体ＩＣに対して、半導体ＩＣが実装されたプリント配線基板上のグランドに対して非接地となっている抵抗、インダクタなどの受動素子や各種の電気的情報を得るセンサなどの電子部品がケーブルなどの配線を用いて接続される場合がある。
【０００３】
このような構成の電子機器では、その他の電子機器から発生した高周波の電磁波ノイズが存在する場合、電子部品と半導体ＩＣ間を結ぶ配線がアンテナとして作用して半導体ＩＣに高周波電流が流れ、半導体ＩＣが誤動作することがある。また、半導体ＩＣから電子部品に対してクロック信号を送信するような場合、クロック信号の高調波成分に起因して配線がアンテナとして作用し、外部に放射ノイズを発散する放射源となり、他の電子機器に対して悪影響を及ぼすことがある。
【０００４】
そこで、このような電磁波ノイズに起因した装置の誤動作や他の機器に対する悪影響を防止するために、国際的にはＩＥＣ（Ｉnternational Ｅlectrotechnical Ｃomission）によって、また、各地域たとえば欧州ではＣＩＳＰＲ（Ｉnternational Ｓpecial Ｃommittee on Ｒadio Ｉnterference）、北米ではＦＣＣ（Ｆederal Ｃommunicatins Ｃomission）、日本ではＶＣＣＩ（Ｖoluntary Ｃontrol Ｃouncil for Ｉnterference）などによって、電子機器から放射される電磁エネルギの上限値としての放射エミッションや、外部から到来する電磁波ノイズに対して電子機器が誤動作しない限界値としての放射イミュニティが規定されている。
【０００５】
このような放射イミュニティは、たとえば周波数が３０ＭＨｚ〜１ＧＨｚまでの試験が実施されて規定値を満たすか否かが判定される。たとえば、漏電遮断器の国際規格のＩＥＣ６０９４７−２で規定されている試験周波数は１ＧＨｚまでなので、１ＧＨｚ以下の範囲で電子機器の放射イミュニティを強化すれば、要求特性は一応満足されていることになる。
【０００６】
ところで、従来技術では、複数のプリント配線基板間をケーブルで接続して信号伝送を行う場合に、ケーブルの長さを調整することで共振現象が起こらないようにして放射ノイズの低減を図っている（例えば、特許文献１参照）。この場合、たとえば、試験周波数の上限が１ＧＨｚの場合、その１／４波長は７５ｍｍとなるので、ケーブルの長さを７５ｍｍ以下に調整することで放射イミュニティを低減する。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２４４６００号公報（第３−５頁、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来技術では、ケーブル長さを規定することで電子機器の放射イミュニティを低減しているが、このようなケーブル長さを規定すると、電子機器を実装する際にプリント配線基板の取り付け位置を変更するなどの必要性が生じる。そのため、レイアウトを変更するなどの手間がかかったり、あるいは、ケーブル長さの制約のために実装部品が搭載できなくなるといった不具合を生じる。
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、従来のように配線長さを特に規定しなくても、放射イミュニティを強化し得る電子機器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために、プリント配線基板上に実装された半導体ＩＣと、この半導体ＩＣの入力インピーダンスよりもプリント配線基板上のグランドに対してインピーダンスの高い電子部品との間が配線を介して電気的に接続されている電子機器のノイズを防止するための構造を前提として、次の構成を採用している。
【００１１】
すなわち、請求項１記載の発明に係る電子機器のノイズ防止構造は、上記配線の両端間の長さが外部から到来する電磁波ノイズの波長の１／４波長以上である構造であって、上記配線に対して電子部品側または半導体ＩＣ側の端部を起点として電磁波ノイズの１／４波長未満にそれぞれ区切る位置にキャパシタの一端が接続され、このキャパシタの他端はグランド側または電源側に接続されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項２記載の発明では、上記各配線の両端間の長さが外部から到来する電磁波ノイズの波長の１／４波長以上である構造であって、上記電子部品側または半導体ＩＣ側の端部を起点として電磁波ノイズの１／４波長未満にそれぞれ区切る位置において上記一対の配線間を結んでキャパシタが介在されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項３記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の発明の構成において、上記配線がプリント配線基板の同一面上に形成された信号ラインとグランドラインとからなる構造であって、上記キャパシタは、電子部品までの距離よりも半導体ＩＣまでの距離が十分に短くなるように、半導体ＩＣに近接した位置に設けられることを特徴としている。
【００１４】
請求項４記載の発明では、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発明の構成において、上記電子部品はＺＣＴであり、上記半導体ＩＣは上記ＺＣＴの検出出力に基づいて漏電の有無を判別する漏電判別回路であることを特徴としている。
【００１５】
請求項５記載の発明では、請求項４記載の発明の構成において、上記ＺＣＴと漏電判別回路とを結ぶ配線の途中には感度切換装置が並列に接続され、この感度切換装置と上記漏電判別回路とを結ぶ引出配線の両端間の長さが外部から到来する電磁波ノイズの波長の１／４波長以上である構造であって、その引出配線に対して上記電磁波ノイズの波長の１／４波長未満に区切る位置にキャパシタの一端が接続され、キャパシタの他端はグランド側または電源側に接続されていることを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１における電子機器のノイズ防止構造の概略構成を示す斜視図である。
【００１７】
この実施の形態１において、電子機器は、単一のプリント配線基板１上に半導体ＩＣ２と、この半導体ＩＣ２の入力インピーダンスよりもインピーダンスの高い電子部品３とが共に実装されるとともに、両者２，３の間が一対の配線４，５を介して電気的に接続されている。
【００１８】
ここに、上記の電子部品３は、抵抗やインダクタなどの受動素子、あるいは、各種の電気的情報を得るセンサなどで構成されており、この電子部品３は半導体ＩＣ２が実装されたプリント配線基板１上のグランドに対して非接地状態になっている。また、配線４，５は、導電用のケーブル、あるいは基板１上に導体パターンを形成することにより構成されている。
【００１９】
そして、この実施の形態１において、各配線４，５は、その両端間の長さＬ０が想定される外部から到来する高周波の電磁波ノイズの波長の１／４波長以上の長さを有している。そのため、各配線４，５に対して、電子部品３側または半導体ＩＣ２側の端部を起点として電磁波ノイズの１／４波長未満にそれぞれ区切る位置（この例では電子部品３側の端部から長さＬ１の位置）にそれぞれキャパシタＣ１，Ｃ２の一端が接続され、これらの各キャパシタＣ１，Ｃ２の他端はプリント配線基板１に予め形成された図示しないスルーホールを介してグランドに接続されている。
【００２０】
たとえば、放射ノイズの周波数が１ＧＨｚ（したがって、１／４波長が７５ｍｍ）の場合を想定すると、配線４，５の両端間の長さＬ０が１１５ｍｍである場合、Ｌ１，Ｌ２が共に７５ｍｍ未満となる位置（たとえばＬ１＝７０ｍｍ，Ｌ２＝４５ｍｍの位置）にキャパシタＣ１，Ｃ２が接続される。
【００２１】
上記構成において、外来の電磁波ノイズが存在する場合に、半導体ＩＣ２の入力インピーダンスよりもプリント配線基板１上のグランドに対してインピーダンスの高い電子部品３が共に実装されて両者２，３の間が一対の配線４，５を介して電気的に接続されしていると、上記の配線４，５がアンテナとして作用して配線４，５に高周波電流が誘起される。このとき、配線４，５の途中にキャパシタＣ１，Ｃ２が設けられていると、配線４，５に誘起された高周波電流はキャパシタＣ１，Ｃ２を介してグランドに流れる。このため、共振現象が抑制されて高周波電流が増加しないので、半導体ＩＣ２の誤動作を防止することができ、放射イミュニティを強くすることができる。
【００２２】
このように、この実施の形態１の電子機器においては、半導体ＩＣ２と電子部品３との間を結ぶ配線４，５の長さについて特に規定なくても、配線４，５の途中にキャパシタＣ１，Ｃ２を接続することで放射イミュニティを強化することが可能になる。
【００２３】
なお、上記の実施の形態１においては、電磁波ノイズの周波数が１ＧＨｚのときに配線４，５の両端間の長さをＬ０＝１１５ｍｍとしたので、配線４，５の途中の１箇所にキャパシタＣ１，Ｃ２を接続しているが、たとえば、配線４，５の両端間の長さＬ０が想定される高周波の電磁波ノイズの１／２波長以上の長さ、つまりＬ０＝１５０ｍｍ以上の長さがある場合には、各配線４，５の長さ方向に対して７５ｍｍ未満となる複数箇所にキャパシタをそれぞれ接続することになる。
【００２４】
また、上記の実施の形態１では、単一のプリント配線基板１上に半導体ＩＣ２と電子部品３とが共に実装されているが、本発明はこれに限らず、たとえば図２に示すように、半導体ＩＣ２と電子部品３とがそれぞれのプリント配線基板１ａ，１ｂに個別に実装されていて、両者２，３がケーブル４，５を介して互いに接続されている場合についても、ケーブル４，５の途中にキャパシタＣ１，Ｃ２を設けることにより同様な効果が得られる。
【００２５】
さらに、図３に示すように、電子部品３がプリント配線基板に搭載されることなく単体で存在し、この電子部品３が半導体ＩＣ２とケーブル４，５で接続されている場合についても、ケーブル４，５の途中にキャパシタＣ１，Ｃ２を設けることにより同様な効果が得られる。
【００２６】
図２および図３に示したように、プリント配線基板１からケーブル４，５がはみ出す場合には、キャパシタＣ１，Ｃ２は上記の接続位置の条件を満たしつつ、プリント配線基板１上に配置するようにすれば、キャパシタＣ１，Ｃ２の実装が容易になるため都合がよい。
【００２７】
実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２における電子機器のノイズ防止構造の概略構成を示す斜視図であり、図１に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。
【００２８】
この実施の形態２において、電子機器は、単一のプリント配線基板１上に半導体ＩＣ２と電子部品３とが共に実装されるとともに、両者２，３間が一対の配線４，５を介して電気的に接続されている点は実施の形態１の場合と同様である。
【００２９】
そして、この実施の形態２において、実施の形態１の場合と異なる点は、両配線４，５間の間隔が実施の形態１の場合よりも広くなっており、また、各配線４，５の電子部品３側または半導体ＩＣ２側の端部を起点として外部より到来する電磁波ノイズの波長の１／４波長未満にそれぞれ区切る位置（この例では電子部品３側の端部から長さＬ１の位置）に、両配線４，５間を結んでキャパシタＣ３が介在されていることである。
【００３０】
この実施の形態２のように、両配線４，５間の間隔が広く、かつ配線４，５の両端間の長さが電磁波ノイズの１／４波長以上ある場合には、一方の配線４から半導体ＩＣ２を経て他方の配線５に至る経路において電磁波ノイズの１／２波長に相当する長さで共振を起こして高周波電流が誘起されることがある。これに対して、両配線４，５間にキャパシタＣ３を挿入した場合には、１／２波長および１／４波長での共振現象がいずれも抑制されるので、放射イミュニティを強くすることができる。
【００３１】
なお、上記の実施の形態１，２において、プリント配線基板１の同一面上に配線４，５である信号ラインと共にグランドラインが同時にパターン形成されている場合には、多層配線基板のようにグランドパターンを大きく確保してインピーダンスを小さくすることが難しい。そこで、このような場合には、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、電子部品３までの距離Ｌ１よりも半導体ＩＣ２までの距離Ｌ２が十分に短くなるように、半導体ＩＣ２に極力近接した位置に接続するのが好ましい。
【００３２】
このようにすれば、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３と半導体ＩＣ２のグランドピン間に存在する配線パターンのインピーダンスが小さくなるため、放射イミュニティを一層高める効果が得られる。
【００３３】
実施の形態３．
図５は本発明の実施の形態３における漏電遮断器の構成を示す回路図である。この実施の形態３において、電子機器としての漏電遮断器１０は、変圧器１１と電動機１２との間を結ぶ三相の電力系統の経路の途中に設けられた電子部品してのＺＣＴ（零相変流器）１３、このＺＣＴ１３の検出出力に基づいて地絡発生の有無を検出する漏電検出部１４、この漏電検出部１４の検出動作に応じて変圧器１１と電動機１２との間に設けられたブレーカ１５を動作させる電磁コイル１６を備えている。
【００３４】
上記の漏電検出部１４は、プリント配線基板上１７に半導体ＩＣとしての漏電判別回路１８が設けられており、この漏電判別回路１８と上記のＺＣＴ１３との間が一対の配線２１，２２を介して電気的に接続されている。なお、各配線２１，２２は、ＺＣＴ１３の二次巻線に接続された導電用のケーブルおよび基板１７上に形成された導体パターンの双方を含んでいる。
【００３５】
また、この実施の形態３において、各配線２１，２２の両端間の長さＬ４は、想定される外部から到来する高周波の電磁波ノイズの波長の１／４波長以上の長さを有している。そのため、各配線２１，２２に対して、ＺＣＴ１３側または漏電判別回路１８側の端部を起点として電磁波ノイズの１／４波長未満にそれぞれ区切る位置（この例ではＺＣＴ１３と基板１７との間のケーブル部分のＺＣＴ１３側から長さＬ５の位置）にそれぞれキャパシタＣ５，Ｃ６の一端が接続され、これらの各キャパシタＣ５，Ｃ６の他端は図示しないリード線を介してプリント配線基板１７のグランドに接続されている。
【００３６】
たとえば、電磁波ノイズの周波数が１ＧＨｚ（１／４波長が７５ｍｍ）の場合を想定すると、配線２１，２２の両端間の長さＬ４が１１５ｍｍである場合、Ｌ５，Ｌ６が共に７５ｍｍ未満となる位置（たとえばＬ５＝６５ｍｍ，Ｌ６＝５０ｍｍの位置）にキャパシタＣ５，Ｃ６が接続される。
【００３７】
上記構成の漏電遮断器１０において、変圧器１１と電動機１２との間を結ぶ三相の電力系統の経路に地絡が生じると、三相電流が不平衡になり、ＺＣＴ１３の鉄心に磁束が発生し、二次巻線に電圧が誘起される。この電圧変化が漏電検出部１４の漏電判別回路１８において予め設定された基準値と比較され、基準値よりも電圧変化が大きい場合には、漏電判別回路１８は地絡が発生したものと判断して電磁コイル１６に電流を流すため、ブレーカ１５が作動して電力供給経路を遮断する。
【００３８】
ここで、漏電遮断器１０に対して外来の電磁波ノイズがあると、上記の配線２１，２２がアンテナとして作用して配線２１，２２に高周波電流が誘起される。そのとき、配線２１，２２の途中にキャパシタＣ５，Ｃ６が設けられていない場合には、配線２１，２２が１／４波長となる周波数で共振する。このため配線２１，２２のインピーダンスが小さくなって高周波電流が増加し、これが配線２１，２２を介して漏電判別回路１８に伝搬し、漏電判別回路１８に誤動作が生じる。すなわち、実際には地絡が生じていないにもかかわらずブレーカ１５が作動したり、実際には地絡が生じているのにブレーカ１５が作動しなかったりする。
【００３９】
これに対して、配線２１，２２の途中にキャパシタＣ５，Ｃ６を設けた場合には、配線２１，２２に誘起された高周波電流はキャパシタＣ５，Ｃ６を介してグランドに流れるため、高周波的にみればキャパシタＣ５，Ｃ６を中心に配線２１，２２がＬ５とＬ６の長さに２分割されたようになる。そして、Ｌ５，Ｌ６の長さがいずれも外来の電磁波ノイズの１／４波長未満になるように設定しておけば、共振現象が抑制されて高周波電流が増加しないので、漏電判別回路１８の誤動作を防止することができ、放射イミュニティが強化される。
【００４０】
このように、この実施の形態３の漏電遮断器１０においては、ＺＣＴ１３と漏電判別回路１８間を結ぶ配線２１，２２の長さについて特に規定しなくても、配線２１，２２の途中にキャパシタＣ５，Ｃ６を接続することで、放射イミュニティを強化することが可能になる。
【００４１】
なお、上記の実施の形態３では、ＺＣＴ１３と基板１７との間のケーブル部分にキャパシタＣ５，Ｃ６を接続したが、図６に示すように、配線２１，２２を電磁波ノイズの１／４波長未満にそれぞれ区切る条件を満たす限りは、漏電判別回路１８にできるだけ近接したプリント配線基板１７上の導体パターンにキャパシタＣ５，Ｃ６を接続するのが一層好ましい。たとえば、Ｌ４＝１１５ｍｍの場合、ＺＣＴ１３側の端部からＬ７＝７３ｍｍ、したがって漏電判別回路１８側の端部からＬ８＝４２ｍｍ離れた基板１７上の導体パターンにキャパシタＣ５，Ｃ６を接続する。
【００４２】
このように、基板１７上にキャパシタＣ５，Ｃ６を接続する場合には、キャパシタＣ５，Ｃ６の実装が容易になるだけでなく、キャパシタＣ５，Ｃ６をグランドに接続するためのリード端子の長さを短くでき、その結果、キャパシタＣ５，Ｃ６とグランド間のインピーダンスが低くなるので、電磁波ノイズによって誘起される高周波電流が漏電判別回路１８側に一層流れにくくなり、半導体ＩＣの誤動作をさらに確実に防止することができる。
【００４３】
実施の形態４．
図７は本発明の実施の形態４における漏電遮断器の構成を示す回路図であり、図５に示した実施の形態３と対応する構成部分には同一の符号を付す。
【００４４】
この実施の形態４におけ漏電遮断器は、ＺＣＴ１３と漏電判別回路１８との間が一対の配線２１，２２を介して電気的に接続されている点は実施の形態３の場合と同様である。
【００４５】
この実施の形態４において、実施の形態３の場合と異なる点は、一対の配線２１，２２間の間隔が実施の形態３の場合よりも広くなっており、また、両配線２１，２２の電子部品３側または半導体ＩＣ２側の端部を起点として外部から到来する電磁波ノイズの波長の１／４波長未満にそれぞれ区切る位置（この例では電子部品３側の端部から長さＬ５の位置）において、両配線２１，２２間を結んでキャパシタＣ７が介在されていることである。
【００４６】
この実施の形態４のように、両配線２１，２２間の間隔が広く、かつ各配線２１，２２の両端間の長さが電磁波ノイズの１／４波長以上ある場合には、一方の配線２１から漏電判別回路１８を経て他方の配線２２に至る経路において電磁波ノイズの１／２波長に相当する長さで共振を起こして高周波電流が誘起されることがある。これに対して、両配線２１，２２間にキャパシタＣ７を挿入した場合には、１／２波長および１／４波長での共振現象がいずれも抑制されるので、漏電判別回路１８の誤動作を防止することができ、放射イミュニティが強化される。
【００４７】
実施の形態５．
図８は本発明の実施の形態５における漏電遮断器の構成を示す回路図であり、図５に示した実施の形態３と対応する構成部分には同一の符号を付す。
【００４８】
この実施の形態５の漏電遮断器は、ＺＣＴ１３と漏電判別回路１８とを結ぶ配線２１，２２の途中に感度切換装置２３が並列に接続されている。この感度切換装置２３は、何ｍＡで地絡電流でブレーカ１５を作動させるかを決める、いわゆる定格感度電流を切り換えるためのものであって、スイッチと抵抗とから構成されている。
【００４９】
ここで、ＺＣＴ１３と漏電判別回路１８との間を接続する一対の配線２１，２２の両端間の長さＬ９は、外部から到来する電磁波ノイズの波長の１／４波長未満（ここでは７５ｍｍ未満）とする。そのため、配線２１，２２の途中にはキャパシタが設けられていない。
【００５０】
一方、この感度切換装置２３と漏電判別回路１８とを結ぶ各引出配線２６，２７は、その両端間の長さが電磁波ノイズの１／４波長以上であるので、その引出配線２６，２７を電磁波ノイズの１／４波長未満に区切る各位置にキャパシタＣ８，Ｃ９の一端が接続され、キャパシタＣ８，Ｃ９の他端はグランドに接続されている。
【００５１】
このように、引出配線２６，２７の両端間の長さが電磁波ノイズの１／４波長以上ある場合にはその途中にキャパシタＣ８，Ｃ９を接続することにより、引出配線２６，２７に誘起される高周波電流が抑制されるので、漏電判別回路１８の誤動作を防止することができ、放射イミュニティの強化を図ることが可能になる。
【００５２】
なお、上記の実施の形態３〜５に示した漏電遮断器は、三相の電力系統に使用される場合について説明したが、単相に使用するものについても同様に適用することが可能である。
【００５３】
上記の実施の形態１〜５について、次のような変形例や応用例を考えることができる。
（１） 上記の各実施の形態１〜５では、規格の試験周波数を１ＧＨｚ以下であることを前提にしているため、想定される電磁波ノイズの１／４波長を全て７５ｍｍとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、規格が変更されたり、あるいは異なる規格を適用する場合において、たとえば試験周波数が２ＧＨｚになった場合には、電磁波ノイズの１／４波長は３７.５ｍｍになるので、その場合には、これに合わせてキャパシタＣ１，Ｃ２の接続位置を適切に設定する必要がある。
【００５４】
（２） また、上記の実施の形態１，３，５では、キャパシタＣ１，Ｃ２、Ｃ５，Ｃ６の他端をプリント配線基板のグランド側に接続した場合について説明したが、キャパシタＣ１，Ｃ２、Ｃ５，Ｃ６の他端をプリント配線基板の電源側に接続した場合にも同様な効果が得られる。
【００５５】
（３） 上記の各実施の形態１〜５において、電磁波ノイズの周波数によっては、キャパシタの容量だけでなく、これに付随するインダクタンス成分がキャパシタのインピーダンスに影響を与えるので、キャパシタとしては、リード端子が長くてインダクタンス成分の大きいリード付コンデンサを使用するよりも、リード端子がなくてインダクタンス成分の小さいチップ型コンデンサを使用することが好ましい。
【００５６】
（４） 上記の各実施の形態１〜５では、電気機器に対する放射イミュニティの強化について述べたが、本発明は、プリント配線基板上に実装された半導体ＩＣがノイズ源となり、放射エミッションが問題となる場合についても有効である。
【００５７】
（５） さらに、本発明は、上記の実施の形態１〜５で説明した構成のもの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で適宜に変更して実施することができる。たとえば、自動車の電装品の内、エンジンを制御するＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）は、ケーブルを介して回転センサやエアフローセンサが接続されており、これらのセンサをＺＣＴ１３、ＥＣＵを漏電判別回路１８と見なせば同様の効果が得られる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明に係る電気機器のノイズ防止構造によれば、次の効果が得られる。
（１） 請求項１記載に係る発明では、プリント配線基板上に実装された半導体ＩＣと電子部品との間を接続する配線の両端間の長さが外部から到来する電磁波ノイズの波長の１／４波長以上である場合には、電子部品側または半導体ＩＣ側の端部を起点として電磁波ノイズの１／４波長未満にそれぞれ区切る位置にキャパシタを接続しているので、配線に生じる共振現象が抑制される。そのため、放射イミュニティを強化することが可能になる。しかも、半導体ＩＣと電子部品との間を結ぶ配線の長さについて特に規定する必要がないので、配線レイアウトの変更が不要である。
【００５９】
（２） 請求項２記載の発明に係る電子機器は、プリント配線基板上に実装された半導体ＩＣと電子部品との間を接続する一対の配線の両端間の長さが外部より到来する電磁波ノイズの波長の１／４波長以上である場合には、電子部品側または半導体ＩＣ側の端部を起点として電磁波ノイズの１／４波長未満にそれぞれ区切る位置において、両配線間を結んでキャパシタが介在されているので、両配線間の間隔が広い場合でも、請求項１記載の発明の場合と同様に、配線に生じる共振現象が抑制される。そのため、放射イミュニティを強化することが可能になる。しかも、半導体ＩＣと電子部品との間を結ぶ配線の長さについて特に規定する必要がないので、配線レイアウトの変更が不要である。
【００６０】
（３） 請求項３記載の発明に係る電子機器は、請求項１または請求項２に記載の発明の効果に加えて、配線がプリント配線基板の同一面上に形成された信号ラインとグランドラインとを含む場合、キャパシタを半導体ＩＣに近接した位置に接続しているので、キャパシタと半導体ＩＣ間に存在する配線部分のインピーダンスを小さくすることができる。そのため、このような場合にも放射イミュニティを強くすることができる。
【００６１】
（４） 請求項４記載の発明では、電子機器が漏電遮断器である場合において、ＺＣＴで検出された漏電を検出する漏電判別回路が外来の電磁波ノイズに起因して誤動作するのを確実に防止することができ、放射イミュニティの強化が図れる。そのため、漏電遮断器の信頼性を高めることができる。
【００６２】
（５） 請求項５記載の発明の漏電遮断器は、請求項４記載の発明の効果に加えて、この感度切換装置と漏電判別回路とを結ぶ引出配線の両端間の長さが電磁波ノイズの１／４波長以上である場合には、その引出配線に対して電磁波ノイズの１／４波長未満に区切る位置にキャパシタを接続しているので、感度切換装置を設けた場合にも外来の電磁波ノイズに起因した漏電判別回路の誤動作を防止することができ、放射イミュニティの強化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係る電子機器のノイズ防止構造の概略構成を示す斜視図である。
【図２】 実施の形態１に示した電子機器のノイズ防止構造の変形例を示す斜視図である。
【図３】 実施の形態１に示した電子機器のノイズ防止構造のさらに他の変形例を示す斜視図である。
【図４】 本発明の実施の形態２に係る電子機器のノイズ防止構造の概略構成を示す斜視図である。
【図５】 本発明の実施の形態３における漏電遮断器の構成を示す回路図である。
【図６】 実施の形態３に示した漏電遮断器の変形例を示す回路図である。
【図７】 本発明の実施の形態４における漏電遮断器の構成を示す回路図である。
【図８】 本発明の実施の形態５における漏電遮断器の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ プリント配線基板、２ 半導体ＩＣ、３ 電子部品、４，５配線、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ キャパシタ、１０ 漏電遮断器、１３ ＺＣＴ（電子部品）、１７ プリント配線基板、１８ 漏電判別回路（半導体ＩＣ）、２１，２２ 配線、Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７ キャパシタ、２３ 感度切換装置、２６，２７ 引出配線、Ｃ８，Ｃ９ キャパシタ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線基板上に実装された半導体ＩＣと、この半導体ＩＣの入力インピーダンスよりもプリント配線基板上のグランドに対してインピーダンスの高い電子部品との間が配線を介して電気的に接続されている電子機器におけるノイズ防止構造に係り、特には放射イミュニティを強化するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子機器では、プリント配線基板上に実装された半導体ＩＣと、この半導体ＩＣの入力インピーダンスよりもプリント配線基板上のグランドに対してインピーダンスの高い電子部品との間を配線を介して電気的に接続したものがある。たとえば、各種の制御や信号処理を行う半導体ＩＣに対して、半導体ＩＣが実装されたプリント配線基板上のグランドに対して非接地となっている抵抗、インダクタなどの受動素子や各種の電気的情報を得るセンサなどの電子部品がケーブルなどの配線を用いて接続される場合がある。
【０００３】
このような構成の電子機器では、その他の電子機器から発生した高周波の電磁波ノイズが存在する場合、電子部品と半導体ＩＣ間を結ぶ配線がアンテナとして作用して半導体ＩＣに高周波電流が流れ、半導体ＩＣが誤動作することがある。また、半導体ＩＣから電子部品に対してクロック信号を送信するような場合、クロック信号の高調波成分に起因して配線がアンテナとして作用し、外部に放射ノイズを発散する放射源となり、他の電子機器に対して悪影響を及ぼすことがある。
【０００４】
そこで、このような電磁波ノイズに起因した装置の誤動作や他の機器に対する悪影響を防止するために、国際的にはＩＥＣ（Ｉnternational Ｅlectrotechnical Ｃomission）によって、また、各地域たとえば欧州ではＣＩＳＰＲ（Ｉnternational Ｓpecial Ｃommittee on Ｒadio Ｉnterference）、北米ではＦＣＣ（Ｆederal Ｃommunicatins Ｃomission）、日本ではＶＣＣＩ（Ｖoluntary Ｃontrol Ｃouncil for Ｉnterference）などによって、電子機器から放射される電磁エネルギの上限値としての放射エミッションや、外部から到来する電磁波ノイズに対して電子機器が誤動作しない限界値としての放射イミュニティが規定されている。
【０００５】
このような放射イミュニティは、たとえば周波数が３０ＭＨｚ〜１ＧＨｚまでの試験が実施されて規定値を満たすか否かが判定される。たとえば、漏電遮断器の国際規格のＩＥＣ６０９４７−２で規定されている試験周波数は１ＧＨｚまでなので、１ＧＨｚ以下の範囲で電子機器の放射イミュニティを強化すれば、要求特性は一応満足されていることになる。
【０００６】
ところで、従来技術では、複数のプリント配線基板間をケーブルで接続して信号伝送を行う場合に、ケーブルの長さを調整することで共振現象が起こらないようにして放射ノイズの低減を図っている（例えば、特許文献１参照）。この場合、たとえば、試験周波数の上限が１ＧＨｚの場合、その１／４波長は７５ｍｍとなるので、ケーブルの長さを７５ｍｍ以下に調整することで放射イミュニティを低減する。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２４４６００号公報（第３−５頁、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来技術では、ケーブル長さを規定することで電子機器の放射イミュニティを低減しているが、このようなケーブル長さを規定すると、電子機器を実装する際にプリント配線基板の取り付け位置を変更するなどの必要性が生じる。そのため、レイアウトを変更するなどの手間がかかったり、あるいは、ケーブル長さの制約のために実装部品が搭載できなくなるといった不具合を生じる。
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、従来のように配線長さを特に規定しなくても、放射イミュニティを強化し得る電子機器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために、プリント配線基板上に実装された半導体ＩＣと、この半導体ＩＣの入力インピーダンスよりもプリント配線基板上のグランドに対してインピーダンスの高い電子部品との間が配線を介して電気的に接続されている電子機器のノイズを防止するための構造を前提として、次の構成を採用している。
【００１１】
すなわち、請求項１記載の発明に係る電子機器のノイズ防止構造は、上記配線の両端間の長さが外部から到来する電磁波ノイズの波長の１／４波長以上である構造であって、上記配線に対して電子部品側または半導体ＩＣ側の端部を起点として電磁波ノイズの１／４波長未満にそれぞれ区切る位置にキャパシタの一端が接続され、このキャパシタの他端はグランド側または電源側に接続されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項２記載の発明では、上記各配線の両端間の長さが外部から到来する電磁波ノイズの波長の１／４波長以上である構造であって、上記電子部品側または半導体ＩＣ側の端部を起点として電磁波ノイズの１／４波長未満にそれぞれ区切る位置において上記一対の配線間を結んでキャパシタが介在されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項３記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の発明の構成において、上記配線がプリント配線基板の同一面上に形成された信号ラインとグランドラインとからなる構造であって、上記キャパシタは、電子部品までの距離よりも半導体ＩＣまでの距離が十分に短くなるように、半導体ＩＣに近接した位置に設けられることを特徴としている。
【００１４】
請求項４記載の発明では、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発明の構成において、上記電子部品はＺＣＴであり、上記半導体ＩＣは上記ＺＣＴの検出出力に基づいて漏電の有無を判別する漏電判別回路であることを特徴としている。
【００１５】
請求項５記載の発明では、請求項４記載の発明の構成において、上記ＺＣＴと漏電判別回路とを結ぶ配線の途中には感度切換装置が並列に接続され、この感度切換装置と上記漏電判別回路とを結ぶ引出配線の両端間の長さが外部から到来する電磁波ノイズの波長の１／４波長以上である構造であって、その引出配線に対して上記電磁波ノイズの波長の１／４波長未満に区切る位置にキャパシタの一端が接続され、キャパシタの他端はグランド側または電源側に接続されていることを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１における電子機器のノイズ防止構造の概略構成を示す斜視図である。
【００１７】
この実施の形態１において、電子機器は、単一のプリント配線基板１上に半導体ＩＣ２と、この半導体ＩＣ２の入力インピーダンスよりもインピーダンスの高い電子部品３とが共に実装されるとともに、両者２，３の間が一対の配線４，５を介して電気的に接続されている。
【００１８】
ここに、上記の電子部品３は、抵抗やインダクタなどの受動素子、あるいは、各種の電気的情報を得るセンサなどで構成されており、この電子部品３は半導体ＩＣ２が実装されたプリント配線基板１上のグランドに対して非接地状態になっている。また、配線４，５は、導電用のケーブル、あるいは基板１上に導体パターンを形成することにより構成されている。
【００１９】
そして、この実施の形態１において、各配線４，５は、その両端間の長さＬ０が想定される外部から到来する高周波の電磁波ノイズの波長の１／４波長以上の長さを有している。そのため、各配線４，５に対して、電子部品３側または半導体ＩＣ２側の端部を起点として電磁波ノイズの１／４波長未満にそれぞれ区切る位置（この例では電子部品３側の端部から長さＬ１の位置）にそれぞれキャパシタＣ１，Ｃ２の一端が接続され、これらの各キャパシタＣ１，Ｃ２の他端はプリント配線基板１に予め形成された図示しないスルーホールを介してグランドに接続されている。
【００２０】
たとえば、放射ノイズの周波数が１ＧＨｚ（したがって、１／４波長が７５ｍｍ）の場合を想定すると、配線４，５の両端間の長さＬ０が１１５ｍｍである場合、Ｌ１，Ｌ２が共に７５ｍｍ未満となる位置（たとえばＬ１＝７０ｍｍ，Ｌ２＝４５ｍｍの位置）にキャパシタＣ１，Ｃ２が接続される。
【００２１】
上記構成において、外来の電磁波ノイズが存在する場合に、半導体ＩＣ２の入力インピーダンスよりもプリント配線基板１上のグランドに対してインピーダンスの高い電子部品３が共に実装されて両者２，３の間が一対の配線４，５を介して電気的に接続されしていると、上記の配線４，５がアンテナとして作用して配線４，５に高周波電流が誘起される。このとき、配線４，５の途中にキャパシタＣ１，Ｃ２が設けられていると、配線４，５に誘起された高周波電流はキャパシタＣ１，Ｃ２を介してグランドに流れる。このため、共振現象が抑制されて高周波電流が増加しないので、半導体ＩＣ２の誤動作を防止することができ、放射イミュニティを強くすることができる。
【００２２】
このように、この実施の形態１の電子機器においては、半導体ＩＣ２と電子部品３との間を結ぶ配線４，５の長さについて特に規定なくても、配線４，５の途中にキャパシタＣ１，Ｃ２を接続することで放射イミュニティを強化することが可能になる。
【００２３】
なお、上記の実施の形態１においては、電磁波ノイズの周波数が１ＧＨｚのときに配線４，５の両端間の長さをＬ０＝１１５ｍｍとしたので、配線４，５の途中の１箇所にキャパシタＣ１，Ｃ２を接続しているが、たとえば、配線４，５の両端間の長さＬ０が想定される高周波の電磁波ノイズの１／２波長以上の長さ、つまりＬ０＝１５０ｍｍ以上の長さがある場合には、各配線４，５の長さ方向に対して７５ｍｍ未満となる複数箇所にキャパシタをそれぞれ接続することになる。
【００２４】
また、上記の実施の形態１では、単一のプリント配線基板１上に半導体ＩＣ２と電子部品３とが共に実装されているが、本発明はこれに限らず、たとえば図２に示すように、半導体ＩＣ２と電子部品３とがそれぞれのプリント配線基板１ａ，１ｂに個別に実装されていて、両者２，３がケーブル４，５を介して互いに接続されている場合についても、ケーブル４，５の途中にキャパシタＣ１，Ｃ２を設けることにより同様な効果が得られる。
【００２５】
さらに、図３に示すように、電子部品３がプリント配線基板に搭載されることなく単体で存在し、この電子部品３が半導体ＩＣ２とケーブル４，５で接続されている場合についても、ケーブル４，５の途中にキャパシタＣ１，Ｃ２を設けることにより同様な効果が得られる。
【００２６】
図２および図３に示したように、プリント配線基板１からケーブル４，５がはみ出す場合には、キャパシタＣ１，Ｃ２は上記の接続位置の条件を満たしつつ、プリント配線基板１上に配置するようにすれば、キャパシタＣ１，Ｃ２の実装が容易になるため都合がよい。
【００２７】
実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２における電子機器のノイズ防止構造の概略構成を示す斜視図であり、図１に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。
【００２８】
この実施の形態２において、電子機器は、単一のプリント配線基板１上に半導体ＩＣ２と電子部品３とが共に実装されるとともに、両者２，３間が一対の配線４，５を介して電気的に接続されている点は実施の形態１の場合と同様である。
【００２９】
そして、この実施の形態２において、実施の形態１の場合と異なる点は、両配線４，５間の間隔が実施の形態１の場合よりも広くなっており、また、各配線４，５の電子部品３側または半導体ＩＣ２側の端部を起点として外部より到来する電磁波ノイズの波長の１／４波長未満にそれぞれ区切る位置（この例では電子部品３側の端部から長さＬ１の位置）に、両配線４，５間を結んでキャパシタＣ３が介在されていることである。
【００３０】
この実施の形態２のように、両配線４，５間の間隔が広く、かつ配線４，５の両端間の長さが電磁波ノイズの１／４波長以上ある場合には、一方の配線４から半導体ＩＣ２を経て他方の配線５に至る経路において電磁波ノイズの１／２波長に相当する長さで共振を起こして高周波電流が誘起されることがある。これに対して、両配線４，５間にキャパシタＣ３を挿入した場合には、１／２波長および１／４波長での共振現象がいずれも抑制されるので、放射イミュニティを強くすることができる。
【００３１】
なお、上記の実施の形態１，２において、プリント配線基板１の同一面上に配線４，５である信号ラインと共にグランドラインが同時にパターン形成されている場合には、多層配線基板のようにグランドパターンを大きく確保してインピーダンスを小さくすることが難しい。そこで、このような場合には、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、電子部品３までの距離Ｌ１よりも半導体ＩＣ２までの距離Ｌ２が十分に短くなるように、半導体ＩＣ２に極力近接した位置に接続するのが好ましい。
【００３２】
このようにすれば、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３と半導体ＩＣ２のグランドピン間に存在する配線パターンのインピーダンスが小さくなるため、放射イミュニティを一層高める効果が得られる。
【００３３】
実施の形態３．
図５は本発明の実施の形態３における漏電遮断器の構成を示す回路図である。この実施の形態３において、電子機器としての漏電遮断器１０は、変圧器１１と電動機１２との間を結ぶ三相の電力系統の経路の途中に設けられた電子部品してのＺＣＴ（零相変流器）１３、このＺＣＴ１３の検出出力に基づいて地絡発生の有無を検出する漏電検出部１４、この漏電検出部１４の検出動作に応じて変圧器１１と電動機１２との間に設けられたブレーカ１５を動作させる電磁コイル１６を備えている。
【００３４】
上記の漏電検出部１４は、プリント配線基板上１７に半導体ＩＣとしての漏電判別回路１８が設けられており、この漏電判別回路１８と上記のＺＣＴ１３との間が一対の配線２１，２２を介して電気的に接続されている。なお、各配線２１，２２は、ＺＣＴ１３の二次巻線に接続された導電用のケーブルおよび基板１７上に形成された導体パターンの双方を含んでいる。
【００３５】
また、この実施の形態３において、各配線２１，２２の両端間の長さＬ４は、想定される外部から到来する高周波の電磁波ノイズの波長の１／４波長以上の長さを有している。そのため、各配線２１，２２に対して、ＺＣＴ１３側または漏電判別回路１８側の端部を起点として電磁波ノイズの１／４波長未満にそれぞれ区切る位置（この例ではＺＣＴ１３と基板１７との間のケーブル部分のＺＣＴ１３側から長さＬ５の位置）にそれぞれキャパシタＣ５，Ｃ６の一端が接続され、これらの各キャパシタＣ５，Ｃ６の他端は図示しないリード線を介してプリント配線基板１７のグランドに接続されている。
【００３６】
たとえば、電磁波ノイズの周波数が１ＧＨｚ（１／４波長が７５ｍｍ）の場合を想定すると、配線２１，２２の両端間の長さＬ４が１１５ｍｍである場合、Ｌ５，Ｌ６が共に７５ｍｍ未満となる位置（たとえばＬ５＝６５ｍｍ，Ｌ６＝５０ｍｍの位置）にキャパシタＣ５，Ｃ６が接続される。
【００３７】
上記構成の漏電遮断器１０において、変圧器１１と電動機１２との間を結ぶ三相の電力系統の経路に地絡が生じると、三相電流が不平衡になり、ＺＣＴ１３の鉄心に磁束が発生し、二次巻線に電圧が誘起される。この電圧変化が漏電検出部１４の漏電判別回路１８において予め設定された基準値と比較され、基準値よりも電圧変化が大きい場合には、漏電判別回路１８は地絡が発生したものと判断して電磁コイル１６に電流を流すため、ブレーカ１５が作動して電力供給経路を遮断する。
【００３８】
ここで、漏電遮断器１０に対して外来の電磁波ノイズがあると、上記の配線２１，２２がアンテナとして作用して配線２１，２２に高周波電流が誘起される。そのとき、配線２１，２２の途中にキャパシタＣ５，Ｃ６が設けられていない場合には、配線２１，２２が１／４波長となる周波数で共振する。このため配線２１，２２のインピーダンスが小さくなって高周波電流が増加し、これが配線２１，２２を介して漏電判別回路１８に伝搬し、漏電判別回路１８に誤動作が生じる。すなわち、実際には地絡が生じていないにもかかわらずブレーカ１５が作動したり、実際には地絡が生じているのにブレーカ１５が作動しなかったりする。
【００３９】
これに対して、配線２１，２２の途中にキャパシタＣ５，Ｃ６を設けた場合には、配線２１，２２に誘起された高周波電流はキャパシタＣ５，Ｃ６を介してグランドに流れるため、高周波的にみればキャパシタＣ５，Ｃ６を中心に配線２１，２２がＬ５とＬ６の長さに２分割されたようになる。そして、Ｌ５，Ｌ６の長さがいずれも外来の電磁波ノイズの１／４波長未満になるように設定しておけば、共振現象が抑制されて高周波電流が増加しないので、漏電判別回路１８の誤動作を防止することができ、放射イミュニティが強化される。
【００４０】
このように、この実施の形態３の漏電遮断器１０においては、ＺＣＴ１３と漏電判別回路１８間を結ぶ配線２１，２２の長さについて特に規定しなくても、配線２１，２２の途中にキャパシタＣ５，Ｃ６を接続することで、放射イミュニティを強化することが可能になる。
【００４１】
なお、上記の実施の形態３では、ＺＣＴ１３と基板１７との間のケーブル部分にキャパシタＣ５，Ｃ６を接続したが、図６に示すように、配線２１，２２を電磁波ノイズの１／４波長未満にそれぞれ区切る条件を満たす限りは、漏電判別回路１８にできるだけ近接したプリント配線基板１７上の導体パターンにキャパシタＣ５，Ｃ６を接続するのが一層好ましい。たとえば、Ｌ４＝１１５ｍｍの場合、ＺＣＴ１３側の端部からＬ７＝７３ｍｍ、したがって漏電判別回路１８側の端部からＬ８＝４２ｍｍ離れた基板１７上の導体パターンにキャパシタＣ５，Ｃ６を接続する。
【００４２】
このように、基板１７上にキャパシタＣ５，Ｃ６を接続する場合には、キャパシタＣ５，Ｃ６の実装が容易になるだけでなく、キャパシタＣ５，Ｃ６をグランドに接続するためのリード端子の長さを短くでき、その結果、キャパシタＣ５，Ｃ６とグランド間のインピーダンスが低くなるので、電磁波ノイズによって誘起される高周波電流が漏電判別回路１８側に一層流れにくくなり、半導体ＩＣの誤動作をさらに確実に防止することができる。
【００４３】
実施の形態４．
図７は本発明の実施の形態４における漏電遮断器の構成を示す回路図であり、図５に示した実施の形態３と対応する構成部分には同一の符号を付す。
【００４４】
この実施の形態４におけ漏電遮断器は、ＺＣＴ１３と漏電判別回路１８との間が一対の配線２１，２２を介して電気的に接続されている点は実施の形態３の場合と同様である。
【００４５】
この実施の形態４において、実施の形態３の場合と異なる点は、一対の配線２１，２２間の間隔が実施の形態３の場合よりも広くなっており、また、両配線２１，２２の電子部品３側または半導体ＩＣ２側の端部を起点として外部から到来する電磁波ノイズの波長の１／４波長未満にそれぞれ区切る位置（この例では電子部品３側の端部から長さＬ５の位置）において、両配線２１，２２間を結んでキャパシタＣ７が介在されていることである。
【００４６】
この実施の形態４のように、両配線２１，２２間の間隔が広く、かつ各配線２１，２２の両端間の長さが電磁波ノイズの１／４波長以上ある場合には、一方の配線２１から漏電判別回路１８を経て他方の配線２２に至る経路において電磁波ノイズの１／２波長に相当する長さで共振を起こして高周波電流が誘起されることがある。これに対して、両配線２１，２２間にキャパシタＣ７を挿入した場合には、１／２波長および１／４波長での共振現象がいずれも抑制されるので、漏電判別回路１８の誤動作を防止することができ、放射イミュニティが強化される。
【００４７】
実施の形態５．
図８は本発明の実施の形態５における漏電遮断器の構成を示す回路図であり、図５に示した実施の形態３と対応する構成部分には同一の符号を付す。
【００４８】
この実施の形態５の漏電遮断器は、ＺＣＴ１３と漏電判別回路１８とを結ぶ配線２１，２２の途中に感度切換装置２３が並列に接続されている。この感度切換装置２３は、何ｍＡで地絡電流でブレーカ１５を作動させるかを決める、いわゆる定格感度電流を切り換えるためのものであって、スイッチと抵抗とから構成されている。
【００４９】
ここで、ＺＣＴ１３と漏電判別回路１８との間を接続する一対の配線２１，２２の両端間の長さＬ９は、外部から到来する電磁波ノイズの波長の１／４波長未満（ここでは７５ｍｍ未満）とする。そのため、配線２１，２２の途中にはキャパシタが設けられていない。
【００５０】
一方、この感度切換装置２３と漏電判別回路１８とを結ぶ各引出配線２６，２７は、その両端間の長さが電磁波ノイズの１／４波長以上であるので、その引出配線２６，２７を電磁波ノイズの１／４波長未満に区切る各位置にキャパシタＣ８，Ｃ９の一端が接続され、キャパシタＣ８，Ｃ９の他端はグランドに接続されている。
【００５１】
このように、引出配線２６，２７の両端間の長さが電磁波ノイズの１／４波長以上ある場合にはその途中にキャパシタＣ８，Ｃ９を接続することにより、引出配線２６，２７に誘起される高周波電流が抑制されるので、漏電判別回路１８の誤動作を防止することができ、放射イミュニティの強化を図ることが可能になる。
【００５２】
なお、上記の実施の形態３〜５に示した漏電遮断器は、三相の電力系統に使用される場合について説明したが、単相に使用するものについても同様に適用することが可能である。
【００５３】
上記の実施の形態１〜５について、次のような変形例や応用例を考えることができる。
（１） 上記の各実施の形態１〜５では、規格の試験周波数を１ＧＨｚ以下であることを前提にしているため、想定される電磁波ノイズの１／４波長を全て７５ｍｍとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、規格が変更されたり、あるいは異なる規格を適用する場合において、たとえば試験周波数が２ＧＨｚになった場合には、電磁波ノイズの１／４波長は３７.５ｍｍになるので、その場合には、これに合わせてキャパシタＣ１，Ｃ２の接続位置を適切に設定する必要がある。
【００５４】
（２） また、上記の実施の形態１，３，５では、キャパシタＣ１，Ｃ２、Ｃ５，Ｃ６の他端をプリント配線基板のグランド側に接続した場合について説明したが、キャパシタＣ１，Ｃ２、Ｃ５，Ｃ６の他端をプリント配線基板の電源側に接続した場合にも同様な効果が得られる。
【００５５】
（３） 上記の各実施の形態１〜５において、電磁波ノイズの周波数によっては、キャパシタの容量だけでなく、これに付随するインダクタンス成分がキャパシタのインピーダンスに影響を与えるので、キャパシタとしては、リード端子が長くてインダクタンス成分の大きいリード付コンデンサを使用するよりも、リード端子がなくてインダクタンス成分の小さいチップ型コンデンサを使用することが好ましい。
【００５６】
（４） 上記の各実施の形態１〜５では、電気機器に対する放射イミュニティの強化について述べたが、本発明は、プリント配線基板上に実装された半導体ＩＣがノイズ源となり、放射エミッションが問題となる場合についても有効である。
【００５７】
（５） さらに、本発明は、上記の実施の形態１〜５で説明した構成のもの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で適宜に変更して実施することができる。たとえば、自動車の電装品の内、エンジンを制御するＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）は、ケーブルを介して回転センサやエアフローセンサが接続されており、これらのセンサをＺＣＴ１３、ＥＣＵを漏電判別回路１８と見なせば同様の効果が得られる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明に係る電気機器のノイズ防止構造によれば、次の効果が得られる。
（１） 請求項１記載に係る発明では、プリント配線基板上に実装された半導体ＩＣと電子部品との間を接続する配線の両端間の長さが外部から到来する電磁波ノイズの波長の１／４波長以上である場合には、電子部品側または半導体ＩＣ側の端部を起点として電磁波ノイズの１／４波長未満にそれぞれ区切る位置にキャパシタを接続しているので、配線に生じる共振現象が抑制される。そのため、放射イミュニティを強化することが可能になる。しかも、半導体ＩＣと電子部品との間を結ぶ配線の長さについて特に規定する必要がないので、配線レイアウトの変更が不要である。
【００５９】
（２） 請求項２記載の発明に係る電子機器は、プリント配線基板上に実装された半導体ＩＣと電子部品との間を接続する一対の配線の両端間の長さが外部より到来する電磁波ノイズの波長の１／４波長以上である場合には、電子部品側または半導体ＩＣ側の端部を起点として電磁波ノイズの１／４波長未満にそれぞれ区切る位置において、両配線間を結んでキャパシタが介在されているので、両配線間の間隔が広い場合でも、請求項１記載の発明の場合と同様に、配線に生じる共振現象が抑制される。そのため、放射イミュニティを強化することが可能になる。しかも、半導体ＩＣと電子部品との間を結ぶ配線の長さについて特に規定する必要がないので、配線レイアウトの変更が不要である。
【００６０】
（３） 請求項３記載の発明に係る電子機器は、請求項１または請求項２に記載の発明の効果に加えて、配線がプリント配線基板の同一面上に形成された信号ラインとグランドラインとを含む場合、キャパシタを半導体ＩＣに近接した位置に接続しているので、キャパシタと半導体ＩＣ間に存在する配線部分のインピーダンスを小さくすることができる。そのため、このような場合にも放射イミュニティを強くすることができる。
【００６１】
（４） 請求項４記載の発明では、電子機器が漏電遮断器である場合において、ＺＣＴで検出された漏電を検出する漏電判別回路が外来の電磁波ノイズに起因して誤動作するのを確実に防止することができ、放射イミュニティの強化が図れる。そのため、漏電遮断器の信頼性を高めることができる。
【００６２】
（５） 請求項５記載の発明の漏電遮断器は、請求項４記載の発明の効果に加えて、この感度切換装置と漏電判別回路とを結ぶ引出配線の両端間の長さが電磁波ノイズの１／４波長以上である場合には、その引出配線に対して電磁波ノイズの１／４波長未満に区切る位置にキャパシタを接続しているので、感度切換装置を設けた場合にも外来の電磁波ノイズに起因した漏電判別回路の誤動作を防止することができ、放射イミュニティの強化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係る電子機器のノイズ防止構造の概略構成を示す斜視図である。
【図２】 実施の形態１に示した電子機器のノイズ防止構造の変形例を示す斜視図である。
【図３】 実施の形態１に示した電子機器のノイズ防止構造のさらに他の変形例を示す斜視図である。
【図４】 本発明の実施の形態２に係る電子機器のノイズ防止構造の概略構成を示す斜視図である。
【図５】 本発明の実施の形態３における漏電遮断器の構成を示す回路図である。
【図６】 実施の形態３に示した漏電遮断器の変形例を示す回路図である。
【図７】 本発明の実施の形態４における漏電遮断器の構成を示す回路図である。
【図８】 本発明の実施の形態５における漏電遮断器の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ プリント配線基板、２ 半導体ＩＣ、３ 電子部品、４，５配線、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ キャパシタ、１０ 漏電遮断器、１３ ＺＣＴ（電子部品）、１７ プリント配線基板、１８ 漏電判別回路（半導体ＩＣ）、２１，２２ 配線、Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７ キャパシタ、２３ 感度切換装置、２６，２７ 引出配線、Ｃ８，Ｃ９ キャパシタ。
Claims (5)
- プリント配線基板上に実装された半導体ＩＣと、この半導体ＩＣの入力インピーダンスよりもプリント配線基板上のグランドに対してインピーダンスの高い電子部品との間が配線を介して電気的に接続されており、上記配線の両端間の長さが外部から到来する電磁波ノイズの波長の１／４波長以上になる電子機器において、上記配線に対して電子部品側または半導体ＩＣ側の端部を起点として電磁波ノイズの１／４波長未満にそれぞれ区切る位置にキャパシタの一端が接続され、このキャパシタの他端はグランド側または電源側に接続されていることを特徴とする電子機器のノイズ防止構造。
- プリント配線基板上に実装された半導体ＩＣと、この半導体ＩＣの入力インピーダンスよりもプリント配線基板上のグランドに対してインピーダンスの高い電子部品との間が一対の配線を介して電気的に接続されており、上記各配線の両端間の長さが外部から到来する電磁波ノイズの波長の１／４波長以上になる電子機器において、上記電子部品側または半導体ＩＣ側の端部を起点として電磁波ノイズの１／４波長未満に区切る各位置において上記一対の配線間を結んでキャパシタが介在されていることを特徴とする電子機器のノイズ防止構造。
- 上記配線がプリント配線基板の同一面上に形成された信号ラインとグランドラインとからなる構造において、上記キャパシタは、電子部品までの距離よりも半導体ＩＣまでの距離が十分に短くなるように、半導体ＩＣに近接した位置に設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子機器のノイズ防止構造。
- 上記電子部品はＺＣＴであり、上記半導体ＩＣは上記ＺＣＴの検出出力に基づいて漏電の有無を判別する漏電判別回路であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電子機器のノイズ防止構造。
- 上記ＺＣＴと漏電判別回路とを結ぶ配線の途中には感度切換装置が並列に接続され、この感度切換装置と上記漏電判別回路とを結ぶ引出配線の両端間の長さが外部から到来する電磁波ノイズの波長の１／４波長以上である構造において、その引出配線に対して上記電磁波ノイズの１／４波長未満に区切る位置にキャパシタの一端が接続され、キャパシタの他端はグランド側または電源側に接続されていることを特徴とする請求項４記載の電子機器のノイズ防止構造。
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