JP4205693B2 - 分布定数型ノイズフィルタ - Google Patents
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Description
C=4ε0εrW/d、 L=1/4・μ0・d/W
(ε0:真空の誘電率、εr:誘電体の比誘電率、d:誘電体の厚み、μ0:真空の透磁率)
と、表すことができる。
=1/4・(d/W)・(μ0/ε0εr)1/2
次に、伝送線路の分布定数回路形成部がアルミ固体電解コンデンサ、電気二重層コンデンサ、セラミックコンデンサの場合について考える。
C=4・ε0εu・W/hより
εu=1/(4ε0)・C・h/W
(ε0は真空の誘電率8.85×10-12 F/m)
ここで前述のような一般的なアルミ固体電解コンデンサの場合、単位長さ当たりの静電容量、及び分布定数回路形成部(ここでは酸化皮膜の形成されたエッチング層)の実効厚み、幅は以下のような値であるので
C=1.65×10-2(F/m)
h=1.5×10-4(m)、W=1.0×10-2(m)
等価的比誘電率εuは7.0×106となる。
Cu=3.54×101(F/m)
h=1×10-4(m)、W=1×10-2(m)
等価的比誘電率εuは1.0×1010となる。
また、十分な電気的ノイズの除去を行うためには、特性インピーダンスを0.1Ω以下とすることが望まれているので、特性インピーダンスが0.1Ω以下になる条件は
W/h>2.5(μ0/ε0εu)1/2
である。
26×10-6(H/m)とし、各コンデンサにおいてのεuの値を代入すると
アルミ固体電解コンデンサでは、W/h>0.36
電気二重層コンデンサでは、W/h>0.009
セラミックコンデンサでは、W/h>11
となる。
但し、λ:波長(m)、c:光速3.0×108(m/s)、f:周波数(Hz)
一般に要求されるノイズ規制の周波数範囲を30MHz〜1GHzと設定した場合、最も波長の長くなる30MHzでの波長の値は、εrをεuの値で計算すると、
アルミ電解コンデンサでは3.8mm
電気二重層コンデンサでは0.1mm
セラミックコンデンサでは112mm
である。ここで、減衰を十分に行うためには、ノイズフィルタの長辺方向の長さLを1/4波長以上とすることが望ましい。従って、それぞれを分布定数回路形成部に採用した場合についてみると、
アルミ電解コンデンサの場合 L>0.95mm
電気二重層コンデンサの場合 L>0.025mm
セラミックコンデンサの場合 L>28mm
と設定することによって、広帯域にわたり電気的ノイズを除去できる分布定数型ノイズフィルタを得ることができる。
009より大きくなるように設定されていることを特徴とする上記(10)記載の分布定数型ノイズフィルタ。
2 分布定数回路形成部
3 陽極端子
4 陰極端子
5 絶縁部
6 固体電解コンデンサ
7 電気二重層コンデンサ
8 電源
9 電子部品
20,22 誘電体
21 金属板
21a 電極部
22a グラファイト、銀ペースト層
22b 酸化皮膜
22c 導電性高分子層などの固体電解質層
23 集電体
24 活性炭電極
25 電解液
26 セパレータ
27 ガスケット
30 実装基板
40 金属板
41 対向金属層
71 電気二重層セル
311,321,400 リード線
Claims (4)
- 対向配置された略平板状の第1および第2の導電体と、前記第1および第2の導電体に挟まれた誘電体とを含む平板状のコンデンサを備えるとともに、
前記コンデンサは、集電体と、活性炭電極および電解液とが、セパレータを挟むように形成され、前記活性炭電極表面と電解液との界面で前記誘電体を構成し、前記集電体で前記導電体を構成する電気二重層コンデンサであって、
前記第1の導電体の一端は電源に電気的に接続され、
前記第1の導電体の他端は電子部品に電気的に接続され、
前記第2の導電体は電源の他の電位に電気的に接続され、
前記コンデンサは、短辺方向の長さ(W)、長辺方向の長さ(L)、および実効厚さ(h)が、コンデンサの誘電率に基づいて設定され、伝送線路構造を形成することを特徴とする分布定数型ノイズフィルタ。 - 前記電気二重層コンデンサは、複数の電気二重層セルを備えたことを特徴とする1記載の分布定数型ノイズフィルタ。
- 前記短辺方向の長さ(W)と前記厚さ(h)との比が0.009より大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項2記載の分布定数型ノイズフィルタ。
- 分布定数型ノイズフィルタにおいて、電源に接続される第1の電極部と電気部品に接続される第2の電極部とを両端に有する第1の導電体と、前記第1の導電体と対向配置され、固定電位に接続される第2の導電体とを備えるとともに、前記第1の導電体と前記第2の導電体との対向配置された領域に形成される分布定数回路形成部を有し、前記分布定数回路形成部は伝送線路構造を形成するように前記分布定数回路形成部の短辺方向の長さ(W)、長辺方向の長さ(L)及び実効厚さ(h)が設定されていることを特徴とする分布定数型ノイズフィルタ。
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