JP7130645B2 - インダクタ及びこれを含むｅｍｉフィルター - Google Patents

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Description

本発明はインダクタ及びこれを含むＥＭＩフィルターに関する。
インダクタはプリント基板上に適用される電子部品の一つであり、電磁気的特性によって共振回路、フィルター回路、パワー回路などに適用可能である。
近年、通信装置又はディスプレイ装置などの各種の電子装置の小型化及び薄膜化が重要なイシューとなっているので、このような電子装置に適用されるインダクタの小型化、薄型化及び高効率化が必要である。
一方、パワーボード内に適用されるＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）フィルターは、回路動作に必要な信号は通過させ、雑音は除去する役割をする。
図１はＥＭＩフィルターが適用された一般的なパワーボードが電源と負荷に連結されたブロック図を示す。
図１に示したＥＭＩフィルターのパワーボードから伝達される雑音の種類は、大きくパワーボードから放射される３０ＭＨｚ～１ＧＨｚの放射性雑音と電源ラインを介して伝導される１５０ｋＨｚ～３０ＭＨｚの伝導性雑音に区分することができる。
伝導性雑音の伝達方式は、差動モード（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｍｏｄｅ）及び共通モード（ｃｏｍｍｏｎ ｍｏｄｅ）に区分されることができる。このうち、共通モード雑音は少量であっても大きなループを描きながら戻るため、遠く離れている電子機器にも影響を及ぼすことができる。このような共通モード雑音は配線系のインピーダンス不平衡によって発生することもでき、高周波環境であるほど著しくなる。
共通モード雑音を除去するために、図１に示したＥＭＩフィルターに適用されるインダクタは、一般的にＭｎ－Ｚｎ系フェライト（Ｆｅｒｒｉｔｅ）素材を含むトロイダル（ｔｏｒｏｉｄａｌ）形状の磁性コアを使う。Ｍｎ－Ｚｎ系フェライトは１００ｋＨｚ～１ＭＨｚで透磁率が高いので、共通モード雑音を効果的に除去することができる。
ＥＭＩフィルターが適用されるパワーボードのパワーが高いほど高いインダクタンスを有する磁性コアが必要であり、このために高い透磁率（μ）を有する磁性コア、例えば１０，０００Ｈ／ｍ～１５，０００Ｈ／ｍ以上の比透磁率（μ）を有する磁性コアが要求される。しかし、このように高透磁率を有するＭｎ－Ｚｎ系フェライトは高価であり、Ｍｎ－Ｚｎ系フェライトの材料的特性によってコア損失率が低いため、６ＭＨｚ～３０ＭＨｚ帯域での雑音除去効率は依然として低い問題がある。
実施例は、高電力を収容することができ、小型であり、優れた雑音除去性能及び一定のインダクタンスを有するインダクタ及びこれを含むＥＭＩフィルターを提供することに目的がある。
実施例によるインダクタは、トロイダル形状を有し、フェライトを含む第１磁性体と、前記第１磁性体と異種であり、金属リボンを含む第２磁性体とを含み、前記第２磁性体は、前記第１磁性体の外周面に配置される外側磁性体と、前記第１磁性体の内周面に配置される内側磁性体とを含み、前記外側磁性体及び前記内側磁性体のそれぞれは前記第１磁性体の円周方向に複数層に巻き取られている。
例えば、前記外側磁性体及び前記内側磁性体に含まれる金属リボンはＦｅ系ナノ結晶質金属リボンであってもよい。
例えば、前記第１磁性体の直径方向に前記第１磁性体の厚さは前記外側磁性体及び前記内側磁性体のそれぞれの厚さより大きくてもよい。
例えば、前記直径方向に前記内側磁性体と前記第１磁性体の厚さ比は１：８０～１：１６であってもよく、前記直径方向に前記外側磁性体と前記第１磁性体の厚さ比は１：８０～１：１６であってもよい。
例えば、前記外側磁性体及び前記内側磁性体のそれぞれの透磁率は前記第１磁性体の透磁率と違ってもよく、前記第１磁性体の直径方向に前記外側磁性体及び前記内側磁性体のそれぞれの厚さは前記第１磁性体の厚さより小さくてもよく、前記外側磁性体及び前記内側磁性体のそれぞれの飽和磁束密度は前記第１磁性体の飽和磁束密度より大きくてもよい。
例えば、前記直径方向に前記外側磁性体の厚さと前記内側磁性体の厚さは同一であってもよい。
他の実施例によるＥＭＩフィルターは、インダクタと、キャパシタとを含み、前記インダクタは、トロイダル形状を有し、フェライトを含む第１磁性体と、前記第１磁性体と異種であり、金属リボンを含み、前記第１磁性体の外周面に配置される外側磁性体及び前記第１磁性体の内周面に配置される内側磁性体を含む第２磁性体と、前記第１磁性体、前記外側磁性体及び前記内側磁性体に巻線されたコイルとを含み、前記外側磁性体及び前記内側磁性体のそれぞれは前記第１磁性体の円周方向に複数層に巻き取られる。
例えば、前記第１磁性体の直径方向に前記内側磁性体と前記第１磁性体の厚さ比は１：８０～１：１６であってもよく、前記直径方向に前記外側磁性体と前記第１磁性体の厚さ比は１：８０～１：１６であってもよい。
前記直径方向に前記内側磁性体と外側磁性体のそれぞれの厚さは１９０μｍ～２１０μｍであってもよい。
実施例によるインダクタ及びこれを含むＥＭＩフィルターは、広範囲な周波数帯域で優れた雑音除去性能を有し、小型であり、電力収容量が大きく、伝導性雑音のうち共通モード雑音と差動モード雑音の除去性能のいずれも良好であり、周波数帯域別雑音除去性能を調節することができる。
ＥＭＩフィルターが適用された一般的なパワーボードが電源と負荷に連結されたブロック図を示す。 一実施例によるインダクタの斜視図を示す。 図２に示した磁性コアの一実施例の分解斜視図を示す。 図３に示した磁性コアの工程斜視図（ａ）～（ｄ）を示す。 図３に示した磁性コアからボビンを省略した結合斜視図（ａ）及び部分断面図（ｂ）を示す。 図２に示した磁性コアの他の実施例による結合斜視図（ａ）及び部分断面図（ｂ）をそれぞれ示す。 図２に示した磁性コアのさらに他の実施例の組立斜視図（ａ）及び部分断面図（ｂ）をそれぞれ示す。 図７（ａ）及び図７（ｂ）に示した磁性コアの工程斜視図（ａ）及び（ｂ）を示す。 図２に示した磁性コアのさらに他の実施例の結合斜視図（ａ）及び部分断面図（ｂ）をそれぞれ示す。 図２に示した磁性コアのさらに他の実施例による結合斜視図（ａ）及び部分断面図（ｂ）をそれぞれ示す。 図２に示した磁性コアのさらに他の実施例による結合斜視図（ａ）及び部分断面図（ｂ）をそれぞれ示す。 図２に示した磁性コアのさらに他の実施例による結合斜視図（ａ）及び部分断面図（ｂ）をそれぞれ示す。 図２に示した磁性コアのさらに他の実施例による結合斜視図（ａ）及び部分断面図（ｂ）をそれぞれ示す。 表皮効果理論を示すグラフである。 フェライト素材の表皮深みに対する磁束を示すグラフである。 フェライト素材及び金属リボン素材の表皮深みに対する磁束を示すグラフである。 フェライト素材及び金属リボン素材の透磁率（ａ）及びインダクタンス（ｂ）を示すグラフである。 比較例及び実施例１～実施例６によって製作された磁性コアの上面図及び断面図をそれぞれ示す。 比較例及び実施例１～実施例６の雑音除去性能を示すグラフである。 実施例６のθ別漏洩インダクタンス（ａ）及びインダクタンス（ｂ）をそれぞれ示す。 図１８に示した比較例及び実施例３による差動モード雑音改善効果を示す。 図１８に示した比較例及び実施例３による共通モード雑音改善効果を示す。 差動モードでの一般的なインダクタの磁場特性を説明するための図である。 図２３に示したインダクタを３個のセクションに区分した形態を示す。 比較例によるインダクタの差動モードのある一時点で第１、第２及び第３セクションの透磁率（ａ）～（ｃ）をそれぞれ示す。 比較例によるインダクタの差動モードでｙ－ｚ平面上の平均透磁率を示すグラフである。 比較例によるインダクタの差動モードで平均透磁率を示すグラフである。 共通モードで一般的なインダクタの磁場特性を説明するための図である。 比較例によるインダクタの共通モードのある一時点で第１、第２及び第３セクションの透磁率（ａ）～（ｃ）をそれぞれ示す。 比較例によるインダクタの共通モードでｙ－ｚ平面上の平均透磁率を示すグラフである。 比較例によるインダクタの共通モードで平均透磁率を示すグラフである。 実施例３によるインダクタの差動モードのある一時点で第１、第２及び第３セクションの透磁率（ａ）～（ｃ）をそれぞれ示す。 実施例３によるインダクタの差動モードでｙ－ｚ平面上の平均透磁率を示すグラフである。 実施例３によるインダクタの差動モードで平均透磁率を示すグラフである。 実施例３によるインダクタの共通モードのある一時点で第１、第２及び第３セクションの透磁率（又は、比透磁率）（ａ）～（ｃ）をそれぞれ示す。 実施例３によるインダクタの共通モードでｙ－ｚ平面上の平均透磁率を示すグラフである。 実施例３によるインダクタの共通モードで平均透磁率を示すグラフである。 実施例によるインダクタを含むＥＭＩフィルターの一例である。
本発明は多様な変更を加えることができ、さまざまな実施例を有することができるもので、特定の実施例を図面に例示して説明しようとする。しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物又は代替物を含むものと理解されなければならない。
‘第１’及び‘第２’などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するのに使われることができるが、前記構成要素は前記用語によって限定されない。前記用語は一構成要素を他の構成要素と区別する目的のみで使われる。例えば、本発明の技術的範囲を逸脱しない範疇内で第２構成要素は第１構成要素と名付けることができ、同様に第１構成要素も第２構成要素と名付けることができる。‘及び’／‘又は’の用語は複数の関連した記載項目の組合せ又は複数の関連した記載項目のいずれか項目を含む。
一構成要素が他の構成要素に“連結されている”か“接続されている”と言及されたときには、その他の構成要素に直接的に連結されているか又は接続されていることもあり得るが、中間にさらに他の構成要素が存在することもあると理解されなければならないであろう。一方、一構成要素が他の構成要素に“直接連結されている”か“直接接続されている”と言及されたときには、中間にさらに他の構成要素が存在しないと理解されなければならないであろう。
実施例の説明において、各層（膜）、領域、パターン又は構造が基板、各層（膜）、領域、パッド又はパターンの“上（ｏｎ）”に又は“下（ｕｎｄｅｒ）”に形成されるという記載は、直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）又は他の層を挟んで形成されるもののいずれも含む。各層の上又は下に対する基準は図面を基準に説明する。また、図面で各層（膜）、領域、パターン又は構造物の厚さ又は大きさは説明の明確性及び便宜のために変形可能なものなので、実際の大きさを全く反映するものではないこともある。
本出願で使用した用語はただ特定の実施例を説明するために使用されたもので、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上明白に他に指示しない限り、複数の表現を含む。本出願で、“含む”又は“有する”などの用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらの組合せが存在することを指定しようとするもので、一つ又はそれ以上の他の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらの組合せなどの存在又は付加の可能性を予め排除しないものと理解されなければならない。
他に定義しない限り、技術的又は科学的な用語を含めてここで使われる全ての用語は本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有することができる。一般的に使われる辞書に定義されているもののような用語は関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有するものと解釈されることができ、本出願で明白に定義しない限り、理想的な又は過度に形式的な意味と解釈されない。
以下、添付図面に基づいて実施例を詳細に説明するにあたり、図面符号にかかわらず、同一又は対応の構成要素は同じ参照番号を付与し、これについての重複説明は省略する。また、実施例はデカルト座標系を用いて説明するが、他の座標系を用いて説明することもできるのはいうまでもない。デカルト座標系で、各図に示したｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は互いに直交するが、実施例はこれに限られない。ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は互いに交差することもできる。
図２は一実施例によるインダクタ１００の斜視図を示す。
図２を参照すると、インダクタ１００は、磁性コア１１０及び磁性コア１１０上に巻線されたコイル１２０を含むことができる。
磁性コア１１０はトロイダル（ｔｏｒｏｉｄａｌ）形状を有してもよく、コイル１２０は磁性コア１１０上に巻線された第１コイル１２２及び第１コイル１２２に対向して巻線された第２コイル１２４を含むことができる。第１コイル１２２及び第２コイル１２４のそれぞれはトロイダル形状の磁性コア１１０の上面ＴＳ、下面ＢＳ及び側面ＯＳに巻線されることができる。
磁性コア１１０とコイル１２０の間には磁性コア１１０とコイル１２０を絶縁するためのボビン（図示せず）がさらに配置されることができる。
コイル１２０は表面が絶縁素材で被覆された導線からなることができる。その表面が絶縁物質で被覆された導線は銅、銀、アルミニウム、金、ニッケル、スズなどであってもよく、導線の断面は円形又は角形を有することができるが、実施例は導線の特定の材質又は特定の断面形状に限られない。
実施例によれば、磁性コア１１０は第１及び第２磁性体を含むことができる。第１及び第２磁性体は互いに異種であり、第２磁性体は第１磁性体の表面の少なくとも一部に配置されることができる。第２磁性体が第１磁性体の表面に配置される形態によって磁性コア１１０は多様な実施例を有することができる。すなわち、第２磁性体は第１磁性体の上面、下面又は側面の少なくとも一部に配置されることができる。
以下、図２に示した磁性コア１１０の多様な実施例４００Ａ、４００Ｂ、８００Ａ～８００Ｅ、１４００を添付図面に基づいて説明する。
図３は図２に示した磁性コア１１０の一実施例４００Ａの分解斜視図を示し、図４（ａ）～図４（ｄ）は図３に示した磁性コア４００Ａの工程斜視図を示し、図５（ａ）及び図５（ｂ）は図３に示した磁性コア４００Ａからボビン４３０を省略した結合斜視図及び部分断面図を示す。
図３～図５を参照すると、一実施例による磁性コア４００Ａは、第１磁性体４１０及び第２磁性体４２０を含むことができる。
第１磁性体４１０及び第２磁性体４２０は透磁率が異なる異種であり、第２磁性体４２０は第１磁性体４１０より高い飽和磁束密度を有することができる。ここで、透磁率は次の式１のように表現することができる。
Figure 0007130645000001
ここで、μは透磁率を示し、μ０は真空（又は、空気）の透磁率を示すもので、４π×１０－７であり、μｓは比透磁率を示し、μ、μ０及びμＳのそれぞれの単位は［Ｈｅｎｒｙ／ｍｅｔｅｒ］（以下、Ｈ／ｍという）である。
式１を参照すると、第１磁性体４１０及び第２磁性体４２０の透磁率が互いに異なるというのは、第１磁性体４１０及び第２磁性体４２０は比透磁率が互いに異なることを意味することができる。
例えば、第１磁性体４１０はフェライト（ｆｅｒｒｉｔｅ）を含み、第２磁性体４２０は金属リボンを含むことができる。ここで、フェライトの比透磁率（μＳ）は２，０００Ｈ／ｍ～１５，０００Ｈ／ｍであってもよく、金属リボンの比透磁率（μＳ）は１００，０００Ｈ／ｍ～１５０，０００Ｈ／ｍであってもよい。例えば、フェライトはＭｎ－Ｚｎ系フェライトであってもよく、金属リボンはＦｅ系ナノ結晶質金属リボンであってもよい。Ｆｅ系ナノ結晶質金属リボンはＦｅ及びＳｉを含むナノ結晶質金属リボンであってもよい。
ここで、ナノ結晶質とは結晶の大きさが１０ｎｍ～１００ｎｍであるものを含むことを意味する。
第１磁性体４１０は、フェライト粉末をセラミック又は高分子バインダーでコーティングしてから絶縁させ、高圧で成形する方法で製造することができる。もしくは、第１磁性体４１０は、フェライト粉末をセラミック又は高分子バインダーでコーティングしてから絶縁させる方法によって形成された複数のフェライトシートを積層する方法で製造することもできる。しかし、実施例は第１磁性体４１０の特定の製造方法に限られない。
また、第１磁性体４１０及び第２磁性体４２０のそれぞれはトロイダル形状であってもよい。第２磁性体４２０は、上部磁性体４２２又は下部磁性体４２４の少なくとも一つを含むことができる。図３～図５の場合、第２磁性体４２０が上部及び下部磁性体４２２、４２４の両者を含むものとして例示されているが、実施例はこれに限られない。すなわち、他の実施例によれば、第２磁性体４２０は上部磁性体４２２又は下部磁性体４２４のみ含むこともできる。
上部磁性体４２２は第１磁性体４１０の上面Ｓ１に配置され、下部磁性体４２４は第１磁性体４１０の下面Ｓ３に配置されることができる。
ｘ軸方向に、第２磁性体４２０の厚さは第１磁性体４１０の厚さより小さくてもよい。すなわち、上部磁性体４２２及び下部磁性体４２４のそれぞれのｘ軸方向への厚さは第１磁性体４１０のｘ軸方向への厚さより小さくてもよい。上部磁性体４２２の厚さと第１磁性体４１０の厚さ間の比率又は下部磁性体４２４の厚さと第１磁性体４１０の厚さ間の比率の少なくとも一つを調節して磁性コア４００Ａの透磁率を調節することができる。このために、上部磁性体４２２及び下部磁性体４２４のそれぞれは複数層に積層された金属リボンを含むことができる。
また、磁性コア４００Ａはボビン４３０をさらに含むことができる。ボビン４３０は上部ボビン４３２及び下部ボビン４３４をさらに含むことができる。
図４（ａ）～図４（ｄ）に基づいて図３に示した磁性コア４００Ａの製作方法を以下で説明するが、実施例はこれに限られない。すなわち、図３に示した磁性コア４００Ａは図４（ａ）～図４（ｄ）に示した方法とは違う方法で製造することができるのはいうまでもない。
まず、図４（ａ）を参照すると、上部ボビン４３２、上部磁性体４２２、第１磁性体４１０、下部磁性体４２４及び下部ボビン４３４を用意する。
その後、図４（ｂ）を参照すると、下部ボビン４３４の底面に下部磁性体４２４を接着させ、第１磁性体４１０の上面Ｓ１及び第１磁性体４１０の下面Ｓ３にそれぞれ接着剤を塗布した後、第１磁性体４１０の上面Ｓ１に上部磁性体４２２を接着させ、第１磁性体４１０の下面Ｓ３に下部磁性体４２４を接着させる。このとき、接着剤は、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂又はニスの少なくとも１種を含む接着剤であってもよい。このように、接着剤を用いて相異なる第２磁性体４２２、４２４を第１磁性体４１０に接合させれば、物理的な振動時にも性能低下が発生しなくなる。
その後、図４（ｃ）を参照すると、下部磁性体４２４が接着された下部ボビン４３４と第１磁性体４１０を組み立てる。
その後、図４（ｄ）を参照すると、図４（ｃ）に示した結果物に上部ボビン４３２を組み立てる。
図５に示した一実施例による磁性コア４００Ａの場合、上部磁性体４２２は第１磁性体４１０の上面Ｓ１にのみ配置され、下部磁性体４２４は第１磁性体４１０の下面Ｓ３にのみ配置される。
図６（ａ）及び図６（ｂ）は図２に示した磁性コア１１０の他の実施例４００Ｂによる結合斜視図及び部分断面図をそれぞれ示す。
図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照すると、磁性コア４００Ｂの場合、上部磁性体４２２は第１磁性体４１０の側面Ｓ２、Ｓ４の一部及び上面Ｓ１に配置され、下部磁性体４２４は第１磁性体４１０の側面Ｓ２、Ｓ４の他部及び下面Ｓ３に配置されることもできる。このように、上部磁性体４２２が第１磁性体４１０の上面Ｓ１から側面Ｓ２、Ｓ４に延び、下部磁性体４２４が第１磁性体４１０の下面Ｓ３から側面Ｓ２、Ｓ４に延びて配置されることを除けば、図６に示した磁性コア４００Ｂは図５に示した磁性コア４００Ａと同一であるので、重複する説明を省略する。
前述したように、磁性コア４００Ａ、４００Ｂが異種の第１及び第２磁性体４１０、４２０を含めば、広範囲な周波数帯域の雑音を除去することができる。
図２に示した磁性コア１１０に含まれた第１磁性体及び第２磁性体のそれぞれがトロイダル形状を有する場合、第２磁性体が配置される第１磁性体の表面のうち、第１磁性体の側面とは第１磁性体の外周面又は内周面の少なくとも一つを意味することができる。この場合、磁性コア１１０に含まれる第２磁性体は第１磁性体の上面、下面、内周面又は外周面の少なくとも一部に配置されることができる。このような磁性コア１１０のさらに他の実施例について添付図面を参照して以下で説明する。
図７（ａ）及び図７（ｂ）は図２に示した磁性コア１１０のさらに他の実施例８００Ａの組立斜視図及び部分断面図をそれぞれ示し、図８（ａ）及び図８（ｂ）は図７（ａ）及び図７（ｂ）に示した磁性コア８００Ａの工程斜視図を示す。
図７（ａ）～図８（ｂ）を参照すると、磁性コア８００Ａは、第１磁性体８１０及び第２磁性体８２０を含むことができる。
第１磁性体８１０及び第２磁性体８２０は透磁率（又は、比透磁率）の相異なる異種であってもよく、第２磁性体８２０は第１磁性体８１０より高い飽和磁束密度を有することができる。
第１磁性体８１０はフェライトを含み、第２磁性体８２０は金属リボンを含むことができる。ここで、金属リボンとは金属物質からなった薄い金属ストリップ（ｓｔｒｉｐ）、すなわち細長い帯状の金属板を意味することができるが、実施例はこれに限られない。
ここで、フェライトの比透磁率（μＳ）は２，０００Ｈ／ｍ～１５，０００Ｈ／ｍ、例えば１０，０００Ｈ／ｍであってもよく、金属リボンの比透磁率（μＳ）は２，５００Ｈ／ｍ～１５０，０００Ｈ／ｍ、例えば１００，０００Ｈ／ｍ～１５０，０００Ｈ／ｍであってもよい。例えば、フェライトはＭｎ－Ｚｎ系フェライトであってもよく、金属リボンはＦｅ系ナノ結晶質金属リボンであってもよい。Ｆｅ系ナノ結晶質金属リボンはＦｅ及びＳｉを含むナノ結晶質金属リボンであってもよい。
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示したように、第１磁性体８１０及び第２磁性体８２０のそれぞれはトロイダル形状を有することができる。この場合、第２磁性体８２０は、外側磁性体８２２及び内側磁性体８２４を含むことができる。外側磁性体８２２は第１磁性体８１０の外周面Ｓ２に配置され、内側磁性体８２４は第１磁性体８１０の内周面Ｓ４に配置されることができる。
第１磁性体８１０の直径方向（例えば、ｙ軸方向又はｚ軸方向）に第１磁性体８１０の厚さＴＯは第２磁性体８２０の厚さより大きくてもよい。すなわち、第１磁性体８１０のｙ軸方向（又はｚ軸方向）への厚さＴＯは外側磁性体８２２及び内側磁性体８２４のそれぞれのｙ軸方向（又は、ｚ軸方向）への厚さＴ１Ｏ、Ｔ１Ｉより大きくても良い。外側磁性体８２２の厚さＴ１Ｏと第１磁性体８１０の厚さＴＯ間の比率又は内側磁性体８２４の厚さＴ１Ｉと第１磁性体８１０の厚さＴＯ間の比率の少なくとも一つを調節すれば、磁性コア８００Ａの透磁率を調節することができる。
図８（ａ）及び図８（ｂ）を参照して図７（ａ）及び図７（ｂ）に示した磁性コア８００Ａの製作方法を以下で説明するが、実施例はこれに限られない。すなわち、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示した磁性コア８００Ａは図８（ａ）及び図８（ｂ）に示した方法とは違う方法で製造することができるのはいうまでもない。
まず、図８（ａ）を参照すると、トロイダル形状の第１磁性体８１０の外周面Ｓ２に金属リボンである外側磁性体８２２を巻線（ｗｉｎｄｉｎｇ）する。ここで、巻線（ｗｉｎｄｉｎｇ）とは、電線、すなわち直径を有する環形の導体線を任意の物体の表面に沿って巻くことの他に、金属リボンのように長細い帯状の金属板を任意の物体の表面に沿って巻くことも含むことができる。
その後、図８（ｂ）を参照すると、トロイダル形状に予め巻線された金属リボンである内側磁性体８２４を第１磁性体８１０の中空に挿入する。予め巻線された内側磁性体８２４は第１磁性体８１０の内周面Ｓ４の大きさに合うように広がることができる。
第１磁性体８１０の外周面Ｓ２と外側磁性体８２２は接着剤で互いに接着され、第１磁性体８１０の内周面Ｓ４と内側磁性体８２４は接着剤で互いに接着されることができる。ここで、接着剤は、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂及びニスの少なくとも１種を含む接着剤であってもよい。このように、接着剤を用いて異種の磁性体を接合させれば、物理的な振動時にも性能低下が発生しなくなる。
ここで、得ようとする透磁率によって巻数、外側磁性体８２２の厚さＴ１Ｏ及び内側磁性体８２４の厚さＴ１Ｉの少なくとも一つを調節することができる。
外側及び内側磁性体８２２、８２４のそれぞれは、図７（ａ）に示したように、複数回巻線されて複数層に積層された金属リボンを含むことができる。積層された金属リボンの層数によって外側及び内側磁性体８２２、８２４のそれぞれの厚さＴ１Ｏ、Ｔ１Ｉ及び透磁率が変わることができ、このように磁性コア８００Ａの透磁率が変わる場合、磁性コア８００Ａが適用されたＥＭＩフィルターの雑音除去性能が変わることができる。すなわち、外側及び内側磁性体８２２、８２４の厚さＴ１Ｏ、Ｔ１Ｉが大きくなるほど雑音除去性能が高くなることができる。このような原理を用いて、コイル１２０が巻線された領域に配置される外側及び内側磁性体８２２、８２４の厚さＴ１Ｏ、Ｔ１Ｉがコイル１２０の巻線されていない領域に配置される外側及び内側磁性体８２２、８２４の厚さＴ１Ｏ、Ｔ１Ｉより大きくなるように積層された金属リボンの層数を調節することができる。
金属リボンの層数は、巻数、巻線始点及び巻線終点によって調節することができる。図８（ａ）に示すように、第１磁性体８１０の外周面Ｓ２に金属リボンの外側磁性体８２２を巻線する場合、巻線始点から一回巻線すると、外側磁性体８２２は１層の金属リボンを含むことができる。
もしくは、巻線始点から外側磁性体８２２を二回巻線すると、外側磁性体８２２は２層の金属リボンを含むことができる。一方、巻線始点と巻線終点が違う場合、例えば巻線始点から一回半巻線すると、外側磁性体８２２は１層に金属リボンが積層された領域と２層に金属リボンが積層された領域を含むことになる。
もしくは、巻線始点から外側磁性体８２２を二回半巻線すると、外側磁性体８２２は２層に金属リボンが積層された領域と３層に金属リボンが積層された領域を含むことになる。このような場合、積層された層数がもっと多い領域にコイル１２０を配置すれば、実施例による磁性コア８００Ａが適用されたＥＭＩフィルターの雑音除去性能を一層高めることができる。
例えば、磁性コア８００Ａがトロイダル形状であり、磁性コア８００Ａ上に第１コイル１２２及び第２コイル１２４が互いに対向するように巻線された場合、第１磁性体８１０の外周面Ｓ２に配置される外側磁性体８２２の積層された層数が多い領域に第１コイル１２２が配置され、第１磁性体８１０の内周面Ｓ４に配置される内側磁性体８２４の積層された層数が多い領域に第２コイル１２４を配置することができる。これにより、第１コイル１２２及び第２コイル１２４は共に外側及び内側磁性体８２２、８２４で積層された層数が多い領域に配置されることができ、積層された層数が少ない領域には第１コイル１２２及び第２コイル１２４が配置されないので、高い雑音除去性能を得ることができる。
外側磁性体８２２と内側磁性体８２４は同じ素材を有することもでき、相異なる素材を有することもできる。また、外側磁性体８２２と内側磁性体８２４の厚さＴ１Ｏ、Ｔ１Ｉは互いに同一であってもよく異なってもよいが、実施例はこれに限られるものではない。すなわち、外側磁性体８２２及び内側磁性体８２４は相異なる素材又は相異なる透磁率又は／及び相異なる厚さＴ１Ｏ、Ｔ１Ｉを有することができる。これにより、磁性コア８００Ａの透磁率は多様な範囲を有することができる。
例えば、図７（ａ）及び図７（ｂ）で、外側磁性体８２２及び内側磁性体８２４が巻線された巻数は５回～２５回、好ましくは１０回～２０回であってもよい。
また、第１磁性体８１０の直径方向（例えば、ｙ軸方向又はｚ軸方向）に外側磁性体８２２と第１磁性体８１０の厚さ比（Ｔ１Ｏ：ＴＯ）は１：８０～１：１６、好ましくは１：４０～１：２０であってもよいが、実施例はこれに限られない。この場合、外側磁性体８２２が巻線された巻数は５回～２５回、好ましくは１０回～２０回であってもよい。
また、第１磁性体８１０の直径方向（例えば、ｙ軸方向又はｚ軸方向）に内側磁性体８２４と第１磁性体８１０の厚さ比（Ｔ１Ｉ：ＴＯ）は１：８０～１：１６、例えば１：４０～１：２０であってもよいが、実施例はこれに限られない。この場合、内側磁性体８２４が巻線された巻数は５回～２５回、好ましくは１０回～２０回であってもよい。
図９（ａ）及び図９（ｂ）は図２に示した磁性コア１１０のさらに他の実施例８００Ｂの結合斜視図及び部分断面図をそれぞれ示す。
図９（ａ）及び図９（ｂ）を参照すると、第１磁性体８１０のｘ軸方向への幅（又は、高さｈ１）は外側又は／及び内側磁性体８２２、８２４のｘ軸方向への幅（又は、高さｈ２）より高くてもよい。このために、図８（ａ）及び図８（ｂ）の工程で、第１磁性体８１０の幅ｈ１より短い幅ｈ２を有する金属リボンを第２磁性体８２０として巻線すれば良い。
図９（ａ）及び図９（ｂ）を参照すると、外側磁性体８２２は第１磁性体８１０の上面Ｓ１と外周面Ｓ２間の境界及び第１磁性体８１０の下面Ｓ３と外周面Ｓ２間の境界に配置されなくてもよく、内側磁性体８２４は第１磁性体８１０の上面Ｓ１と内周面Ｓ４間の境界及び第１磁性体８１０の下面Ｓ３と内周面Ｓ４間の境界に配置されなくてもよい。しかし、実施例はこれに限られない。すなわち、第２磁性体８２０は第１磁性体８１０の上面Ｓ１と外周面Ｓ２間の境界、第１磁性体８１０の上面Ｓ１と内周面Ｓ４間の境界、第１磁性体８１０の下面Ｓ３と外周面Ｓ２間の境界、又は第１磁性体８１０の下面Ｓ３と内周面Ｓ４間の境界の少なくとも１ヶ所に配置されなくてもよい。
図９（ａ）及び図９（ｂ）に示したように、第２磁性体８２０を第１磁性体８１０の表面に配置させる場合、第１磁性体８１０の上面Ｓ１と外周面Ｓ２間の境界、第１磁性体８１０の下面Ｓ３と外周面Ｓ２間の境界、第１磁性体８１０の上面Ｓ１と内周面Ｓ４間の境界、又は第１磁性体８１０の下面Ｓ３と内周面Ｓ４間の境界の少なくとも一境界で第２磁性体８２２、８２４のクラックを防止することができる。
例えば、図９（ａ）及び図９（ｂ）で、外側磁性体８２２及び内側磁性体８２４が巻線された巻数は５回～２５回、好ましくは１０回～２０回であってもよい。
また、第１磁性体８１０の直径方向（例えば、ｙ軸方向又はｚ軸方向）に外側磁性体８２２と第１磁性体８１０の厚さ比（Ｔ１Ｏ：ＴＯ）は１：８０～１：１６、例えば１：４０～１：２０であってもよいが、実施例はこれに限られない。この場合、外側磁性体８２２が巻線された巻数は５回～２５回、好ましくは１０回～２０回であってもよい。
また、第１磁性体８１０の直径方向（例えば、ｙ軸方向又はｚ軸方向）に内側磁性体８２４と第１磁性体８１０の厚さ比（Ｔ１Ｉ：ＴＯ）は１：８０～１：１６、例えば１：４０～１：２０であってもよいが、実施例はこれに限られない。この場合、内側磁性体８２４が巻線された巻数は５回～２５回、好ましくは１０回～２０回であってもよい。
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は図２に示した磁性コア１１０のさらに他の実施例８００Ｃの結合斜視図及び部分断面図をそれぞれ示す。
図７～図９に示した磁性コア８００Ａ、８００Ｂの場合、第２磁性体８２０が第１磁性体８１０の外周面Ｓ２及び内周面Ｓ４にそれぞれ配置される外側磁性体８２２及び内側磁性体８２４の両者を含む。これとは違い、さらに他の実施例によれば、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）にそれぞれ示したように、磁性コア８００Ｃは外側磁性体８２２のみ含み、内側磁性体８２４を含んでいなくても良い。このように、内側磁性体８２４を含んでいないことを除けば、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示した磁性コア８００Ｃは図７（ａ）及び図７（ｂ）に示した磁性コア８００Ａと同一であるので、重複する説明を省略する。
例えば、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）で、外側磁性体８２２が巻線された巻数は５回～２５回、好ましくは１０回～２０回であってもよい。
また、第１磁性体８１０の直径方向（例えば、ｙ軸方向又はｚ軸方向）に外側磁性体８２２と第１磁性体８１０の厚さ比（Ｔ１Ｏ：ＴＯ）は１：８０～１：１６、例えば１：４０～１：２０であってもよいが、実施例はこれに限られない。この場合、外側磁性体８２２が巻線された巻数は５回～２５回、好ましくは１０回～２０回であってもよい。
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は図２に示した磁性コア１１０のさらに他の実施例８００Ｄの結合斜視図及び部分断面図をそれぞれ示す。
図７～図９に示した磁性コア８００Ａ、８００Ｂの場合、第２磁性体８２０が第１磁性体８１０の外周面Ｓ２及び内周面Ｓ４にそれぞれ配置される外側磁性体８２２及び内側磁性体８２４の両者を含む。これとは違い、さらに他の実施例によれば、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）にそれぞれ示したように、磁性コア８００Ｄは内側磁性体８２４のみ含み、外側磁性体８２２を含んでいなくても良い。このように、外側磁性体８２２を含んでいないことを除けば、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示した磁性コア８００Ｄは図７（ａ）及び図７（ｂ）に示した磁性コア８００Ａと同一であるので、重複する説明を省略する。
例えば、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）で、内側磁性体８２４が巻線された巻数は５回～２５回、好ましくは１０回～２０回であってもよい。
また、第１磁性体８１０の直径方向（例えば、ｙ軸方向又はｚ軸方向）に内側磁性体８２４と第１磁性体８１０の厚さ比（Ｔ１Ｉ：ＴＯ）は１：８０～１：１６、例えば１：４０～１：２０であってもよいが、実施例はこれに限られない。この場合、内側磁性体８２４が巻線された巻数は５回～２５回、好ましくは１０回～２０回であってもよい。
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は図２に示した磁性コア１１０のさらに他の実施例８００Ｅの結合斜視図及び部分断面図をそれぞれ示す。
図７～図９に示した磁性コア８００Ａ、８００Ｂの場合、第２磁性体８２０が第１磁性体８１０の外周面Ｓ２及び内周面Ｓ４にそれぞれ配置されるが、第１磁性体８１０の上面Ｓ１と下面Ｓ３には配置されない。これとは違い、さらに他の実施例によれば、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）にそれぞれ示したように、第２磁性体８２０は第１磁性体８１０の外周面Ｓ２と内周面Ｓ４だけでなく、第１磁性体８１０の上面Ｓ１と下面Ｓ３のいずれにも配置されることもできる。このような相違点を除けば、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示した磁性コア８００Ｅは図７（ａ）及び図７（ｂ）に示した磁性コア８００Ａと同一であるので、重複する説明を省略する。
例えば、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）で、外周面Ｓ２及び内周面Ｓ４に配置された第２磁性体８２０が巻線された巻数は５回～２５回、好ましくは１０回～２０回であってもよい。
また、第１磁性体８１０の直径方向（例えば、ｙ軸方向又はｚ軸方向）に外周面Ｓ２に配置された第２磁性体８２０と第１磁性体８１０の厚さ比（Ｔ１Ｏ：ＴＯ）は１：８０～１：１６、例えば１：４０～１：２０であってもよいが、実施例はこれに限られない。この場合、外周面Ｓ２に配置された第２磁性体８２０が巻線された巻数は５回～２５回、好ましくは１０回～２０回であってもよい。
また、第１磁性体８１０の直径方向（例えば、ｙ軸方向又はｚ軸方向）に内周面Ｓ４に配置された第２磁性体８２０と第１磁性体８１０の厚さ比（Ｔ１Ｉ：ＴＯ）は１：８０～１：１６、例えば１：４０～１：２０であってもよいが、実施例はこれに限られない。この場合、内周面Ｓ４に配置された第２磁性体８２０が巻線された巻数は５回～２５回、好ましくは１０回～２０回であってもよい。
また、第１磁性体の上面Ｓ１及び下面Ｓ３には外周面Ｓ２又は内周面Ｓ４に配置された第２磁性体の厚さと同じになるように５層～２５層に積層してそれぞれ配置することができ、好ましくは１０層～２０層に積層してそれぞれ配置することができる。
前述したように、磁性コア８００Ａ～８００Ｅが透磁率の相異なる異種の第１及び第２磁性体８１０、８２０を含めば、広範囲な周波数帯域の雑音除去が可能である。
特に、Ｍｎ－Ｚｎ系フェライトのみからなったトロイダル形状の磁性コアに比べ、実施例による磁性コア４００Ａ、４００Ｂ、８００Ａ～８００Ｅの場合、表面に磁束が集中する現象を防止するので、高周波雑音を効果的に除去することができ、内部飽和度が低くなるので、高電力製品に適用可能である。
また、第１磁性体４１０、８１０又は第２磁性体４２０、８２０の少なくとも一つの透磁率又は体積比の少なくとも一つを調節すれば、磁性コア４００Ａ、４００Ｂ、８００Ａ～８００Ｅの性能調節が可能である。
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は図２に示した磁性コア１１０のさらに他の実施例１４００の結合斜視図及び部分断面図をそれぞれ示す。
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）を参照すると、磁性コア１４００は第１磁性体１４１０及び第２磁性体１４２０を含むことができる。
第１磁性体１４１０及び第２磁性体１４２０は透磁率の相異なる異種であってもよく、第２磁性体１４２０は第１磁性体１４１０より高い飽和磁束密度を有してもよい。
例えば、第１磁性体１４１０はフェライトを含み、第２磁性体１４２０は金属リボンを含むことができる。ここで、フェライトの比透磁率（μＳ）は２，０００Ｈ／ｍ～１５，０００Ｈ／ｍであってもよく、金属リボンの比透磁率（μＳ）は１００，０００Ｈ／ｍ～１５０，０００Ｈ／ｍであってもよい。例えば、フェライトはＭｎ－Ｚｎ系フェライトであってもよく、金属リボンはＦｅ系ナノ結晶質金属リボンであってもよい。Ｆｅ系ナノ結晶質金属リボンはＦｅ及びＳｉを含むナノ結晶質金属リボンであってもよい。
第１磁性体１４１０はトロイダル形状であり、第２磁性体１４２０は第１磁性体１４１０の表面のうちコイル１２０が巻線された領域に配置されることができる。例えば、コイル１２０が磁性コア１４００上に巻線された第１コイル１２２及び第１コイル１２２に対向するように巻線された第２コイル１２４を含む場合、第２磁性体１４２０は第１コイル１２２及び第２コイル１２４が巻線された領域においてそれぞれ第１磁性体１４１０の上面Ｓ１、外周面Ｓ２、下面Ｓ３及び内周面Ｓ４の全てを取り囲むように配置されることができる。
ｚ軸又はｘ軸の少なくとも一軸方向に第２磁性体１４２０の厚さは第１磁性体１４１０の厚さより小さくてもよい。第２磁性体１４２０の厚さと第１磁性体１４１０の厚さ間の比率を調節すれば、磁性コア１４００の透磁率を調節することができる。このために、第２磁性体１４２０は複数層に積層された金属リボンを含むことができる。
例えば、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）で、外周面Ｓ２及び内周面Ｓ４に配置された第２磁性体１４２０が巻線された巻数は５回～２５回、好ましくは１０回～２０回であってもよい。もしくは、これとは違い、第２磁性体１４２０を５層～２５層、好ましくは１０層～２０層に積層して配置することができる。
また、第１磁性体１４１０の直径方向（例えば、ｙ軸方向又はｚ軸方向）に外周面Ｓ２に配置された第２磁性体１４２０と第１磁性体１４１０の厚さ比（Ｔ１Ｏ：ＴＯ）は１：８０～１：１６、例えば１：４０～１：２０であってもよいが、実施例はこれに限られない。この場合、外周面Ｓ２に配置された第２磁性体１４２０が巻線された巻数は５回～２５回、好ましくは１０回～２０回であってもよい。もしくは、これとは違い、外周面Ｓ２に配置された第２磁性体１４２０は５層～２５層、好ましくは１０層～２０層に積層して配置されることができる。
また、第１磁性体１４１０の直径方向（例えば、ｙ軸方向又はｚ軸方向）に内周面Ｓ４に配置された第２磁性体１４２０と第１磁性体１４１０の厚さ比（Ｔ１Ｉ：ＴＯ）は１：８０～１：１６、例えば１：４０～１：２０であってもよいが、実施例はこれに限られない。この場合、内周面Ｓ４に配置された第２磁性体１４２０が巻線された巻数は５回～２５回、好ましくは１０回～２０回であってもよい。もしくは、これとは違い、内周面Ｓ４に配置された第２磁性体１４２０は５層～２５層、好ましくは１０層～２０層に積層して配置されることができる。
前述したように、第１磁性体４１０、８１０、１４１０の少なくとも一部の表面に第１磁性体４１０、８１０、１４１０と異種である第２磁性体４２０、８２０、１４２０が配置されれば、磁性コア４００Ａ、４００Ｂ、８００Ａ～８００Ｅ、１４００の雑音除去性能を高めることができる。
図１４は表皮効果（ｓｋｉｎ ｅｆｆｅｃｔ）理論を示すグラフであり、横軸は周波数（ｆ）を示し、縦軸は表皮深み（δ）をそれぞれ示す。
図１５はフェライト素材の表皮深み（δ）に対する磁束を示すグラフであり、図１６はフェライト素材及び金属リボン素材の表皮深み（δ）に対する磁束を示すグラフであり、各グラフで、横軸は表皮深み（δ）を示し、縦軸は磁束（Ｂｍ）をそれぞれ示す。
図１７（ａ）及び図１７（ｂ）はフェライト素材及び金属リボン素材の透磁率（μ）及びインダクタンス（Ｌ）を示すグラフであり、各グラフで、横軸は周波数（ｆ）を示し、図１７（ａ）に示したグラフで、縦軸は透磁率（μ）を示し、図１７（ｂ）に示したグラフで、縦軸はインダクタンス（Ｌ）を示す。
図１４及び式２を参照すると、素材の比透磁率（μＳ）が高くて高い周波数（ｆ）が流れるほど、表皮深み（δ）値が減少するので、磁束（Ｂｍ）は素材の表面に集まる現象が現れる。
Figure 0007130645000002
図１５を参照すると、表皮深み（δ）が小さいほど高い磁束（Ｂｍ）がかかることになる。フェライト素材の飽和磁束密度は０．４７Ｔであるので、磁性コアがフェライトコアである第１磁性体４１０、８１０、１４１０のみ含む場合、磁束（Ｂｍ）が０．４７Ｔより大きくなれば磁性コアが飽和するので、雑音除去性能が低下することがある。
図１６を参照すると、フェライト素材の飽和磁束密度より大きな飽和磁束密度を有する素材、例えば金属リボン素材が第２磁性体４２０、８２０、１４２０としてフェライト素材である第１磁性体４１０、８１０、１４１０の表面に配置されれば、小さい表皮深み（δ）で高い磁束（Ｂｍ）に耐えることができるので、雑音除去性能を維持することができる。このように、第１磁性体４１０、８１０、１４１０の少なくとも一部の表面に第１磁性体４１０、８１０、１４１０より飽和磁束密度が高い第２磁性体４２０、８２０、１４２０が配置されれば、高周波数で磁性コア４００Ａ、４００Ｂ、８００Ａ～８００Ｅ、１４００の有効断面積を増加させることができる。
一方、図１７（ａ）及び図１７（ｂ）を参照すると、周波数（ｆ）別に透磁率が違うフェライト素材の第１磁性体４１０、８１０、１４１０と金属リボン素材の第２磁性体４２０、８２０、１４２０の全てを含む磁性コア４００Ａ、４００Ｂ、８００Ａ～８００Ｅ、１４００は所定の周波数領域でインダクタンスが高く現れ、これによって高い雑音除去性能を得ることができることが分かる。
以下、比較例及び実施例による磁性コアを添付図面に基づいて比較して説明する。
図１８は比較例、実施例１～実施例６によって製作された磁性コアの上面図及び断面図をそれぞれ示す。
図１８で、比較例は磁性コアが第１磁性体４１０のみ含み、第２磁性体４２０、８２０、１４２０を含んでいない場合である。実施例１は、例えば図１０に示したように、第２磁性体８２２が第１磁性体８１０の外周面に配置された外側磁性体８２２のみ含む場合である。実施例２は、例えば図１１に示したように、第２磁性体８２４が第１磁性体８１０の内周面に配置された内側磁性体８２４のみ含む場合である。実施例３は、例えば図７に示したように、第２磁性体８２０が第１磁性体８１０の外周面と内周面にそれぞれ配置された外側磁性体８２２と内側磁性体８２４の両者を含む場合である。実施例４は、例えば図５に示したように、第２磁性体が第１磁性体４１０の上面と下面にそれぞれ配置された上部磁性体４２２と下部磁性体４２４の両者を含む場合である。実施例５は、例えば図１２に示したように、第２磁性体８２０が第１磁性体８１０の外周面、内周面、上面及び下面を取り囲むように配置された場合である。実施例６は、例えば図１３に示したように、第２磁性体１４２０が第１磁性体１４１０においてコイル１２０が巻線された領域に配置される場合である。
図１９は比較例、実施例１～実施例５の雑音除去性能を示すグラフであり、横軸は第１磁性体４１０、８１０、１４１０と異種である第２磁性体４２０、８２０、１４２０の厚さである異種素材の厚さ、すなわち磁性コアの中心からｙ軸又はｚ軸方向への厚さを示し、縦軸は追加減衰度（ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ）を示す。
図２０（ａ）及び図２０（ｂ）は実施例６のθ別漏洩インダクタンス（Ｌｋ）及びインダクタンス（Ｌ）をそれぞれ示し、図２１は図１８に示した比較例及び実施例３による差動モード雑音改善効果を示し、図２２は図１８に示した比較例及び実施例３による共通モード雑音改善効果を示す。
図１８を参照すると、比較例及び実施例１～６で、第１磁性体４１０、８１０、１４１０は内径ＩＤ、外径ＯＤ及び高さＨＩがそれぞれ１６ｍｍ、２４ｍｍ及び１５ｍｍであり、トロイダル形状のＭｎ－Ｚｎ系フェライトコアを使った。そして、実施例１～６で、第２磁性体４２２、８２０、１４２０はＦｅ－Ｓｉ系金属リボンを使い、２０μｍ±１μｍの厚さを有する金属リボンを巻線又は積層した。巻数は５回～２５回、好ましくは１０回～２０回であってもよく、積層数は５層～２５層、好ましくは１０層～２０層であってもよい。
比較例及び実施例１～５による磁性コアにコイルを２１回巻線し、印加電流が１Ａ（アンペア）、パワー２２０Ｗの条件で雑音除去性能をシミュレーションした。その結果、図１９を参照すると、第１磁性体８１０の全表面に第２磁性体８２０が配置された実施例５で最高の雑音除去性能が現れることが分かり、第２磁性体が配置された面積が広いほど雑音除去性能が優れることが分かる。
実施例１～３を比較すると、実施例１は第１磁性体８１０の外側にのみ第２磁性体８２２が配置され、実施例２は第１磁性体８１０の内側にのみ第２磁性体８２４が配置され、実施例３は第１磁性体８１０の内側及び外側に第２磁性体８２０：８２２、８２４が配置されたものである。ここで、減殺率は実施例１～２より実施例３が約３０％以上向上することが分かる。また、実施例１及び実施例３は直径方向に同じ厚さ（例えば、ｙ軸方向又はｚ軸方向）で向上した雑音除去性能を得ることができる。すなわち、同じ大きさで向上した雑音除去性能を得ることができる。
また、図１８の実施例６及び図２０を参照すると、θ値が小さくなるほど第１磁性体の露出面積が大きくなるので、漏洩インダクタンス（Ｌｋ）が増加しインダクタンスが減少することが分かる。これと反対に、θ値が大きくなるほど第１磁性体の露出面積が小さくなるので、漏洩インダクタンス（Ｌｋ）が減少し、インダクタンス（Ｌ）が増加するほど雑音除去性能は高くなる。
図２１及び図２２では比較例及び実施例３による磁性コアをパワーボード内に連結した後、磁場を測定することによって差動モード雑音除去性能及び共通モード雑音除去性能を検証した。
図２１を参照すると、比較例による磁性コアに比べて、実施例３による磁性コアで磁性コア内部の飽和度が低くなることが分かる。これにより、本発明の実施例による磁性コアは高電力製品に適することが分かる。
図２２を参照すると、比較例による磁性コアは周波数が高くなるほど磁性コアの表面が飽和して面積効率性が落ちるが、実施例３による磁性コアは第１磁性体８１０の表面に配置された第２磁性体８２０：８２２、８２４によって磁性コアの表面が飽和しなくて面積効率性が改善し、高周波での雑音除去効果が改善することが分かる。
以下、図１８に示した比較例と実施例３による磁性コアを含むインダクタの特性を添付図面に基づいて比較して説明する。図１８に示した実施例３による磁性コアは図７（ａ）及び図７（ｂ）に例示したような磁性コア８００Ａの形態を有することができるが、これに限られない。すなわち、以下で説明されるインダクタは外側磁性体及び内側磁性体を有する磁性コアを含むどのインダクタにも適用可能である。
また、比較例によるインダクタの差動モード（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｍｏｄｅ）での特性を以下で説明する。
図２３は差動モードでの一般的なインダクタの磁場特性を説明するための図であり、参照符号Ｂ１１～Ｂ１６は第１コイル１１２２による磁場を示し、参照符号Ｂ２１～Ｂ２６は第２コイル１１２４による磁場を示す。
図２３に示したインダクタは磁性コア１１１０及び第１及び第２コイル１１２２、１１２４を含むことができる。図２３に示したインダクタが比較例によるインダクタの場合、磁性コア１１１０は第１磁性体のみ含む。比較例によるインダクタに含まれる磁性コア１１１０の第１磁性体は図３～図１３に示した第１磁性体４１０、８１０、１４１０に相当することができる。図２３に示した第１及び第２コイル１１２２、１１２４は図２に示した第１及び第２コイル１２２、１２４とそれぞれ同一であるので、重複する説明を省略する。
図２３を参照すると、外部から比較例によるインダクタの第１及び第２コイル１１２２、１１２４に印加される電流（以下、‘印加電流’という）によってインダクタの内部に誘導される磁場が大部分相殺されなければならない。インダクタの上部で、第１コイル１１２２による磁場Ｂ１３と第２コイル１１２４による磁場Ｂ２３の強度は同一であるので互いに相殺されることができる。そして、インダクタの下部で、第１コイル１１２２による磁場Ｂ１４と第２コイル１１２４による磁場Ｂ２４の強度は同一であるので互いに相殺されることができる。しかし、第１コイル１１２２が巻線されたインダクタの左側で、第１コイル１１２２による磁場Ｂ１１は第２コイル１１２４による磁場Ｂ２１より大きく、第２コイル１１２４が巻線されたインダクタの右側で、第２コイル１１２４による磁場Ｂ２２が第１コイル１１２２による磁場Ｂ１２より大きい。このように、比較例によるインダクタの場合、磁場が実際に相殺されなく、大電流が流入するときに磁場による磁性体飽和領域が増加して性能が低下することがある。しかし、比較例によるインダクタの場合、後述する共通モード（ｃｏｍｍｏｎ ｍｏｄｅ）での磁場特性と比較すると、磁場が相対的にもっと多く相殺されて高いエネルギーを貯蔵することができる。
図２４は図２３に示したインダクタを３個のセクションＳＥ１、ＳＥ２、ＳＥ３に区分した形態を示す。
図２５（ａ）、図２５（ｂ）及び図２５（ｃ）は比較例によるインダクタの差動モードのある一時点で第１、第２及び第３セクションＳＥ１、ＳＥ２、ＳＥ３の透磁率（又は、比透磁率）をそれぞれ示す。ここで、透磁率は前述した式１のように表現することができ、比透磁率（μＳ）を１０，０００Ｈ／ｍに設定して獲得した結果である。
図２５（ａ）～図２５（ｃ）で、参照符号９１０、９２０、９３０は低電力がインダクタに流入するモード（以下、‘低電力モード’という）での透磁率を示し、参照符号９１２、９２２、９３２は高電力がインダクタに流入するモード（以下、‘高電力モード’という）での透磁率を示す。図２５（ａ）～図２５（ｃ）で、横軸はインダクタの半径ｒ方向への位置を示す。図２３及び図２４で、ｒ＝０は環形インダクタの中心を示す。
図２５（ａ）～図２５（ｃ）を参照すると、どのセクションでも磁性コア１１１０である第１磁性体の透磁率は磁性コア１１１０の内側縁部ｒ１と外側縁部ｒ２で最小であり、磁性コア１１１０のセンターｒｃで最大になることが分かる。このような現象は高電力モード９１２、９２２、９３２又は低電力モード９１０、９２０、９３０のいずれでも同一であることが分かる。
図２６は比較例によるインダクタの差動モードでｙ－ｚ平面上の平均透磁率を示すグラフであり、横軸はインダクタの半径ｒ方向への位置を示し、縦軸はｙ－ｚ平面上の平均透磁率を示す。図２６で、参照符号９４０は低電力モードでの平均透磁率を示し、参照符号９４２は高電力モードでの平均透磁率を示す。
図２７は比較例によるインダクタの差動モードで平均透磁率を示すグラフであり、横軸は電流を示し、縦軸は平均透磁率を示す。
図２６は印加電流の周波数（以下、‘印加周波数’という）が４０Ｈｚ～７０Ｈｚであるとき、図２５（ａ）～図２５（ｃ）に示したように、毎時点で獲得された透磁率をインダクタの円周方向に線積分後、構造平均及び時間平均して獲得した結果である。図２７は図２６に示した結果を体積積分後、時間平均して獲得した結果である。
図２７を参照すると、差動モードで電流が増加するほど比較例によるインダクタの平均透磁率は減少することが分かる。印加電流がＩＣ１であるとき、比較例によるインダクタの機能が５０％喪失される部分飽和ＰＳに到逹し、続いて電流が増加する場合、インダクタの機能が１００％喪失される完全飽和ＣＳに到逹することになる。
次に、比較例によるインダクタの共通モード（ｃｏｍｍｏｎ ｍｏｄｅ）での特性を以下で説明する。
図２８は共通モードでの一般的なインダクタの磁場特性を説明するための図であり、参照符号Ｂ１１～Ｂ１６は第１コイル１１２２による磁場を示し、参照符号Ｂ２１～Ｂ２６は第２コイル１１２４による磁場を示す。
図２８に示したインダクタは磁性コア１１１０及び第１及び第２コイル１１２２、１１２４を含むことができる。図２８に示した比較例によるインダクタにおいて、磁性コア１１１０は第１磁性体のみ含む。比較例によるインダクタに含まれる磁性コア１１１０の第１磁性体は図３～図１３に示した第１磁性体４１０、８１０、１４１０に相当することができる。図２８に示した第１及び第２コイル１１２２、１１２４は図２に示した第１及び第２コイル１２２、１２４とそれぞれ同一であるので、重複する説明を省略する。
図２８を参照すると、インダクタの上部で、第１コイル１１２２による磁場Ｂ１３と第２コイル１１２４による磁場Ｂ２３は互いに合わせられ、インダクタの下部で、第１コイル１１２２による磁場Ｂ１４と第２コイル１１２４による磁場Ｂ２４は互いに合わせられ、第１コイル１１２２が巻線されたインダクタの左側で、第１コイル１１２２による磁場Ｂ１１は第２コイル１１２４による磁場Ｂ２１と合わせられ、第２コイル１１２４が巻線されたインダクタの右側で、第２コイル１１２４による磁場Ｂ２２が第１コイル１１２２による磁場Ｂ１２と合わせられる。このように、外部から比較例によるインダクタの第１及び第２コイル１１２２、１１２４に印加される印加電流によってインダクタの内部に誘導される磁場が相殺されず、大部分が合わせられて雑音が流入（すなわち、逆電流流入）するときに透磁率が易しく飽和することができる。反射電流が使用電力の１／１０００以下になる場合に機能が維持されることができる。
図２８に示したインダクタは、図２４に示したように、３個のセクションＳＥ１、ＳＥ２、ＳＥ３に区分されることができる。
図２９（ａ）、図２９（ｂ）及び図２９（ｃ）は比較例によるインダクタの共通モードのある一時点で第１、第２及び第３セクションＳＥ１、ＳＥ２、ＳＥ３の透磁率（又は、比透磁率）をそれぞれ示す。ここで、透磁率は前述した式１のように表現することができ、比透磁率（μＳ）を１０，０００Ｈ／ｍに設定して獲得した結果である。
図２９（ａ）～図２９（ｃ）で、参照符号９５０、９６０、９７０は低電力モードでの透磁率を示し、参照符号９５２、９６２、９７２は高電力モードでの透磁率を示す。図２９（ａ）～図２９（ｃ）で、横軸はインダクタの半径ｒ方向への位置を示す。図２８で、ｒ＝０は環形インダクタの中心を示す。
図２９（ａ）～図２９（ｃ）を参照すると、低電力モード９５０、９６０、９７０及び高電力モード９５２、９６２、９７２のそれぞれにおいてどのセクションでも磁性コア１１１０の透磁率は磁性コア１１１０の内側縁部ｒ１から外側縁部ｒ２に行くほど増加することが分かる。
図３０は比較例によるインダクタの共通モードでｙ－ｚ平面上の平均透磁率を示すグラフであり、横軸はインダクタの半径ｒ方向への位置を示し、縦軸はｙ－ｚ平面上の平均透磁率を示す。図３０で、参照符号９８０は低電力モードでの平均透磁率を示し、参照符号９８２は高電力モードでの平均透磁率を示す。
図３１は比較例によるインダクタの共通モードで平均透磁率を示すグラフであり、横軸は電流を示し、縦軸は平均透磁率を示す。
図３０は図２９（ａ）～図２９（ｃ）に示したように毎時点で獲得された透磁率をインダクタの円周方向に線積分後、構造平均及び時間平均して獲得した結果である。図３１は図３０に示した結果を体積積分後、時間平均して獲得した結果である。
図３１を参照すると、共通モードで電流が増加するほど比較例によるインダクタの平均透磁率は減少することが分かる。印加電流がＩＣ２であるとき、比較例によるインダクタの機能が５０％喪失される部分飽和ＰＳに到逹し、続いて印加電流が増加する場合、インダクタの機能が１００％喪失される完全飽和ＣＳに到逹することになる。図３１を参照すると、差動モードＤＭでより共通モード（ＣＭ）でもっと低い電流で先に部分飽和することが分かる。
比較例によるインダクタで使われる印加電流が差動形態で印加された状態（すなわち、磁性体の機能が低下した状態）で力率補正回路の逆電流雑音及びトランスフォーマー駆動のためのスイッチングによる逆電流雑音が高周波（例えば、１ｋＨｚ～１ＭＨｚ）共通モード形態で流入し、その他の通信回路による高周波雑音（例えば、１ＭＨｚ～３０ＭＨｚ）の流入時、雑音低減機能が低下することがある。このような比較例によるインダクタは後述するＥＭＩフィルターと力率補正回路間のインピーダンス不整合による逆電流の流入時に非常に弱くなることがある。
一方、実施例３によるインダクタの差動モードでの特性を以下で説明する。
実施例３によるインダクタは、図２３又は図２８に示したように、第１及び第２コイル１１２２、１１２４と磁性コア１１１０を含む。ここで、磁性コア１１１０は、図７に例示したように、第１磁性体８１０だけでなく第２磁性体８２０を含み、第２磁性体８２０は外側磁性体８２２及び内側磁性体８２４を含むことができる。
また、比較例によるインダクタと同様に、実施例３によるインダクタの場合も、図２４に示したように、３個のセクションに区分されることができる。
図３２（ａ）、図３２（ｂ）及び図３２（ｃ）は実施例３によるインダクタの差動モードのある一時点で第１、第２及び第３セクションＳＥ１、ＳＥ２、ＳＥ３の透磁率（又は、比透磁率）をそれぞれ示す。ここで、透磁率は前述した式１のように表現することができる。
図３２（ａ）～図３２（ｃ）で、参照符号６００、６１０、６２０は低電力モードでの透磁率を示し、参照符号６０２、６１２、６２２は高電力モードでの透磁率を示す。図３２（ａ）～図３２（ｃ）のそれぞれで、横軸はインダクタの半径ｒ方向への位置を示す。
図３２（ａ）～図３２（ｃ）を参照すると、第１及び第２コイル１１２２、１１２４に印加される電流の印加周波数が臨界周波数より小さいとき、低電力モードでどのセクションでも磁性シートの中間ｒｃに位置する第１磁性体８１０の比透磁率（以下、‘第１比透磁率’という）は磁性シートの外側ｒ２に位置する外側磁性体８２２の比透磁率（以下、‘第２比透磁率’という）より小さく、磁性シートの内側ｒ１に位置する内側磁性体８２４の比透磁率（以下、‘第３比透磁率’という）より小さいことが分かる。もしくは、磁性シートの内側ｒ１、外側ｒ２及び中間ｒｃに位置する磁性体の比透磁率は一定であってもよい。
これと反対に、第１及び第２コイル１１２２、１１２４に印加される電流の周波数が臨界周波数以上であるとき、図３２（ａ）～図３２（ｃ）に示したものとは違い、低電力モードでどのセクションでも第２及び第３比透磁率のそれぞれは第１比透磁率より小さくなる。実施例３によるインダクタの高電力モードでの透磁率６０２、６１２、６２２は低電力モードでの透磁率６００、６１０、６２０と相反する現象を示すことができる。
ここで、臨界周波数とは、高周波でナノリボンから具現される第２磁性体８２０の第２及び第３比透磁率の減少（すなわち、渦電流（Ｅｄｄｙ Ｃｕｒｒｅｎｔ）損失による誘導量減少）によって透磁率が逆転される周波数に相当する。
前述した臨界周波数は外側及び内側磁性体８２２、８２４のそれぞれの厚さＴ１Ｏ、Ｔ１Ｉが小さくなるほど増加することができる。なぜなら、ナノリボンから具現される第２磁性体８２０の厚さＴ１Ｏ、Ｔ１Ｉが薄くなるほど渦巻き（Ｅｄｄｙ）損失による誘導量減少を減らすことができるからである。
例えば、外側及び内側磁性体８２２、８２４のそれぞれの厚さＴ１Ｏ、Ｔ１Ｉが２００μｍ±１０μｍ（２０μｍ±１μｍ１０回）～４００μｍ±１０μｍ（４０μｍ±１μｍ１０回）であるとき、臨界周波数は１５０ｋＨｚ～２５０ｋＨｚであり得る。例えば、外側及び内側磁性体８２２、８２４のそれぞれの厚さＴ１Ｏ、Ｔ１Ｉが４００μｍ±１０μｍであり、第１及び第２コイル１１２２、１１２４のそれぞれの巻数（ｎ）が１０であるとき、臨界周波数は１５０ｋＨｚである反面、外側及び内側磁性体８２２、８２４のそれぞれの厚さＴ１Ｏ、Ｔ１Ｉが２００μｍ±１０μｍであり、第１及び第２コイル１１２２、１１２４のそれぞれの巻数（ｎ）が１０であるとき、臨界周波数は２００ｋＨｚ～２５０ｋＨｚ、例えば２００ｋＨｚに増加することができる。
差動モードでの実施例３によるインダクタのインダクタンスＬＤＭは次の式３のように表現することができる。
Figure 0007130645000003
ここで、ＬＣＭは共通モードでの実施例３によるインダクタのインダクタンスで、後述する式４の通りであり、Ｍは相互インダクタンスを示す。
図３３は実施例３によるインダクタの差動モードでｙ－ｚ平面上の平均透磁率を示すグラフであり、横軸はインダクタの半径ｒ方向への位置を示し、縦軸はｙ－ｚ平面上の平均透磁率を示す。図３３で、参照符号６３０は低電力モードでの平均透磁率を示し、参照符号６３２は高電力モードでの平均透磁率を示す。
図３４は実施例３によるインダクタの差動モードで平均透磁率を示すグラフであり、横軸は電流を示し、縦軸は平均透磁率を示す。
図３３はインダクタに印加される電流の周波数が４０Ｈｚ～７０Ｈｚであるとき、図３２（ａ）～図３２（ｃ）に示したように、毎時点で獲得された透磁率をインダクタの円周方向に線積分後、構造平均及び時間平均して獲得した結果である。図３４は図３３に示した結果を体積積分後、時間平均して獲得した結果である。
図３４を参照すると、差動モードで印加電流が増加するほど実施例３によるインダクタの平均透磁率は減少することが分かる。印加電流がＩＣ３であるとき、実施例３によるインダクタの機能が５０％喪失される部分飽和ＰＳに到逹し、続いて電流が増加する場合、インダクタの機能が１００％喪失される完全飽和ＣＳに到逹することになる。図３４を参照すると、差動モードで比較例ＤＭによるインダクタの部分飽和電流（以下、‘部分飽和電流’という）はＩＣ１である反面、実施例３ Ｅ３Ｄによるインダクタの部分飽和電流はＩＣ１より大きいＩＣ３であることが分かる。このように、差動モードで、実施例３は比較例より高いレベルの電流ＩＣ３で部分飽和に到逹することが分かる。図３４を参照すると、平均透磁率が部分飽和に到逹した時点で印加電流ＩＣ３は、第１及び第２コイル１１２２、１１２４のそれぞれの巻数（ｎ）が１０～５０であるとき、差動モードで０．４Ａ～１０Ａであり得る。
すなわち、差動モードで、実施例３の場合は印加電流が増加（すなわち、磁場の強度が増加）することによって透磁率の減少量が比較例より小さいことが分かる。これは、高い透磁率を有する材料に磁気エネルギーが主に密集することを考慮すると、実施例３によるインダクタはフェライトから具現可能な第１磁性体８１０及び第１磁性体８１０より高い透磁率と高い飽和磁束密度を有するナノリボンから具現可能な第２磁性体８２０：８２２、８２４を含み、内側磁性体８２４の厚さＴ１Ｉ及び外側磁性体８２２の厚さＴ１Ｏのそれぞれより第１磁性体８１０の厚さＴＯが大きいからである。例えば、外側磁性体８２２及び内側磁性体８２４のそれぞれが巻線された巻数が５～２５であるとき、第１磁性体８１０の直径方向に外側磁性体８２２及び内側磁性体８２４のそれぞれと第１磁性体８１０の厚さ比（Ｔ１Ｏ：ＴＯ、Ｔ１Ｉ：ＴＯ）は１：８０～１：１６、好ましくは１：４０～１：２０であってもよいが、実施例はこれに限られない。
これにより、比較例と比較すると、実施例３の場合、電流の増加又は巻数の増加によって透磁率低下をもっと防止することができる。
一方、実施例３によるインダクタの共通モードでの特性を以下で説明する。
図３５（ａ）、図３５（ｂ）及び図３５（ｃ）は実施例３によるインダクタの共通モードのある一時点で第１、第２及び第３セクションＳＥ１、ＳＥ２、ＳＥ３の透磁率（又は、比透磁率）をそれぞれ示す。ここで、透磁率は前述した式１のように表現することができる。
図３５（ａ）～図３５（ｃ）で、参照符号７００、７１０、７２０は低電力モードでの透磁率を示し、参照符号７０２、７１２、７２２は高電力モードでの透磁率を示す。図３５（ａ）～図３５（ｃ）のそれぞれで、横軸はインダクタの半径ｒ方向への位置を示す。
差動モードと同様に、共通モードの低電力モードで、図３５（ａ）～図３５（ｃ）を参照すると、第１及び第２コイル１１２２、１１２４に印加される印加電流の印加周波数が臨界周波数より小さいとき、低電力モードでどのセクションでも磁性コアの中間ｒｃに位置する第１磁性体８１０の第１比透磁率は外側ｒ２に位置する外側磁性体８２２の第２比透磁率より小さく、内側ｒ１に位置する内側磁性体８２４の第３比透磁率より小さいことが分かる。これと反対に、第１及び第２コイル１１２２、１１２４に印加される電流の周波数が臨界周波数以上であるとき、図３５（ａ）～図３５（ｃ）に示したものとは違い、低電力モードでどのセクションでも第２及び第３比透磁率のそれぞれは第１比透磁率より小さくなる。
実施例３によるインダクタの高電力モードでの透磁率７０２、７１２、７２２は内側磁性体８２４が位置する地点ｒ１から外側磁性体８２２が位置する地点ｒ２に行くほど増加する。
差動モードと同様に、前述した臨界周波数は外側及び内側磁性体８２２、８２４のそれぞれの厚さＴ１Ｏ、Ｔ１Ｉが小さくなるほど増加することができる。例えば、外側及び内側磁性体８２２、８２４のそれぞれの厚さＴ１Ｏ、Ｔ１Ｉが２００μｍ±１０μｍ（２０μｍ±１μｍ１０回）～４００μｍ±１０μｍ（４０μｍ±１μｍ１０回）であるとき、臨界周波数は１５０ｋＨｚ～２５０ｋＨｚであり得る。例えば、外側及び内側磁性体８２２、８２４のそれぞれの厚さＴ１Ｏ、Ｔ１Ｉが２００μｍ±１０μｍであるとき、臨界周波数は２００ｋＨｚであり得る。
共通モードでの実施例３によるインダクタのインダクタンスＬＣＭは次の式４のように表現することができる。
Figure 0007130645000004
ここで、αは係数を示し、μ１は第１磁性体８１０の第１比透磁率を示し、μ２１は外側磁性体８２２の第２比透磁率を示し、μ２２は内側磁性体８２４の第３比透磁率を示し、Ｓ１は第１磁性体８１０の断面積を示し、Ｓ２１は外側磁性体８２２の断面積を示し、Ｓ２２は内側磁性体８２４の断面積を示す。Ｓ１、Ｓ２１及びＳ２２のそれぞれは、図７（ｂ）を参照すると、ｚ軸とｘ軸の平面上での断面積に相当することができる。ＬＥ１は、図１８を参照すると、第１磁性体８１０の中心での円周長を意味し、ＬＥ２１は外側磁性体８２２の中心での円周長を意味し、ＬＥ２２は内側磁性体８２４の中心での円周長を意味し、ｎは第１及び第２コイル１１２２、１１２４のそれぞれの巻数を意味する。
また、第１、第２及び第３比透磁率（μ１、μ２１、μ２２）のそれぞれはインダクタに流入する電流の印加周波数によって変わることができる。第１及び第２コイル１１２２、１１２４のそれぞれの巻数（ｎ）が５であり、外側及び内側磁性体８２２、８２４のそれぞれの厚さＴ１Ｏ、Ｔ１Ｉが２００μｍ±１０μｍ（２０μｍ±１μｍ１０回）であるとき、第１透磁率（μ１）は１０，０００Ｈ／ｍであり、第２及び第３比透磁率（μ２１、μ２２）のそれぞれは２５００Ｈ／ｍ～２００，０００Ｈ／ｍであり得る。例えば、前述した臨界周波数が２００ｋＨｚの場合、各印加周波数による第１、第２及び第３比透磁率（μ１、μ２１、μ２２）は次のようであり得る。
まず、印加周波数が１０ｋＨｚの場合、第１比透磁率（μ１）は１０，０００Ｈ／ｍであり、第２及び第３比透磁率（μ２１、μ２２）のそれぞれは１００，０００Ｈ／ｍ～２００、０００Ｈ／ｍであり得る。
もしくは、印加周波数が１００ｋＨｚの場合、第１比透磁率（μ１）は１０，０００Ｈ／ｍであり、第２及び第３比透磁率（μ２１、μ２２）のそれぞれは１２，０００Ｈ／ｍ～１５，０００Ｈ／ｍであり得る。
もしくは、印加周波数が２００ｋＨｚの場合、第１比透磁率（μ１）は１０，０００Ｈ／ｍであり、第２及び第３比透磁率（μ２１、μ２２）のそれぞれは５，０００Ｈ／ｍ～１５，０００Ｈ／ｍであり得る。
もしくは、印加周波数が３００ｋＨｚの場合、第１比透磁率（μ１）は１０，０００Ｈ／ｍであり、第２及び第３比透磁率（μ２１、μ２２）のそれぞれは２，５００Ｈ／ｍ～７，５００Ｈ／ｍであり得る。
図３６は実施例３によるインダクタの共通モードでｙ－ｚ平面上の平均透磁率を示すグラフであり、横軸はインダクタの半径ｒ方向への位置を示し、縦軸はｙ－ｚ平面上の平均透磁率を示す。図３６で、参照符号７３０は低電力モードでの平均透磁率を示し、参照符号７３２は高電力モードでの平均透磁率を示す。
図３７は実施例３によるインダクタの共通モードで平均透磁率を示すグラフであり、横軸は電流を示し、縦軸は平均透磁率を示す。
図３６は、図３５（ａ）～図３５（ｃ）に示したように、毎時点で獲得された透磁率をインダクタの円周方向に線積分後、構造平均及び時間平均して獲得した結果である。図３７は図３６に示した結果を体積積分後、時間平均して獲得した結果である。
図３７を参照すると、共通モードで印加電流が増加するほど実施例３によるインダクタの平均透磁率は減少することが分かる。印加電流がＩＣ４であるとき、実施例３によるインダクタの機能が５０％喪失される部分飽和ＰＳに到逹し、続いて印加電流が増加する場合、インダクタの機能が１００％喪失される完全飽和ＣＳに到逹することになる。図３７を参照すると、共通モードで比較例ＣＭによるインダクタの部分飽和電流はＩＣ２である反面、実施例３ Ｅ３Ｃによるインダクタの部分飽和電流はＩＣ２より大きいＩＣ４であることが分かる。このように、共通モードで、実施例３は比較例より高いレベルの電流ＩＣ４で部分飽和に到逹することが分かる。すなわち、共通モードで、実施例３の場合、印加電流が増加（すなわち、磁場の強度が増加）することによって透磁率の減少量が比較例より小さいことが分かる。
図３７を参照すると、部分飽和電流ＩＣ４は、第１及び第２コイル１１２２、１１２４のそれぞれの巻数（ｎ）が１０～５０であるとき、共通モードで０．０４Ａ～１Ａであり得る。
差動モード及び共通モードで、部分飽和電流ＩＣ３、ＩＣ４は、巻数（ｎ）が増加するとき、巻数（ｎ）の二乗（ｎ２）に反比例して減少することができる。例えば、巻数（ｎ）が１０であるとき、差動モードの部分飽和電流ＩＣ３は約１０Ａであり、共通モードでの部分飽和電流ＩＣ４は１Ａであり得る。しかし、仮に、巻数（ｎ）が５０に５倍増加すれば、部分飽和電流ＩＣ３、ＩＣ４のそれぞれは２５倍減少することができる。すなわち、部分飽和電流ＩＣ３は０．４Ａになり、部分飽和電流ＩＣ４は０．０４Ａに減少することができる。
実施例３によるインダクタは第１磁性体８１０と異種の第２磁性体８２０を含むので、差動モードで高電力を収容することができる。また、実施例３によるインダクタの磁性コアに含まれる第２磁性体８２０は高い飽和磁束密度を有し、これは高周波でも維持されるので、逆電流が流入しても第２磁性体８２０に一部のエネルギーが貯蔵されることができる。よって、共通モードが１０ｍＡ以下の逆電流が発生するように動作するときにも雑音を除去することができ、逆電流に対する回路的安全性を確保することができる。
実施例３によるインダクタの共通モードでの特徴は差動モードと類似した傾向を有するが、回路インピーダンス不整合による逆電流（反射）が共通モードで流入する場合、実施例３は流入した逆電流を磁気エネルギーに変換して外側の外側磁性体８２２及び内側磁性体８２４に貯蔵することができる。よって、後述するＥＭＩフィルターに実施例３のインダクタが適用される場合、雑音除去だけではなく逆電流が電力源側に流入することを防止することもできる。
実施例によるインダクタが主に活用される回路は、９０Ｖ～２４０Ｖのレベルを有し、４０Ｈｚ～７０Ｈｚの周波数を有する差動形態の家庭用ＡＣ電流を主エネルギーとして受け、ホイートストンブリッジ形態に後端に整流ダイオードが連結された形態を有することができる。この場合、主エネルギーは低周波であり、雑音ソースは低電力である点を勘案すれば、前述した実施例の効果を獲得することができる。
一方、前述した実施例によるインダクタはラインフィルターに含まれることができる。例えば、ラインフィルターは交流／直流変換器（ＡＣ－ｔｏ－ＤＣ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）に適用される雑音低減用ラインフィルターであってもよい。
図３８は実施例によるインダクタを含むＥＭＩフィルターの一例である。
図３８を参照すると、ＥＭＩフィルター２０００は、複数のＸ－キャパシタＣｘ、複数のＹ－キャパシタＣｙ及びインダクタＬを含むことができる。
Ｘ－キャパシタＣｘはライブラインＬＩＶＥの第１端子Ｐ１とニュートラルラインＮＥＵＴＲＡＬの第３端子Ｐ３の間及びライブラインＬＩＶＥの第２端子Ｐ２とニュートラルラインＮＥＵＴＲＡＬの第４端子Ｐ４の間にそれぞれ配置される。
複数のＹ－キャパシタＣｙはライブラインＬＩＶＥの第２端子Ｐ２とニュートラルラインＮＥＵＴＲＡＬの第４端子Ｐ４の間に直列で配置されることができる。
インダクタＬはライブラインＬＩＶＥの第１端子Ｐ１と第２端子Ｐ２の間及びニュートラルラインＮＥＵＴＲＡＬの第３端子Ｐ３と第４端子Ｐ４の間に配置されることができる。ここで、インダクタＬは前述した実施例によるインダクタ１００であってもよい。
ＥＭＩフィルター２０００は、共通モード雑音が流入するとき、一次インダクタンス（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ）とＹ－キャパシタＣｙの合成インピーダンス特性で共通モード雑音を除去する。ここで、ライブラインＬＩＶＥの一次インダクタンスは、第３及び第４端子Ｐ３、Ｐ４をオープン（Ｏｐｅｎ）させた状態で第１及び第２端子Ｐ１、Ｐ２間のインダクタンスを測定して獲得することができ、ニュートラルラインＮＥＵＴＲＡＬの一次インダクタンスは、第１及び第２端子Ｐ１、Ｐ２をオープン（Ｏｐｅｎ）させた状態で第３及び第４端子Ｐ３、Ｐ４間のインダクタンスを測定して獲得することができる。
ＥＭＩフィルター２０００は、差動モード雑音が流入するとき、漏洩インダクタンス（ｌｅａｋａｇｅ Ｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ）とＸ－キャパシタＣｘの合成インピーダンス特性で差動モード雑音を除去する。ここで、ライブラインＬＩＶＥの漏洩インダクタンスは、第３及び第４端子Ｐ３、Ｐ４を短絡（ｓｈｏｒｔ）させた状態で第１及び第２端子Ｐ１、Ｐ２間のインダクタンスを測定して獲得することができ、ニュートラルラインＮＥＵＴＲＡＬの漏洩インダクタンスは、第１及び第２端子Ｐ１、Ｐ２を短絡させた状態で第３及び第４端子Ｐ３、Ｐ４間のインダクタンスを測定して獲得することができる。
実施例によるＥＭＩフィルター２０００のインダクタが前述した実施例３によるインダクタに相当し、第２磁性体８２０の外側及び内側磁性体８２２、８２４のそれぞれの厚さＴ１Ｏ、Ｔ１Ｉが２００μｍ（２０μｍ±１μｍ１０回）であるとき、第１及び第２コイル１１２２、１１２４のそれぞれの巻数（ｎ）が増加するほどＥＭＩ性能が改善されることができる。例えば、巻数（ｎ）が１５より大きい場合に飽和するので、巻数（ｎ）が１５であるとき、最良のＥＭＩ特性を有することができる。
また、共通雑音を除去するためには、前述した式４のような共通モードでのインダクタンスＬＣＭが大きくなければならなく、差動モード雑音を除去するためには、前述した式３のような差動モードでのインダクタンスＬＤＭが大きくなければならない。よって、実施例によるインダクタはこのようないくつかの点を考慮して決定したＳ１、Ｓ２１、Ｓ２２、ＬＥ１、ＬＥ２１、ＬＥ２２を有する第１及び第２磁性体８１０、８２０を含むことができる。すなわち、巻数（ｎ）が変わっても比透磁率は変わらないので、断面積と円周長間の比率Ｓ１／ＬＥ１、Ｓ２１／ＬＥ２１、Ｓ２２／ＬＥ２２を調整してインダクタンスが一定に維持されるように図ることができる。
前述した実施例のそれぞれについての説明は内容が相反しない限り、他の実施例にも適用されることができる。
以上で実施例に基づいて説明したが、これは単に例示であるだけ、本発明を限定するものではなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であれば本実施例の本質的な特性を逸脱しない範疇内で以上で例示しなかったさまざまの変形及び応用が可能であることが分かるであろう。例えば、実施例に具体的に示した各構成要素は変形実施することができるものである。そして、このような変形及び応用による相違点は添付の請求範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されなければならないであろう。
発明の実施のための形態
発明の実施のための形態は前述した“発明の実施のための最善の形態”で充分に説明された。
実施例によるインダクタは、例えば共振回路、フィルター回路、パワー回路などの各種の電子回路に用いられることができ、ＥＭＩフィルターは、例えば雑音除去が必要な各種のデジタル又はアナログ回路に適用可能である。

Claims (17)

  1. トロイダル形状を有し、フェライトを含む第１磁性体と、
    前記第１磁性体と異種であり、金属リボンを含む第２磁性体と、を含み、
    前記第２磁性体は、
    前記第１磁性体の外周面に配置される外側磁性体と、
    前記第１磁性体の内周面に配置される内側磁性体と、を含み、
    前記外側磁性体及び前記内側磁性体のそれぞれは、前記第１磁性体の円周方向に巻き取られ、前記第１磁性体の直径方向に複数の層が形成され、
    前記第２磁性体は、前記第１磁性体の上面と前記外周面間の境界、前記第１磁性体の前記上面と前記内周面間の境界、前記第１磁性体の下面と前記外周面間の境界、又は前記第１磁性体の前記下面と前記内周面間の境界の少なくとも１ヶ所に配置されない、インダクタ。
  2. トロイダル形状を有し、フェライトを含む第１磁性体と、
    前記第１磁性体と異種であり、金属リボンを含む第２磁性体と、を含み、
    前記第２磁性体は、
    前記第１磁性体の外周面に配置される外側磁性体と、
    前記第１磁性体の内周面に配置される内側磁性体と、を含み、
    前記外側磁性体及び前記内側磁性体のそれぞれは、前記第１磁性体の円周方向に巻き取られ、前記第１磁性体の直径方向に複数の層が形成され、
    前記第２磁性体は、前記第１磁性体の上面及び下面にも配置される、インダクタ。
  3. 前記外側磁性体及び前記内側磁性体に含まれる金属リボンは、Ｆｅ系ナノ結晶質金属リボンである、請求項１または請求項２に記載のインダクタ。
  4. 前記第１磁性体の直径方向に前記第１磁性体の厚さは、前記外側磁性体及び前記内側磁性体のそれぞれの厚さより大きい、請求項１～３の何れか一項に記載のインダクタ。
  5. 前記直径方向に前記内側磁性体と前記第１磁性体の厚さ比は、１：８０～１：１６であり、
    前記直径方向に前記外側磁性体と前記第１磁性体の厚さ比は、１：８０～１：１６である、請求項１～４のいずれか一項に記載のインダクタ。
  6. 前記外側磁性体及び前記内側磁性体のそれぞれの透磁率は、前記第１磁性体の透磁率と違い、
    前記第１磁性体の直径方向に前記外側磁性体及び前記内側磁性体のそれぞれの厚さは、前記第１磁性体の厚さより小さく、
    前記外側磁性体及び前記内側磁性体のそれぞれの飽和磁束密度は、前記第１磁性体の飽和磁束密度より大きい、請求項１～５のいずれか一項に記載のインダクタ。
  7. 前記直径方向に前記外側磁性体の厚さと前記内側磁性体の厚さは、同一である、請求項４に記載のインダクタ。
  8. 前記直径方向に前記内側磁性体と外側磁性体のそれぞれの厚さは、１９０μｍ～２１０μｍである、請求項７に記載のインダクタ。
  9. 前記第２磁性体は、トロイダル形状を有する、請求項１～８のいずれか一項に記載のインダクタ。
  10. 前記第１磁性体の前記外周面と前記外側磁性体は第１接着剤によって接着され、前記第１磁性体の前記内周面と前記内側磁性体は第２接着剤によって接着される、請求項１～９のいずれか一項に記載のインダクタ。
  11. 前記第１接着剤及び第２接着剤のそれぞれは、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂及びニスの少なくとも１種を含む、請求項１０に記載のインダクタ。
  12. 前記外側磁性体は、巻線された層の数が互いに異なる複数の領域を含む、請求項１～１１のいずれか一項に記載のインダクタ。
  13. インダクタと、
    キャパシタとを含み、
    前記インダクタは、
    トロイダル形状を有し、フェライトを含む第１磁性体と、
    前記第１磁性体と異種であり、金属リボンを含み、前記第１磁性体の外周面に配置される外側磁性体及び前記第１磁性体の内周面に配置される内側磁性体を含む第２磁性体と、
    前記第１磁性体、前記外側磁性体及び前記内側磁性体に巻線されたコイルと、を含み、
    前記外側磁性体及び前記内側磁性体のそれぞれは、前記第１磁性体の円周方向に巻き取られ、前記第１磁性体の直径方向に複数の層が形成され、
    前記コイルが巻線された領域に配置された前記外側磁性体及び内側磁性体の厚さは、前記コイルが巻線されていない領域に配置された前記外側磁性体及び内側磁性体の厚さより厚い、
    ＥＭＩフィルター。
  14. インダクタと、
    キャパシタとを含み、
    前記インダクタは、
    トロイダル形状を有し、フェライトを含む第１磁性体と、
    前記第１磁性体と異種であり、金属リボンを含み、前記第１磁性体の外周面に配置される外側磁性体及び前記第１磁性体の内周面に配置される内側磁性体を含む第２磁性体と、
    前記第１磁性体、前記外側磁性体及び前記内側磁性体に巻線されたコイルと、を含み、
    前記外側磁性体及び前記内側磁性体のそれぞれは、前記第１磁性体の円周方向に巻き取られ、前記第１磁性体の直径方向に複数の層が形成され、
    前記コイルは、互いに対向して巻線された第１コイル及び第２コイルを含み、
    前記外側磁性体は、
    第１領域と、
    前記外側磁性体が巻線された前記複数の層の数が前記第１領域より多い第２領域と、を含み、
    前記内側磁性体は、
    第３領域と、
    前記内側磁性体が巻線された前記複数の層の数が前記第３領域より多い第４領域と、を含み、
    前記第１コイルは、前記第２領域に配置されるが、前記第１領域に配置されず、
    前記第２コイルは、前記第４領域に配置されるが、前記第３領域に配置されない、
    ＥＭＩフィルター。
  15. インダクタと、
    キャパシタとを含み、
    前記インダクタは、
    トロイダル形状を有し、フェライトを含む第１磁性体と、
    前記第１磁性体と異種であり、金属リボンを含み、前記第１磁性体の外周面に配置される外側磁性体及び前記第１磁性体の内周面に配置される内側磁性体を含む第２磁性体と、
    前記第１磁性体、前記外側磁性体及び前記内側磁性体に巻線されたコイルと、を含み、
    前記外側磁性体及び前記内側磁性体のそれぞれは、前記第１磁性体の円周方向に巻き取られ、前記第１磁性体の直径方向に複数の層が形成され、
    前記コイルは、互いに対向して巻線された第１コイル及び第２コイルを含み、
    前記第２磁性体は、前記第１コイル及び前記第２コイルが巻線された領域でそれぞれ前記第１磁性体の上面、前記外周面、前記第１磁性体の下面及び前記内周面の全てを取り囲むように配置される、ＥＭＩフィルター。
  16. 前記第１磁性体の直径方向に前記内側磁性体と前記第１磁性体の厚さ比は、１：８０～１：１６であり、
    前記直径方向に前記外側磁性体と前記第１磁性体の厚さ比は、１：８０～１：１６である、請求項１３～１５のいずれか一項に記載のＥＭＩフィルター。
  17. 前記直径方向に前記内側磁性体と外側磁性体のそれぞれの厚さは、１９０μｍ～２１０μｍである、請求項１３～１６のいずれか一項に記載のＥＭＩフィルター。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10714988B2 (en) * 2017-08-24 2020-07-14 Uchicago Argonne, Llc Permanent magnet design to enable higher magnetic flux density
US20210065957A1 (en) * 2018-03-15 2021-03-04 Mitsubishi Electric Corporation Reactor
GB201816833D0 (en) * 2018-10-16 2018-11-28 Univ College Cork National Univ Of Ireland Cork A vertical magnetic structure for integrated power conversion
WO2020117662A1 (en) * 2018-12-06 2020-06-11 Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College Method and system for applying pulsed electric fields with high uniformity using magnetic cores
KR102483815B1 (ko) * 2018-12-26 2023-01-03 주식회사 아모그린텍 하이브리드 인덕터 및 이를 이용한 emi 필터
KR102261729B1 (ko) * 2019-07-19 2021-06-08 엘지이노텍 주식회사 자성 코어
KR102250787B1 (ko) 2019-09-06 2021-05-18 주식회사 케미 Emi 필터
KR102250786B1 (ko) 2019-09-06 2021-05-18 주식회사 케미 Emi 필터
JP6860716B1 (ja) * 2020-02-05 2021-04-21 株式会社リケン ノイズ対策用環状磁性体
CN115699550A (zh) * 2020-06-08 2023-02-03 三菱电机株式会社 噪声滤波器及使用该噪声滤波器的电力转换装置
US11817720B2 (en) * 2021-02-04 2023-11-14 Hevo Inc. Transmitter assembly and methods for making and using the same
WO2022202702A1 (ja) * 2021-03-24 2022-09-29 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びフィルタユニット
TWI809507B (zh) * 2021-09-16 2023-07-21 林訓毅 模組化變壓器之二次側大電流結構
DE102022101327A1 (de) * 2022-01-20 2023-07-20 SUMIDA Components & Modules GmbH Ferritrohrkern, Entstördrossel mit einem solchen Ferritrohrkern und Verfahren zum Bilden eines Ferritrohrkerns

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000228319A (ja) 1999-02-08 2000-08-15 Hitachi Metals Ltd チョークコイルおよびノイズフィルタ
JP2011155158A (ja) 2010-01-28 2011-08-11 Hitachi Ltd ハイブリッド巻鉄心、及びハイブリッド変流器
WO2014126220A1 (ja) 2013-02-15 2014-08-21 日立金属株式会社 Ｆｅ基ナノ結晶軟磁性合金を用いた環状磁心、及びそれを用いた磁性部品
JP2015515143A (ja) 2012-04-16 2015-05-21 バクームシュメルツェ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニ コマンディートゲゼルシャフト 位置依存性の透磁率を有する軟磁性コア

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE975437C (de) * 1952-05-06 1961-11-30 Siemens Ag Entstoerungsdrossel
JPS49132521A (ja) * 1973-04-23 1974-12-19
JPS5634314U (ja) * 1979-08-22 1981-04-03
JPS609441B2 (ja) 1979-08-30 1985-03-11 豊弘 長田 吊掛具
JPS627101A (ja) 1985-07-03 1987-01-14 Hitachi Metals Ltd 複合磁心を用いたコモンモ−ドチヨ−クコイル
JPH0362607A (ja) * 1989-04-10 1991-03-18 Mitsubishi Electric Corp フイルタ
JP3009686B2 (ja) 1989-11-07 2000-02-14 ユニチカ株式会社 インダクタ
JPH03198312A (ja) 1989-12-27 1991-08-29 Tamura Seisakusho Co Ltd スウィンギングチョークコイル用鉄心およびその製造方法
JPH04318906A (ja) * 1991-04-17 1992-11-10 Nippon Steel Corp 磁気特性にすぐれたコモンモードチョーク用複合トロイダルコア
JPH05308027A (ja) * 1991-05-24 1993-11-19 Mitsui Petrochem Ind Ltd 複合磁心およびその製造方法
JP3247702B2 (ja) * 1991-06-03 2002-01-21 日本ケミコン株式会社 複合磁心およびその製造方法
JP3150815B2 (ja) 1993-02-19 2001-03-26 松下電工株式会社 リレーの検査方法
JP3163853B2 (ja) * 1993-06-30 2001-05-08 三菱電機株式会社 ノイズフィルター
JPH07153613A (ja) * 1993-11-26 1995-06-16 Hitachi Metals Ltd チョークコイル用磁心ならびに非線形チョークコイル
JP3009686U (ja) 1994-08-26 1995-04-11 株式会社ヤマナカゴーキン 閉塞鍛造用ストローク差動装置
JP3198312B2 (ja) 1995-03-07 2001-08-13 ホシデン株式会社 カードコネクタのエジェクト装置
KR19990031600A (ko) * 1997-10-13 1999-05-06 왕중일 토로이달 트랜스포머
JP4318906B2 (ja) 2002-11-14 2009-08-26 花王株式会社 植物活力剤造粒体
US7596856B2 (en) * 2003-06-11 2009-10-06 Light Engineering, Inc. Method for manufacturing a soft magnetic metal electromagnetic component
CN100458988C (zh) * 2004-12-15 2009-02-04 台达电子工业股份有限公司 扼流线圈及其内埋型铁芯
JP5308027B2 (ja) 2005-07-04 2013-10-09 セレスター・レキシコ・サイエンシズ株式会社 変異型ｐｃｎａ
FR2906944B1 (fr) 2006-10-06 2009-05-15 Schneider Toshiba Inverter Dispositif de filtrage de mode commun et variateur de vitesse comportant un tel dispositif
TWI335133B (en) * 2007-08-20 2010-12-21 Delta Electronics Inc Filter and manufacturing method thereof
KR20100009381A (ko) * 2008-07-18 2010-01-27 주식회사 에이엠오 소음제거구조를 갖는 인덕터
JP4356906B1 (ja) 2009-03-23 2009-11-04 義明 奥川 便座昇降レバー
KR101097117B1 (ko) * 2009-05-27 2011-12-22 주식회사 아모그린텍 소음 제거 및 소형화 구조를 갖는 인덕터 코어 및 이를 이용한 인덕터
US8164409B2 (en) * 2009-07-02 2012-04-24 Tdk Corporation Coil component
JP2012015426A (ja) 2010-07-05 2012-01-19 Tokyo Parts Ind Co Ltd トロイダルコイル
JP5634314B2 (ja) 2011-03-31 2014-12-03 タカタ株式会社 エアバッグ装置
KR101197234B1 (ko) * 2011-04-08 2012-11-02 주식회사 아모그린텍 비정질 금속 코어와, 이를 이용한 유도장치 및 그 제조방법
CN102368424A (zh) * 2011-09-16 2012-03-07 陆明岳 一种用于电感器磁心
WO2013108735A1 (ja) * 2012-01-18 2013-07-25 日立金属株式会社 圧粉磁心、コイル部品および圧粉磁心の製造方法
JP2013153090A (ja) * 2012-01-26 2013-08-08 Hitachi Ltd 磁気デバイス
US20140125446A1 (en) * 2012-11-07 2014-05-08 Pulse Electronics, Inc. Substrate inductive device methods and apparatus
US9196416B2 (en) * 2013-08-07 2015-11-24 Hamilton Sundstrand Corporation Bobbins for gapped toroid inductors
DE102014205560A1 (de) 2014-03-26 2015-10-01 SUMIDA Components & Modules GmbH Plattenförmiger Streukörper als Einsatz im Magnetkern eines induktiven Bauelements, Magnetkern mit plattenförmigem Streukörper und induktives Bauelement
KR20150143251A (ko) * 2014-06-13 2015-12-23 삼성전기주식회사 코어 및 이를 갖는 코일 부품
US9633778B2 (en) * 2014-11-21 2017-04-25 Hamilton Sundstrand Corporation Magnetic component with balanced flux distribution
TWI640019B (zh) * 2016-12-22 2018-11-01 善元科技股份有限公司 共模電感裝置、共模電感裝置的繞線方法以及電磁干擾濾波電路

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000228319A (ja) 1999-02-08 2000-08-15 Hitachi Metals Ltd チョークコイルおよびノイズフィルタ
JP2011155158A (ja) 2010-01-28 2011-08-11 Hitachi Ltd ハイブリッド巻鉄心、及びハイブリッド変流器
JP2015515143A (ja) 2012-04-16 2015-05-21 バクームシュメルツェ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニ コマンディートゲゼルシャフト 位置依存性の透磁率を有する軟磁性コア
WO2014126220A1 (ja) 2013-02-15 2014-08-21 日立金属株式会社 Ｆｅ基ナノ結晶軟磁性合金を用いた環状磁心、及びそれを用いた磁性部品

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