JP7440280B2 - Noise filter - Google Patents
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Description
本発明は、ノイズフィルタに関する。 The present invention relates to a noise filter.
配線に含まれるノイズを低減するノイズフィルタとしては、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載のノイズフィルタは、２つのインダクタと、コンデンサと、を備える。コンデンサは、２つのインダクタ同士の接続点に接続されている。 A noise filter that reduces noise contained in wiring is described in, for example, Patent Document 1. The noise filter described in Patent Document 1 includes two inductors and a capacitor. A capacitor is connected to the connection point between the two inductors.
コンデンサには等価直列インダクタンスが存在している。また、コンデンサとインダクタとを接続する配線にも寄生インダクタンスが存在している。これらのインダクタンス成分の影響により、ノイズに対するノイズフィルタの減衰効果が低下するおそれがある。 A capacitor has an equivalent series inductance. Parasitic inductance also exists in the wiring that connects the capacitor and inductor. Due to the influence of these inductance components, there is a possibility that the attenuation effect of the noise filter on noise may be reduced.
本発明の目的は、ノイズに対する減衰効果の低下を抑制できるノイズフィルタを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a noise filter that can suppress a decrease in the attenuation effect on noise.
上記課題を解決するノイズフィルタは、配線とコアとを備え、前記配線に含まれるノイズを低減するノイズフィルタであって、前記配線は、第１配線部と、前記第１配線部に並んで設けられており、前記第１配線部に沿って延びる第２配線部と、前記第１配線部と前記第２配線部とを繋いでおり、コンデンサが接続される接続部と、を備え、前記コアは、第１ベースコアと、前記第１配線部及び前記第２配線部の並ぶ方向において前記第１ベースコアと間隔を開けた状態で前記第１ベースコアと向かい合って配置された第２ベースコアと、前記第１配線部を跨いで前記第１ベースコア及び前記第２ベースコアに架け渡された第１分割コアと、前記第２配線部を跨いで前記第１ベースコア及び前記第２ベースコアに架け渡された第２分割コアと、を備え、前記第１分割コアと前記第２分割コアとは前記第１配線部及び前記第２配線部の延びる方向に並んで配置されている。 A noise filter that solves the above problem is a noise filter that includes wiring and a core and reduces noise contained in the wiring, wherein the wiring is provided in a first wiring part and in line with the first wiring part. a second wiring section extending along the first wiring section; and a connecting section connecting the first wiring section and the second wiring section to which a capacitor is connected; is a first base core, and a second base core disposed facing the first base core with an interval from the first base core in the direction in which the first wiring section and the second wiring section are lined up. and a first divided core spanning the first base core and the second base core across the first wiring part, and a first divided core spanning the second wiring part and the first base core and the second base core. a second divided core spanned over the core, and the first divided core and the second divided core are arranged side by side in the direction in which the first wiring part and the second wiring part extend.
第１ベースコアと第２ベースコアとを間隔を空けて配置することで、第１ベースコアと第２ベースコアとの間の磁気抵抗を高くしている。一方で、第１分割コア及び第２分割コアのそれぞれを第１ベースコア及び第２ベースコアに架け渡している。これにより、磁束がベースコアと分割コアとを交互に通る磁路が形成される。配線に電流が流れると、配線周りの環状の磁束と、上記した磁路を通る磁束が生じる。これらの磁束が互いに強め合うことで、第１配線部と第２配線部を磁気結合させることができる。第１配線部と第２配線部とが磁気結合することで生じる相互インダクタンスは、コンデンサに直列接続されるインダクタンス成分を減じるように作用する。従って、インダクタンス成分による減衰効果の低下を抑制できる。 By arranging the first base core and the second base core at intervals, the magnetic resistance between the first base core and the second base core is increased. On the other hand, the first divided core and the second divided core are bridged over the first base core and the second base core, respectively. Thereby, a magnetic path is formed in which the magnetic flux alternately passes through the base core and the divided cores. When a current flows through the wiring, an annular magnetic flux around the wiring and a magnetic flux passing through the above-described magnetic path are generated. By mutually reinforcing these magnetic fluxes, the first wiring section and the second wiring section can be magnetically coupled. Mutual inductance caused by magnetic coupling between the first wiring section and the second wiring section acts to reduce the inductance component connected in series with the capacitor. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the damping effect due to the inductance component.
上記ノイズフィルタについて、前記第１ベースコアは、第１部位と、前記第１部位から前記第２ベースコアに向けて突出した第１突出部と、を備え、前記第２ベースコアは、第２部位と、前記第２部位から前記第１ベースコアに向けて突出した第２突出部と、を備え、前記第１分割コアは、前記第１部位と前記第２突出部に架け渡されており、前記第２分割コアは、前記第２部位と前記第１突出部に架け渡されていてもよい。 Regarding the noise filter, the first base core includes a first portion and a first protrusion that protrudes from the first portion toward the second base core, and the second base core includes a second and a second protruding portion protruding from the second portion toward the first base core, and the first divided core is bridged between the first portion and the second protruding portion. , the second split core may span the second portion and the first protrusion.
上記ノイズフィルタについて、前記第１分割コアと前記第２分割コアとは、前記第１配線部及び前記第２配線部の延びる方向に向かい合って配置されていてもよい。
第１分割コアと第２分割コアとが第１配線部及び第２配線部が延びる方向に向かい合っていない場合に比べて、第１配線部と第２配線部とが並ぶ方向に対するコアの寸法を短くできる。
Regarding the noise filter, the first divided core and the second divided core may be arranged facing each other in the direction in which the first wiring section and the second wiring section extend.
Compared to the case where the first divided core and the second divided core do not face each other in the direction in which the first wiring part and the second wiring part extend, the dimensions of the core in the direction in which the first wiring part and the second wiring part are lined up are It can be made shorter.
本発明によれば、ノイズに対する減衰効果の低下を抑制できる。 According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in the attenuation effect against noise.
以下、ノイズフィルタの一実施形態について説明する。
図１に示すように、車両１０は、バッテリ１１と、電力変換装置１２と、を備える。電力変換装置１２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３と、平滑回路２０と、ノイズフィルタ３０と、を備える。車両１０は、電動機を駆動源とする電動車両や、ハイブリッド車両である。バッテリ１１は、車両１０に搭載される電動機の電力源として用いられる。バッテリ１１としては、例えば、リチウムイオン二次電池やニッケル水素蓄電池等の充放電可能な蓄電装置が用いられる。ノイズフィルタ３０からの出力は、ケーブル等を介して車両１０外に伝送され、交流電力に変換された後に家庭内の負荷１９に供給される。電力変換装置１２は、家庭内の負荷１９に電力を供給する。
An embodiment of the noise filter will be described below.
As shown in FIG. 1, vehicle 10 includes a battery 11 and a power converter 12. Power converter 12 includes a DC/DC converter 13, a smoothing circuit 20, and a noise filter 30. The vehicle 10 is an electric vehicle using an electric motor as a drive source or a hybrid vehicle. The battery 11 is used as a power source for an electric motor mounted on the vehicle 10. As the battery 11, for example, a chargeable/dischargeable power storage device such as a lithium ion secondary battery or a nickel hydride storage battery is used. The output from the noise filter 30 is transmitted to the outside of the vehicle 10 via a cable or the like, converted to AC power, and then supplied to the load 19 in the home. The power conversion device 12 supplies power to a load 19 in the home.
ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、ブリッジ回路１４と、トランス１５と、整流回路１６と、を備える。トランス１５の１次側に設けられたブリッジ回路１４は、４つのスイッチング素子Ｑ１～Ｑ４を備える。２つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は互いに直列接続されている。２つのスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４は互いに直列接続されている。 The DC/DC converter 13 includes a bridge circuit 14, a transformer 15, and a rectifier circuit 16. Bridge circuit 14 provided on the primary side of transformer 15 includes four switching elements Q1 to Q4. The two switching elements Q1 and Q2 are connected in series with each other. The two switching elements Q3 and Q4 are connected in series with each other.
トランス１５の２次側に設けられた整流回路１６は、４つのダイオードＤ１～Ｄ４を備える。２つのダイオードＤ１，Ｄ２は、互いに直列接続されている。２つのダイオードＤ３，Ｄ４は、互いに直列接続されている。 A rectifier circuit 16 provided on the secondary side of the transformer 15 includes four diodes D1 to D4. The two diodes D1 and D2 are connected in series with each other. The two diodes D3 and D4 are connected in series with each other.
トランス１５は、１次側巻線１７と、２次側巻線１８と、を備える。１次側巻線１７は、２つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２同士の接続点と、２つのスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４同士の接続点とに接続されている。２次側巻線１８は、２つのダイオードＤ１，Ｄ２同士の接続点と、２つのダイオードＤ３，Ｄ４同士の接続点とに接続されている。 The transformer 15 includes a primary winding 17 and a secondary winding 18. The primary winding 17 is connected to a connection point between two switching elements Q1 and Q2 and a connection point between two switching elements Q3 and Q4. The secondary winding 18 is connected to a connection point between two diodes D1 and D2 and a connection point between two diodes D3 and D4.
ＤＣ／ＤＣコンバータ１３では、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ４のスイッチング動作により、バッテリ１１から入力された直流電力が降圧される。本実施形態において、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ４のスイッチング周波数は、１５０ｋＨｚ～２００ｋＨｚである。ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、降圧した直流電力を平滑回路２０に出力する。なお、本実施形態では、フルブリッジ方式のＤＣ／ＤＣコンバータ１３を用いているが、ハーフブリッジ方式等、どのような方式のＤＣ／ＤＣコンバータを用いてもよい。 In the DC/DC converter 13, the DC power input from the battery 11 is stepped down by switching operations of the switching elements Q1 to Q4. In this embodiment, the switching frequencies of the switching elements Q1 to Q4 are 150kHz to 200kHz. The DC/DC converter 13 outputs the step-down DC power to the smoothing circuit 20 . In this embodiment, a full-bridge type DC/DC converter 13 is used, but any type of DC/DC converter such as a half-bridge type may be used.
平滑回路２０は、平滑コイル２１と、平滑コンデンサ２２と、を備える。
ノイズフィルタ３０は、２つのインダクタＬ１，Ｌ２と、コンデンサＣと、を備える。ノイズフィルタ３０は、ＬＣＬ構成のＴ型のノイズフィルタである。２つのインダクタＬ１，Ｌ２は互いに直列接続されており、２つのインダクタＬ１，Ｌ２同士の接続点にコンデンサＣが接続されている。コンデンサＣは、グランドに接続されている。
The smoothing circuit 20 includes a smoothing coil 21 and a smoothing capacitor 22.
The noise filter 30 includes two inductors L1 and L2 and a capacitor C. The noise filter 30 is a T-shaped noise filter having an LCL configuration. The two inductors L1 and L2 are connected in series with each other, and a capacitor C is connected to the connection point between the two inductors L1 and L2. Capacitor C is connected to ground.
図２に示すように、ノイズフィルタ３０は、配線３１と、コア５０と、ギャップシート９１と、を備える。配線３１は、電力ラインの一部である。配線３１は、例えば、基板に設けられたパターンやバスバーである。配線３１は、第１配線部３２、第２配線部３６及び接続部４０を備える。第１配線部３２の一端部は、接続部４０の一端部に接続され、第２配線部３６の一端部は、接続部４０の他端部に接続されている。即ち、接続部４０は、第１配線部３２と第２配線部３６とを繋ぐ部材であり、配線３１は、略Ｕ字状となるように形成されている。 As shown in FIG. 2, the noise filter 30 includes wiring 31, a core 50, and a gap sheet 91. Wiring 31 is part of the power line. The wiring 31 is, for example, a pattern provided on a substrate or a bus bar. The wiring 31 includes a first wiring part 32, a second wiring part 36, and a connection part 40. One end of the first wiring section 32 is connected to one end of the connection section 40 , and one end of the second wiring section 36 is connected to the other end of the connection section 40 . That is, the connecting portion 40 is a member that connects the first wiring portion 32 and the second wiring portion 36, and the wiring 31 is formed to have a substantially U-shape.
第１配線部３２は、平滑回路２０を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１３に接続される。第２配線部３６は、負荷１９に接続される。第１配線部３２の両端部のうち接続部４０に接続される一端部とは反対側の端部（第１配線部３２の他端部）が入力端である。第２配線部３６の両端部のうち接続部４０に接続される一端部とは反対側の端部（第２配線部３６の他端部）が出力端である。 The first wiring section 32 is connected to the DC/DC converter 13 via the smoothing circuit 20. The second wiring section 36 is connected to the load 19. Among both ends of the first wiring section 32, the end opposite to the one end connected to the connection section 40 (the other end of the first wiring section 32) is an input end. Of both ends of the second wiring section 36, the end opposite to the one end connected to the connection section 40 (the other end of the second wiring section 36) is the output end.
図３に示すように、第１配線部３２は、第１入力配線部３３、第２入力配線部３４及び第３入力配線部３５を備える。
第１入力配線部３３～第３入力配線部３５は、接続部４０から見て、第１入力配線部３３、第２入力配線部３４、第３入力配線部３５の順に配置されている。
As shown in FIG. 3, the first wiring section 32 includes a first input wiring section 33, a second input wiring section 34, and a third input wiring section 35.
The first input wiring section 33 to the third input wiring section 35 are arranged in the order of the first input wiring section 33, the second input wiring section 34, and the third input wiring section 35 when viewed from the connection section 40.
第１入力配線部３３の一端部は、接続部４０の一端部に接続されている。即ち、第１入力配線部３３の一端部が、第１配線部３２の一端部となる。第１入力配線部３３の両端部のうち接続部４０に接続された一端部とは異なる端部である第１入力配線部３３の他端部は、第２入力配線部３４の一端部に接続されている。 One end of the first input wiring section 33 is connected to one end of the connection section 40 . That is, one end of the first input wiring section 33 becomes one end of the first wiring section 32. The other end of the first input wiring section 33, which is a different end from the one end connected to the connection section 40 among both ends of the first input wiring section 33, is connected to one end of the second input wiring section 34. has been done.
第２入力配線部３４は、第１入力配線部３３の延設方向と交わる方向に延設するように、第１入力配線部３３に対して配置されている。第２入力配線部３４の両端部のうち第１入力配線部３３に接続された一端部とは異なる端部である第２入力配線部３４の他端部は、第３入力配線部３５の一端部に接続されている。 The second input wiring section 34 is arranged with respect to the first input wiring section 33 so as to extend in a direction intersecting with the direction in which the first input wiring section 33 extends. The other end of the second input wiring section 34, which is a different end from the one end connected to the first input wiring section 33, of both ends of the second input wiring section 34 is one end of the third input wiring section 35. connected to the section.
第３入力配線部３５は、第１入力配線部３３の延設方向と同一方向に延設するように、第１入力配線部３３及び第２入力配線部３４に対して配置されている。なお、第３入力配線部３５の両端部のうち第２入力配線部３４に接続された一端部とは異なる端部である第３入力配線部３５の他端部は、入力端となる。 The third input wiring section 35 is arranged with respect to the first input wiring section 33 and the second input wiring section 34 so as to extend in the same direction as the extending direction of the first input wiring section 33 . Note that the other end of the third input wiring section 35, which is a different end from the one end connected to the second input wiring section 34 among both ends of the third input wiring section 35, serves as an input end.
第１配線部３２は、クランク形状である。
第２配線部３６は、第１出力配線部３７、第２出力配線部３８及び第３出力配線部３９を備える。
The first wiring section 32 has a crank shape.
The second wiring section 36 includes a first output wiring section 37 , a second output wiring section 38 , and a third output wiring section 39 .
第１出力配線部３７～第３出力配線部３９は、接続部４０から見て、第１出力配線部３７、第２出力配線部３８、第３出力配線部３９の順に配置されている。
第１出力配線部３７の一端部は、接続部４０の両端部のうち第１入力配線部３３に接続された一端部とは異なる端部である接続部４０の他端部に接続されている。即ち、第１出力配線部３７の一端部が、第２配線部３６の一端部となる。第１出力配線部３７の両端部のうち接続部４０に接続された一端部とは異なる端部である第１出力配線部３７の他端部は、第２出力配線部３８の一端部に接続されている。
The first output wiring section 37 to the third output wiring section 39 are arranged in the order of the first output wiring section 37, the second output wiring section 38, and the third output wiring section 39 when viewed from the connection section 40.
One end of the first output wiring section 37 is connected to the other end of the connection section 40, which is a different end from the one end connected to the first input wiring section 33 among both ends of the connection section 40. . That is, one end of the first output wiring section 37 becomes one end of the second wiring section 36. The other end of the first output wiring section 37, which is a different end from the one end connected to the connection section 40, of both ends of the first output wiring section 37 is connected to one end of the second output wiring section 38. has been done.
第２出力配線部３８は、第１出力配線部３７の延設方向と交わる方向に延設するように、第１出力配線部３７に対して配置されている。第２出力配線部３８の両端部のうち第１出力配線部３７に接続された一端部とは異なる端部である第２出力配線部３８の他端部は、第３出力配線部３９の一端部に接続されている。 The second output wiring section 38 is arranged with respect to the first output wiring section 37 so as to extend in a direction intersecting the extending direction of the first output wiring section 37 . The other end of the second output wiring section 38, which is a different end from the one end connected to the first output wiring section 37, is one end of the third output wiring section 39. connected to the section.
第３出力配線部３９は、第１出力配線部３７の延設方向と同一方向に延設するように、第１出力配線部３７及び第２出力配線部３８に対して配置されている。なお、第３出力配線部３９の両端部のうち第２出力配線部３８に接続された一端部とは異なる端部である第３出力配線部３９の他端部は、出力端となる。 The third output wiring section 39 is arranged with respect to the first output wiring section 37 and the second output wiring section 38 so as to extend in the same direction as the extending direction of the first output wiring section 37 . Note that the other end of the third output wiring section 39, which is a different end from the one end connected to the second output wiring section 38, of both ends of the third output wiring section 39 serves as an output end.
第２配線部３６は、クランク形状である。
第１配線部３２及び第２配線部３６は、第２入力配線部３４及び第２出力配線部３８の延設方向に並んで配置されている。
The second wiring section 36 has a crank shape.
The first wiring section 32 and the second wiring section 36 are arranged side by side in the direction in which the second input wiring section 34 and the second output wiring section 38 extend.
第１入力配線部３３と第１出力配線部３７とは、第２入力配線部３４及び第２出力配線部３８の延設方向に互いに向かい合っている。第３入力配線部３５と第３出力配線部３９とは、第２入力配線部３４及び第２出力配線部３８の延設方向に互いに向かい合っている。第１入力配線部３３と第１出力配線部３７との間隔と、第３入力配線部３５と第３出力配線部３９との間隔とは同一である。 The first input wiring section 33 and the first output wiring section 37 face each other in the direction in which the second input wiring section 34 and the second output wiring section 38 extend. The third input wiring section 35 and the third output wiring section 39 face each other in the direction in which the second input wiring section 34 and the second output wiring section 38 extend. The distance between the first input wiring section 33 and the first output wiring section 37 is the same as the distance between the third input wiring section 35 and the third output wiring section 39.
第１配線部３２と第２配線部３６は、同一方向に延びているといえる。なお、第１配線部３２と第２配線部３６とが同一方向に延びる態様としては、第１配線部３２と第２配線部３６とが直線状に並んで延びている態様に限られず、本実施形態のように第１配線部３２及び第２配線部３６の一部が屈曲している態様も含まれる。 It can be said that the first wiring section 32 and the second wiring section 36 extend in the same direction. Note that the manner in which the first wiring portion 32 and the second wiring portion 36 extend in the same direction is not limited to the manner in which the first wiring portion 32 and the second wiring portion 36 extend in a straight line; This also includes a mode in which a portion of the first wiring section 32 and the second wiring section 36 are bent as in the embodiment.
図２に示すように、接続部４０は、湾曲形状である。なお、接続部４０は、直線状に形成されていてもよい。接続部４０には、接続配線４１が接続されている。接続配線４１は、例えば、パターンである。接続配線４１には、コンデンサＣが接続されている。接続部４０には、接続配線４１を介してコンデンサＣが接続されているといえる。なお、コンデンサＣは複数設けられているが、図１では複数のコンデンサＣの合成容量を１つのコンデンサＣとして示している。 As shown in FIG. 2, the connecting portion 40 has a curved shape. Note that the connecting portion 40 may be formed in a straight line. A connection wiring 41 is connected to the connection portion 40 . The connection wiring 41 is, for example, a pattern. A capacitor C is connected to the connection wiring 41. It can be said that the capacitor C is connected to the connection portion 40 via the connection wiring 41. Although a plurality of capacitors C are provided, the combined capacitance of the plurality of capacitors C is shown as one capacitor C in FIG.
図３に示すように、コア５０は、第１ベースコア５１と、第２ベースコア６１と、第１分割コア７１と、第２分割コア８１と、を備える。コア５０としては、金属磁性粉末をバインダとともに高圧プレス成型して作製されるダストコアが用いられる。なお、コア５０としては、フェライトコア等、どのようなコアを用いてもよい。 As shown in FIG. 3, the core 50 includes a first base core 51, a second base core 61, a first divided core 71, and a second divided core 81. As the core 50, a dust core produced by high-pressure press molding of metal magnetic powder and a binder is used. Note that any core such as a ferrite core may be used as the core 50.
図３及び図４に示すように、第１ベースコア５１は、板状である。第１ベースコア５１は、第１部位５２と、第１部位５２から突出する第１突出部５３と、を備える。第１部位５２は、直線状に延びている。第１突出部５３は、第１部位５２の延びる方向に交差する方向に突出している。第１部位５２の厚みと第１突出部５３の厚みは同一である。本実施形態の第１突出部５３は、矩形板状である。厚み方向から見て、第１ベースコア５１はＬ字状である。 As shown in FIGS. 3 and 4, the first base core 51 has a plate shape. The first base core 51 includes a first portion 52 and a first protrusion 53 that protrudes from the first portion 52. The first portion 52 extends linearly. The first protrusion 53 protrudes in a direction intersecting the direction in which the first portion 52 extends. The thickness of the first portion 52 and the thickness of the first protrusion 53 are the same. The first protrusion 53 of this embodiment has a rectangular plate shape. The first base core 51 is L-shaped when viewed from the thickness direction.
第２ベースコア６１は、板状である。第２ベースコア６１は、第２部位６２と、第２部位６２から突出する第２突出部６３と、を備える。第２部位６２は、直線状に延びている。第２突出部６３は、第２部位６２の延びる方向に交差する方向に突出している。第２部位６２の厚みと第２突出部６３の厚みは同一である。本実施形態の第２突出部６３は、矩形板状である。厚み方向から見て、第２ベースコア６１はＬ字状である。 The second base core 61 has a plate shape. The second base core 61 includes a second portion 62 and a second protrusion 63 that protrudes from the second portion 62. The second portion 62 extends linearly. The second protrusion 63 protrudes in a direction intersecting the direction in which the second portion 62 extends. The thickness of the second portion 62 and the thickness of the second protrusion 63 are the same. The second protrusion 63 of this embodiment has a rectangular plate shape. The second base core 61 is L-shaped when viewed from the thickness direction.
第１突出部５３の第１部位５２からの突出方向及び第１突出部５３の厚み方向の両方に直交する方向を第１突出部５３の幅方向とする。第２突出部６３の第２部位６２からの突出方向及び第２突出部６３の厚み方向の両方に直交する方向を第２突出部６３の幅方向とする。第１突出部５３の幅方向の寸法Ｗ１は、第２突出部６３の幅方向の寸法Ｗ２よりも長い。 The width direction of the first protrusion 53 is defined as the direction perpendicular to both the protrusion direction of the first protrusion 53 from the first portion 52 and the thickness direction of the first protrusion 53 . The width direction of the second protrusion 63 is defined as the direction perpendicular to both the protrusion direction of the second protrusion 63 from the second portion 62 and the thickness direction of the second protrusion 63 . The widthwise dimension W1 of the first protrusion 53 is longer than the widthwise dimension W2 of the second protrusion 63.
第１分割コア７１は、Ｕコアである。第１分割コア７１は、第１基部７２と、第１基部７２から突出する一対の第１脚部７３と、を備える。第１基部７２は、矩形板状である。一対の第１脚部７３は、第１基部７２から第１基部７２の厚み方向に突出している。一対の第１脚部７３同士は互いに向かい合っている。一対の第１脚部７３は、互いに同一形状である。本実施形態の第１脚部７３は、矩形板状である。第１脚部７３の第１基部７２からの突出方向及び一対の第１脚部７３が互いに向かい合う方向の両方に直交する方向を第１分割コア７１の幅方向とすると、第１分割コア７１の幅方向の寸法Ｗ３は第２突出部６３の幅方向の寸法Ｗ２以下である。なお、第１基部７２、及び一対の第１脚部７３で幅方向の寸法は同一である。 The first divided core 71 is a U core. The first divided core 71 includes a first base 72 and a pair of first legs 73 protruding from the first base 72. The first base 72 has a rectangular plate shape. The pair of first leg portions 73 protrude from the first base portion 72 in the thickness direction of the first base portion 72 . The pair of first leg portions 73 face each other. The pair of first leg portions 73 have the same shape. The first leg portion 73 of this embodiment has a rectangular plate shape. If the width direction of the first divided core 71 is the direction perpendicular to both the protruding direction of the first leg part 73 from the first base part 72 and the direction in which the pair of first leg parts 73 face each other, then the width direction of the first divided core 71 is The widthwise dimension W3 is less than the widthwise dimension W2 of the second protrusion 63. Note that the first base portion 72 and the pair of first leg portions 73 have the same dimension in the width direction.
第２分割コア８１は、Ｕコアである。第２分割コア８１は、第２基部８２と、第２基部８２から突出する一対の第２脚部８３と、を備える。第２基部８２は、矩形板状である。一対の第２脚部８３は、第２基部８２から第２基部８２の厚み方向に突出している。一対の第２脚部８３同士は互いに向かい合っている。一対の第２脚部８３は、互いに同一形状である。本実施形態の第２脚部８３は、矩形板状である。第２脚部８３の第２基部８２からの突出方向及び一対の第２脚部８３が互いに向かい合う方向の両方に直交する方向を第２分割コア８１の幅方向とすると、第２分割コア８１の幅方向の寸法Ｗ４は第１分割コア７１の幅方向の寸法Ｗ３よりも長い。第２分割コア８１の幅方向の寸法Ｗ４は第１突出部５３の幅方向の寸法Ｗ１以下であり、かつ、第２突出部６３の幅方向の寸法Ｗ２より長い。なお、第２基部８２、及び一対の第２脚部８３で幅方向の寸法は同一である。 The second divided core 81 is a U core. The second split core 81 includes a second base 82 and a pair of second legs 83 protruding from the second base 82 . The second base 82 has a rectangular plate shape. The pair of second leg portions 83 protrude from the second base portion 82 in the thickness direction of the second base portion 82 . The pair of second leg portions 83 face each other. The pair of second leg portions 83 have the same shape. The second leg portion 83 of this embodiment has a rectangular plate shape. If the width direction of the second split core 81 is the direction perpendicular to both the protruding direction of the second leg part 83 from the second base part 82 and the direction in which the pair of second leg parts 83 face each other, then the width direction of the second split core 81 is The widthwise dimension W4 is longer than the widthwise dimension W3 of the first divided core 71. The widthwise dimension W4 of the second split core 81 is less than or equal to the widthwise dimension W1 of the first protrusion 53 and longer than the widthwise dimension W2 of the second protrusion 63. Note that the second base portion 82 and the pair of second leg portions 83 have the same dimension in the width direction.
第１分割コア７１と第２分割コア８１では、体積が異なる。本実施形態において、第１分割コア７１と第２分割コア８１では、幅方向の寸法が異なっており、幅方向以外の寸法は同一である。なお、「同一」とは、公差の範囲内での寸法の誤差を許容するものである。 The first divided core 71 and the second divided core 81 have different volumes. In this embodiment, the first divided core 71 and the second divided core 81 have different dimensions in the width direction, and are the same in dimensions other than the width direction. Note that "same" means that an error in dimensions is allowed within the range of tolerance.
第１ベースコア５１と第２ベースコア６１とは、互いに向かい合うように配置されている。詳細にいえば、第１ベースコア５１の第１突出部５３が第２ベースコア６１に向けて突出し、第２ベースコア６１の第２突出部６３が第１ベースコア５１に向けて突出する態様で第１ベースコア５１及び第２ベースコア６１は配置されている。第１突出部５３は、第２部位６２に向けて突出している。第２突出部６３は、第１部位５２に向けて突出している。第１突出部５３と第２突出部６３とは、第１部位５２及び第２部位６２が延びる方向において、互いに向かい合っている。 The first base core 51 and the second base core 61 are arranged to face each other. More specifically, the first protrusion 53 of the first base core 51 protrudes toward the second base core 61, and the second protrusion 63 of the second base core 61 protrudes toward the first base core 51. The first base core 51 and the second base core 61 are arranged. The first protrusion 53 protrudes toward the second portion 62. The second protrusion 63 protrudes toward the first portion 52. The first protrusion 53 and the second protrusion 63 face each other in the direction in which the first portion 52 and the second portion 62 extend.
第１ベースコア５１と第２ベースコア６１とは、互いに間隔を開けて配置されている。第１突出部５３と第２部位６２との間、及び第２突出部６３と第１部位５２との間にはそれぞれギャップＧ１が形成されている。それぞれのギャップＧ１は、第１ベースコア５１と第２ベースコア６１とが向かい合う方向に対する寸法Ｗ１１が同一である。なお、第１ベースコア５１と第２ベースコア６１とが向かい合う方向は、第１突出部５３の第１部位５２からの突出方向と同一方向である。同様に、第１ベースコア５１と第２ベースコア６１とが向かい合う方向は、第２突出部６３の第２部位６２からの突出方向と同一方向である。 The first base core 51 and the second base core 61 are spaced apart from each other. A gap G1 is formed between the first protrusion 53 and the second portion 62 and between the second protrusion 63 and the first portion 52, respectively. Each gap G1 has the same dimension W11 in the direction in which the first base core 51 and the second base core 61 face each other. Note that the direction in which the first base core 51 and the second base core 61 face each other is the same direction as the direction in which the first protrusion 53 protrudes from the first portion 52 . Similarly, the direction in which the first base core 51 and the second base core 61 face each other is the same direction as the direction in which the second protrusion 63 protrudes from the second portion 62.
第１分割コア７１は、第１ベースコア５１及び第２ベースコア６１に架け渡されている。第１ベースコア５１の厚み方向の面、及び第２ベースコア６１の厚み方向の面のそれぞれに第１分割コア７１の第１脚部７３が向かい合うように配置されることで第１分割コア７１は第１ベースコア５１及び第２ベースコア６１に架け渡されている。一対の第１脚部７３のうち第１ベースコア５１に配置される第１脚部７３は第１部位５２に向かい合うように配置され、一対の第１脚部７３のうち第２ベースコア６１に配置される第１脚部７３は第２突出部６３に向かい合うように配置されている。第１基部７２から突出する第１脚部７３は、２つのベースコア５１，６１に向けて突出しているといえる。第１分割コア７１、第１ベースコア５１及び第２ベースコア６１に囲まれる領域は、配線３１が通される第１挿通部７４となる。なお、第１分割コア７１が第１ベースコア５１及び第２ベースコア６１に架け渡されている状態とは、第１基部７２の厚み方向から見て、第１分割コア７１が第１ベースコア５１及び第２ベースコア６１に跨がって配置されている状態である。 The first divided core 71 spans the first base core 51 and the second base core 61. The first split core 71 is arranged such that the first leg portions 73 of the first split core 71 are arranged to face each of the thickness direction surface of the first base core 51 and the thickness direction surface of the second base core 61. spans the first base core 51 and the second base core 61. The first leg portion 73 of the pair of first leg portions 73 disposed on the first base core 51 is disposed so as to face the first portion 52 , and the first leg portion 73 of the pair of first leg portions 73 is disposed on the first base core 51 . The disposed first leg portion 73 is disposed so as to face the second protrusion portion 63. It can be said that the first leg portion 73 protruding from the first base portion 72 protrudes toward the two base cores 51 and 61. A region surrounded by the first divided core 71, the first base core 51, and the second base core 61 becomes a first insertion portion 74 through which the wiring 31 is passed. Note that the state in which the first divided core 71 is bridged over the first base core 51 and the second base core 61 means that the first divided core 71 is connected to the first base core when viewed from the thickness direction of the first base 72. 51 and the second base core 61.
第２分割コア８１は、第１ベースコア５１及び第２ベースコア６１に架け渡されている。第１ベースコア５１の厚み方向の面、及び第２ベースコア６１の厚み方向の面のそれぞれに第２分割コア８１の第２脚部８３が向かい合うように配置されることで第２分割コア８１は第１ベースコア５１及び第２ベースコア６１に架け渡されている。一対の第２脚部８３のうち第１ベースコア５１に配置される第２脚部８３は第１突出部５３に向かい合うように配置され、一対の第２脚部８３のうち第２ベースコア６１に配置される第２脚部８３は第２部位６２に向かい合うように配置されている。第２基部８２から突出する第２脚部８３は、２つのベースコア５１，６１に向けて突出しているといえる。第２分割コア８１、第１ベースコア５１及び第２ベースコア６１に囲まれる領域は、配線３１が通される第２挿通部８４となる。なお、第２分割コア８１が第１ベースコア５１及び第２ベースコア６１に架け渡されている状態とは、第２基部８２の厚み方向から見て、第２分割コア８１が第１ベースコア５１及び第２ベースコア６１に跨がって配置されている状態である。 The second divided core 81 spans the first base core 51 and the second base core 61. The second split core 81 is arranged such that the second leg portions 83 of the second split core 81 are arranged to face each of the thickness direction surface of the first base core 51 and the thickness direction surface of the second base core 61. spans the first base core 51 and the second base core 61. Of the pair of second legs 83, the second leg 83 disposed on the first base core 51 is disposed to face the first protrusion 53, and the second leg 83 of the pair of second legs 83 is disposed on the first base core 51. The second leg portion 83 disposed in is disposed so as to face the second portion 62 . It can be said that the second leg portion 83 protruding from the second base portion 82 protrudes toward the two base cores 51 and 61. A region surrounded by the second divided core 81, the first base core 51, and the second base core 61 becomes a second insertion portion 84 through which the wiring 31 is passed. Note that the state in which the second divided core 81 is bridged over the first base core 51 and the second base core 61 means that the second divided core 81 is connected to the first base core when viewed from the thickness direction of the second base 82. 51 and the second base core 61.
第１分割コア７１と第２分割コア８１とは、第１ベースコア５１と第２ベースコア６１とが向かい合う方向にずれて配置されている。第１挿通部７４は、第２分割コア８１の第２脚部８３に向かい合っている。第２挿通部８４は、第１分割コア７１の第１脚部７３に向かい合っている。 The first divided core 71 and the second divided core 81 are arranged offset in the direction in which the first base core 51 and the second base core 61 face each other. The first insertion portion 74 faces the second leg portion 83 of the second split core 81 . The second insertion portion 84 faces the first leg portion 73 of the first split core 71 .
第１脚部７３と第１ベースコア５１との間、第１脚部７３と第２ベースコア６１との間、第２脚部８３と第１ベースコア５１との間、及び第２脚部８３と第２ベースコア６１との間には、それぞれギャップシート９１が配置されている。ギャップシート９１により、各脚部７３，８３と各ベースコア５１，６１との間には、磁気的なギャップが形成されているといえる。 Between the first leg part 73 and the first base core 51, between the first leg part 73 and the second base core 61, between the second leg part 83 and the first base core 51, and the second leg part A gap sheet 91 is arranged between each of the second base core 83 and the second base core 61. It can be said that a magnetic gap is formed between each leg portion 73, 83 and each base core 51, 61 due to the gap sheet 91.
図２及び図３に示すように、第１配線部３２の第３入力配線部３５は、第１ベースコア５１の第１部位５２において第１分割コア７１の第１脚部７３及び第２分割コア８１の第２脚部８３と向き合っていない部分の上に設けられている。第１配線部３２の第３入力配線部３５は、第２挿通部８４の外部に設けられている。第１配線部３２の第３入力配線部３５は、第２分割コア８１の一対の第２脚部８３のうち第１ベースコア５１に配置された第２脚部８３に沿って設けられている。第１配線部３２の第２入力配線部３４は、第１分割コア７１と第２分割コア８１との間を通り、第１挿通部７４に向かい合う位置まで延びている。第１配線部３２の第１入力配線部３３は、第１挿通部７４を挿通している。第１配線部３２は、第１ベースコア５１の第１部位５２に沿って延びている。第１部位５２は、第１配線部３２の延びる方向に延びている。第１ベースコア５１は、第１配線部３２の配置されるベースコアといえる。 As shown in FIGS. 2 and 3, the third input wiring part 35 of the first wiring part 32 is connected to the first leg part 73 of the first divided core 71 and the second divided part at the first part 52 of the first base core 51. It is provided on a portion of the core 81 that does not face the second leg portion 83. The third input wiring section 35 of the first wiring section 32 is provided outside the second insertion section 84 . The third input wiring section 35 of the first wiring section 32 is provided along the second leg section 83 disposed on the first base core 51 among the pair of second leg sections 83 of the second split core 81. . The second input wiring section 34 of the first wiring section 32 passes between the first divided core 71 and the second divided core 81 and extends to a position facing the first insertion section 74 . The first input wiring section 33 of the first wiring section 32 is inserted through the first insertion section 74 . The first wiring section 32 extends along the first portion 52 of the first base core 51. The first portion 52 extends in the direction in which the first wiring portion 32 extends. The first base core 51 can be said to be a base core on which the first wiring section 32 is arranged.
接続部４０は、第１挿通部７４を挿通した配線３１を第２分割コア８１に向けて折り返す。第２配線部３６の第１出力配線部３７は、第２ベースコア６１の第２部位６２において第１分割コア７１の第１脚部７３及び第２分割コア８１の第２脚部８３と向き合っていない部分の上に設けられている。第２配線部３６の第１出力配線部３７は、第１挿通部７４の外部に設けられている。第２配線部３６の第１出力配線部３７は、第１分割コア７１の一対の第１脚部７３のうち第２ベースコア６１に配置された第１脚部７３に沿って設けられている。第２配線部３６の第１出力配線部３７と第１配線部３２の第１入力配線部３３とは、第２ベースコア６１上に配置された第１脚部７３を挟んで向かい合っている。第２配線部３６の第２出力配線部３８は、第１分割コア７１と第２分割コア８１との間を通り、第２挿通部８４に向かい合う位置まで延びている。第２配線部３６の第３出力配線部３９は第２挿通部８４を挿通している。第２配線部３６の第３出力配線部３９と第１配線部３２の第３入力配線部３５とは、第１ベースコア５１上に配置された第２脚部８３を挟んで向かい合っている。第２配線部３６は、第２ベースコア６１の第２部位６２に沿って延びている。第２部位６２は、第２配線部３６の延びる方向に延びている。第２ベースコア６１は、第２配線部３６の配置されるベースコアといえる。 The connecting portion 40 folds back the wiring 31 inserted through the first insertion portion 74 toward the second split core 81 . The first output wiring section 37 of the second wiring section 36 faces the first leg section 73 of the first divided core 71 and the second leg section 83 of the second divided core 81 at the second portion 62 of the second base core 61. It's not on top of the part. The first output wiring section 37 of the second wiring section 36 is provided outside the first insertion section 74 . The first output wiring section 37 of the second wiring section 36 is provided along the first leg section 73 disposed on the second base core 61 among the pair of first leg sections 73 of the first split core 71. . The first output wiring section 37 of the second wiring section 36 and the first input wiring section 33 of the first wiring section 32 face each other with the first leg section 73 disposed on the second base core 61 interposed therebetween. The second output wiring section 38 of the second wiring section 36 passes between the first divided core 71 and the second divided core 81 and extends to a position facing the second insertion section 84 . The third output wiring section 39 of the second wiring section 36 is inserted through the second insertion section 84 . The third output wiring section 39 of the second wiring section 36 and the third input wiring section 35 of the first wiring section 32 face each other with the second leg section 83 disposed on the first base core 51 interposed therebetween. The second wiring portion 36 extends along the second portion 62 of the second base core 61 . The second portion 62 extends in the direction in which the second wiring portion 36 extends. The second base core 61 can be said to be a base core on which the second wiring section 36 is arranged.
第１配線部３２及び第２配線部３６は、第１分割コア７１と第２分割コア８１とが向かい合う方向に延びており、第１分割コア７１と第２分割コア８１とは第１配線部３２及び第２配線部３６の延びる方向に並んで配置されているといえる。また、第１突出部５３は、第１部位５２から第１配線部３２と第２配線部３６とが並ぶ方向に突出しているといえる。第２突出部６３は、第２部位６２から第１配線部３２と第２配線部３６とが並ぶ方向に突出しているといえる。なお、第１分割コア７１と第２分割コア８１とが第１配線部３２及び第２配線部３６の延びる方向に並んで配置されている態様とは、第１分割コア７１と第２分割コア８１とが第１配線部３２と第２配線部３６の並ぶ方向にずれていてもよいし、ずれていなくてもよい。第１分割コア７１と第２分割コア８１とは、第１配線部３２及び第２配線部３６の延びる方向に互いに向かい合っていてもよいし、第１配線部３２及び第２配線部３６の延びる方向に互いに向かい合っていなくてもよい。本実施形態では、第１分割コア７１と第２分割コア８１とは、第１配線部３２及び第２配線部３６の延びる方向に互いに向かい合っている。 The first wiring section 32 and the second wiring section 36 extend in the direction in which the first divided core 71 and the second divided core 81 face each other, and the first divided core 71 and the second divided core 81 are arranged in the first wiring section. 32 and the second wiring section 36 are arranged side by side in the extending direction. Furthermore, it can be said that the first protruding portion 53 protrudes from the first portion 52 in the direction in which the first wiring portion 32 and the second wiring portion 36 are lined up. It can be said that the second protruding portion 63 protrudes from the second portion 62 in the direction in which the first wiring portion 32 and the second wiring portion 36 are lined up. Note that the mode in which the first divided core 71 and the second divided core 81 are arranged side by side in the direction in which the first wiring section 32 and the second wiring section 36 extend means that the first divided core 71 and the second divided core 81 may or may not be shifted in the direction in which the first wiring section 32 and the second wiring section 36 are lined up. The first divided core 71 and the second divided core 81 may face each other in the direction in which the first wiring part 32 and the second wiring part 36 extend, or may face each other in the direction in which the first wiring part 32 and the second wiring part 36 extend. They do not have to face each other in the direction. In this embodiment, the first divided core 71 and the second divided core 81 face each other in the direction in which the first wiring section 32 and the second wiring section 36 extend.
第１配線部３２は第１挿通部７４を通っているため、第１分割コア７１は、第１配線部３２を跨いでいるといえる。第２配線部３６は第２挿通部８４を通っているため、第２分割コア８１は、第２配線部３６を跨いでいるといえる。 Since the first wiring section 32 passes through the first insertion section 74, it can be said that the first divided core 71 straddles the first wiring section 32. Since the second wiring section 36 passes through the second insertion section 84, it can be said that the second divided core 81 straddles the second wiring section 36.
コア５０は、配線３１を流れる電流によって発生する磁界に作用して、インダクタＬ１，Ｌ２を構成する。本実施形態では、第１配線部３２、第１分割コア７１及び２つのベースコア５１，６１によって１つのインダクタＬ１が構成され、第２配線部３６、第２分割コア８１及び２つのベースコア５１，６１によって１つのインダクタＬ２が構成されていると捉えることができる。 The core 50 acts on the magnetic field generated by the current flowing through the wiring 31 to form inductors L1 and L2. In this embodiment, one inductor L1 is configured by the first wiring section 32, the first divided core 71, and the two base cores 51, 61, and the second wiring section 36, the second divided core 81, and the two base cores 51 , 61 can be considered to constitute one inductor L2.
本実施形態の作用について説明する。
配線３１に高周波のノイズ電流が流れると、コア５０内にノイズ電流に対応した磁界が生じる。ノイズ電流は交流であるため、コア内の磁界はノイズ電流の位相の変化に伴って変化し、コアのヒステリシス損や渦電流損などの磁気損失が生じることで、ノイズ電流のエネルギーは消費される。これにより、ノイズ電流が低減される。
The operation of this embodiment will be explained.
When a high frequency noise current flows through the wiring 31, a magnetic field corresponding to the noise current is generated within the core 50. Since the noise current is alternating current, the magnetic field in the core changes as the phase of the noise current changes, causing magnetic losses such as hysteresis loss and eddy current loss in the core, and the energy of the noise current is consumed. . This reduces noise current.
図１に示すように、ノイズフィルタ３０は、インダクタンス成分Ｌ３を備える。このインダクタンス成分Ｌ３は、コンデンサＣの等価直列インダクタンスやコンデンサＣが接続される接続配線４１の寄生インダクタンスに起因するものである。インダクタンス成分Ｌ３が大きいほど、ノイズフィルタ３０のノイズ減衰効果は低下する。 As shown in FIG. 1, the noise filter 30 includes an inductance component L3. This inductance component L3 is caused by the equivalent series inductance of the capacitor C and the parasitic inductance of the connection wiring 41 to which the capacitor C is connected. The larger the inductance component L3 is, the lower the noise damping effect of the noise filter 30 is.
本実施形態のノイズフィルタ３０では、第１配線部３２と第２配線部３６を磁気結合させることでノイズフィルタ３０の減衰効果を向上させている。詳細にいえば、インダクタＬ１とインダクタＬ２を磁気結合させることで生じる相互インダクタンスＭによってノイズフィルタ３０の減衰効果を向上させている。相互インダクタンスＭは、インダクタンス成分Ｌ３を低減させるように作用する。相互インダクタンスＭは、以下の式で表すことができる。 In the noise filter 30 of this embodiment, the attenuation effect of the noise filter 30 is improved by magnetically coupling the first wiring section 32 and the second wiring section 36. Specifically, the damping effect of the noise filter 30 is improved by the mutual inductance M generated by magnetically coupling the inductor L1 and the inductor L2. Mutual inductance M acts to reduce inductance component L3. Mutual inductance M can be expressed by the following formula.
本実施形態のノイズフィルタ３０では、コア５０の形状により、インダクタＬ１とインダクタＬ２との磁気結合を強めている。コア５０の形状を実施形態のようにすると、入力側から出力側に流れる電流を正としたとき、第１配線部３２から生じる磁束と第２配線部３６から生じる磁束が互いに強め合うため、相互インダクタンスＭの符号が正となるように磁気結合することができる。詳細にいえば、第１ベースコア５１と第２ベースコア６１とをギャップＧ１を介して配置し、第１ベースコア５１と第２ベースコア６１との間の磁気抵抗を高くしている。一方で、第１分割コア７１及び第２分割コア８１のそれぞれを第１ベースコア５１及び第２ベースコア６１に架け渡している。これにより、第１ベースコア５１→第２分割コア８１→第２ベースコア６１→第１分割コア７１→第１ベースコア５１…のように、磁束がベースコア５１，６１と分割コア７１，８１とを交互に通る磁路が形成される。これにより、図５に示すように、配線３１に電流が流れると、配線３１周りの環状の磁束Φ１と、上記した磁路を通る磁束Φ２が生じる。これらの磁束Φ１，Φ２が互いに強め合うことで、インダクタンス成分Ｌ３を減じるように相互インダクタンスＭを作用させることができる。 In the noise filter 30 of this embodiment, the shape of the core 50 strengthens the magnetic coupling between the inductors L1 and L2. When the shape of the core 50 is made as in the embodiment, when the current flowing from the input side to the output side is positive, the magnetic flux generated from the first wiring section 32 and the magnetic flux generated from the second wiring section 36 strengthen each other. Magnetic coupling can be performed so that the sign of the inductance M is positive. Specifically, the first base core 51 and the second base core 61 are arranged with a gap G1 in between, thereby increasing the magnetic resistance between the first base core 51 and the second base core 61. On the other hand, the first divided core 71 and the second divided core 81 are bridged over the first base core 51 and the second base core 61, respectively. As a result, the magnetic flux is transferred to the base cores 51, 61 and the divided cores 71, 81 as follows: first base core 51 → second divided core 81 → second base core 61 → first divided core 71 → first base core 51... A magnetic path is formed that alternately passes through the As a result, as shown in FIG. 5, when a current flows through the wiring 31, an annular magnetic flux Φ1 around the wiring 31 and a magnetic flux Φ2 passing through the above-described magnetic path are generated. By mutually reinforcing these magnetic fluxes Φ1 and Φ2, mutual inductance M can be caused to reduce the inductance component L3.
このノイズフィルタ３０では、第１ベースコア５１と第２ベースコア６１との間のギャップＧ１の寸法、第１分割コア７１の体積と第２分割コア８１の体積の差分、各脚部７３，８３と各ベースコア５１，６１との間の磁気的なギャップの寸法等を調整することで、相互インダクタンスＭが調整される。これにより、相互インダクタンスＭによってインダクタンス成分Ｌ３の少なくとも一部を相殺することができる。この結果、ノイズフィルタ３０は、高周波帯域のノイズに対して高い減衰性能を発揮することができる。なお、インダクタンス成分Ｌ３と相互インダクタンスＭは、｜Ｌ３－Ｍ｜＜Ｌ３の関係が成立すれば、ノイズフィルタ３０の減衰性能は向上する。Ｌ３はインダクタンス成分Ｌ３のインダクタンスである。 In this noise filter 30, the dimension of the gap G1 between the first base core 51 and the second base core 61, the difference between the volume of the first divided core 71 and the volume of the second divided core 81, each leg part 73, 83, Mutual inductance M is adjusted by adjusting the dimensions of the magnetic gap between the base cores 51 and 61, and the like. Thereby, the mutual inductance M can cancel out at least a portion of the inductance component L3. As a result, the noise filter 30 can exhibit high attenuation performance against noise in a high frequency band. Note that if the relationship of |L 3 -M|<L 3 holds between the inductance component L3 and the mutual inductance M, the attenuation performance of the noise filter 30 will be improved. L3 is the inductance of the inductance component L3.
図６には、縦軸を利得＝減衰率とし、横軸を周波数とし、ノイズフィルタ３０の減衰効果を示している。実線は、本実施形態のノイズフィルタ３０の減衰効果を示しており、一点鎖線は比較例のノイズフィルタの減衰効果を示す。比較例のノイズフィルタは、２つの環状のコアに配線を通すことで、２つの環状のコアと配線とのそれぞれで２つのインダクタを構成したものである。 FIG. 6 shows the attenuation effect of the noise filter 30, with the vertical axis representing gain=attenuation rate and the horizontal axis representing frequency. The solid line indicates the attenuation effect of the noise filter 30 of this embodiment, and the dashed line indicates the attenuation effect of the noise filter of the comparative example. In the noise filter of the comparative example, wiring is passed through two annular cores, and each of the two annular cores and the wiring constitutes two inductors.
比較例のノイズフィルタでは、１５０ｋＨｚ～２００ｋＨｚを境に減衰効果が低下している。これに対し、本実施形態のノイズフィルタ３０では、１５０ｋＨｚ～２００ｋＨｚ以下の帯域でも減衰効果の低下が抑制されている。 In the noise filter of the comparative example, the attenuation effect decreases between 150 kHz and 200 kHz. In contrast, in the noise filter 30 of this embodiment, the reduction in the attenuation effect is suppressed even in the band of 150 kHz to 200 kHz or less.
なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３からの出力電力が家庭内の負荷１９に供給されるようにすると、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３からの出力電力に含まれるノイズが家庭内に流入しないように、ノイズを減衰させる周波数帯域を広くすることが求められる場合がある。本実施形態のノイズフィルタ３０には、スイッチング周波数以下の周波数帯域、及びＡＭ放送に用いられる周波数以上の周波数帯域のノイズを減衰することが求められている。広い周波数帯域に亘ってノイズを減衰させるため、フィルタの数やコンデンサＣの数を増加させることも考えられる。しかしながら、フィルタやコンデンサＣの数を多くした場合、電力変換装置１２の大型化を招く。これに対し、コア５０の形状によりノイズに対する減衰効果を向上させている。従って、フィルタの数を多くしたり、コンデンサＣの数を多くする場合に比べて、電力変換装置１２の大型化を抑制しつつノイズフィルタ３０の減衰効果を向上させることができる。 Note that when the output power from the DC/DC converter 13 is supplied to the load 19 in the home, the noise is attenuated so that the noise contained in the output power from the DC/DC converter 13 does not flow into the home. In some cases, it may be necessary to widen the frequency band. The noise filter 30 of this embodiment is required to attenuate noise in a frequency band below the switching frequency and a frequency band above the frequency used for AM broadcasting. In order to attenuate noise over a wide frequency band, it is conceivable to increase the number of filters and the number of capacitors C. However, increasing the number of filters and capacitors C results in an increase in the size of the power conversion device 12. On the other hand, the shape of the core 50 improves the damping effect against noise. Therefore, compared to increasing the number of filters or increasing the number of capacitors C, the attenuation effect of the noise filter 30 can be improved while suppressing the increase in the size of the power converter 12.
本実施形態の効果について説明する。
（１）第１分割コア７１は、第１配線部３２を跨いで第１ベースコア５１及び第２ベースコア６１に架け渡されている。第２分割コア８１は、第２配線部３６を跨いで第１ベースコア５１及び第２ベースコア６１に架け渡されている。コア５０の形状により磁束が通る磁路を形成することで、第１配線部３２と第２配線部３６を磁気結合させることができる。第１配線部３２と第２配線部３６が磁気結合することで生じる相互インダクタンスＭは、コンデンサＣに直列接続されるインダクタンス成分Ｌ３を減じるように作用する。従って、インダクタンス成分Ｌ３によるノイズ減衰効果の低下を抑制できる。
The effects of this embodiment will be explained.
(1) The first divided core 71 spans the first base core 51 and the second base core 61 across the first wiring section 32 . The second divided core 81 spans the first base core 51 and the second base core 61 across the second wiring section 36 . By forming a magnetic path through which magnetic flux passes due to the shape of the core 50, the first wiring section 32 and the second wiring section 36 can be magnetically coupled. Mutual inductance M generated by magnetic coupling between the first wiring section 32 and the second wiring section 36 acts to reduce the inductance component L3 connected in series to the capacitor C. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the noise damping effect due to the inductance component L3.
（２）第１ベースコア５１は、第１突出部５３を備える。第２ベースコア６１は、第２突出部６３を備える。第１突出部５３は第２分割コア８１を配置する部位となり、第２突出部６３は第１分割コア７１を配置する部位となる。第１分割コア７１及び第２分割コア８１のそれぞれを第１部位５２及び第２部位６２に架け渡す場合に比べて、第１分割コア７１及び第２分割コア８１を小型化することができる。 (2) The first base core 51 includes the first protrusion 53. The second base core 61 includes a second protrusion 63 . The first protrusion 53 becomes a part where the second split core 81 is arranged, and the second protrusion 63 becomes a part where the first split core 71 is arranged. Compared to the case where the first divided core 71 and the second divided core 81 are bridged over the first portion 52 and the second portion 62, respectively, the first divided core 71 and the second divided core 81 can be made smaller.
（３）第１分割コア７１と第２分割コア８１とは、第１配線部３２及び第２配線部３６が延びる方向に向かい合っている。第１分割コア７１と第２分割コア８１とが第１配線部３２及び第２配線部３６が延びる方向に向かい合っていない場合に比べて、第１配線部３２と第２配線部３６とが並ぶ方向に対するコア５０の寸法を短くできる。従って、ノイズフィルタ３０の小型化を図ることができる。 (3) The first divided core 71 and the second divided core 81 face each other in the direction in which the first wiring section 32 and the second wiring section 36 extend. Compared to the case where the first divided core 71 and the second divided core 81 do not face each other in the direction in which the first wiring part 32 and the second wiring part 36 extend, the first wiring part 32 and the second wiring part 36 are arranged side by side. The dimension of the core 50 in the direction can be shortened. Therefore, the noise filter 30 can be made smaller.
（４）ノイズフィルタ３０は、トランス１５の二次側に設けられた出力フィルタである。ＤＣ／ＤＣコンバータ１３で降圧を行っているため、トランス１５の二次側を流れる電流は、トランス１５の一次側を流れる電流に比べて大きくなる。電流が大きい場合、インダクタＬ１，Ｌ２のインダクタンスを大きくすることでノイズフィルタ３０の減衰効果を向上させようとすると、インダクタＬ１，Ｌ２の大型化によりノイズフィルタ３０の大型化を招く。従って、トランス１５の二次側に設けられた出力フィルタでは、インダクタＬ１，Ｌ２のインダクタンスを大きくすることで減衰効果の向上を図ることが困難である。相互インダクタンスＭによりインダクタンス成分Ｌ３の影響による減衰効果の低下を抑制することで、インダクタＬ１，Ｌ２のインダクタンスを大きくすることなくノイズフィルタ３０の減衰効果を向上させることができる。従って、電流が大きい場合であっても、好適にノイズを減衰させることができる。 (4) The noise filter 30 is an output filter provided on the secondary side of the transformer 15. Since the voltage is stepped down by the DC/DC converter 13, the current flowing through the secondary side of the transformer 15 is larger than the current flowing through the primary side of the transformer 15. When the current is large, if an attempt is made to improve the attenuation effect of the noise filter 30 by increasing the inductance of the inductors L1 and L2, the size of the noise filter 30 will increase due to the increase in the size of the inductors L1 and L2. Therefore, in the output filter provided on the secondary side of the transformer 15, it is difficult to improve the attenuation effect by increasing the inductance of the inductors L1 and L2. By suppressing the deterioration of the attenuation effect due to the influence of the inductance component L3 by the mutual inductance M, the attenuation effect of the noise filter 30 can be improved without increasing the inductance of the inductors L1 and L2. Therefore, even when the current is large, noise can be suitably attenuated.
（５）第１ベースコア５１と第２ベースコア６１との間のギャップＧ１の寸法Ｗ１１、第１分割コア７１の体積と第２分割コア８１の体積、各脚部７３，８３と各ベースコア５１，６１との間の磁気的なギャップの寸法等を調整することで、相互インダクタンスＭが調整される。従って、予め相互インダクタンスＭを調整し、相互インダクタンスＭに合わせてコンデンサＣの数や、接続配線４１の寸法を調整することも可能である。言い換えれば、相互インダクタンスＭに合わせたインダクタンス成分Ｌ３が生じるように調整を行うことができれば、コンデンサＣの数や接続配線４１の寸法を任意に調整することができる。従って、インダクタンス成分Ｌ３を小さくするために接続配線４１を短くしたり、コンデンサＣの数を少なくしたりする必要がない。 (5) Dimension W11 of the gap G1 between the first base core 51 and the second base core 61, the volume of the first divided core 71 and the volume of the second divided core 81, each leg 73, 83 and each base core Mutual inductance M is adjusted by adjusting the dimensions of the magnetic gap between them. Therefore, it is also possible to adjust the mutual inductance M in advance and adjust the number of capacitors C and the dimensions of the connection wiring 41 in accordance with the mutual inductance M. In other words, if adjustment can be made so that the inductance component L3 matching the mutual inductance M is generated, the number of capacitors C and the dimensions of the connection wiring 41 can be adjusted arbitrarily. Therefore, there is no need to shorten the connection wiring 41 or reduce the number of capacitors C in order to reduce the inductance component L3.
実施形態は、以下のように変更して実施することができる。実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○第１ベースコア５１の形状及び第２ベースコア６１の形状は、第１分割コア７１及び第２分割コア８１を架け渡すことができれば、どのような形状であってもよい。例えば、第１ベースコア５１は、第１突出部５３を備えていなくてもよいし、第２ベースコア６１は第２突出部６３を備えていなくてもよい。この場合、第１分割コア７１及び第２分割コア８１は、第１部位５２及び第２部位６２に架け渡される。
The embodiment can be modified and implemented as follows. The embodiments and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
The shape of the first base core 51 and the shape of the second base core 61 may be any shape as long as the first divided core 71 and the second divided core 81 can be bridged. For example, the first base core 51 may not include the first protrusion 53, and the second base core 61 may not include the second protrusion 63. In this case, the first divided core 71 and the second divided core 81 are bridged over the first section 52 and the second section 62.
○第１分割コア７１の形状及び第２分割コア８１の形状は、第１ベースコア５１及び第２ベースコア６１に架け渡すことができれば、どのような形状であってもよい。例えば、第１ベースコア５１及び第２ベースコア６１のそれぞれが厚み方向に突出する支持部を備えている場合、当該支持部に架け渡されるように各分割コア７１，８１は直線状であってもよい。 The shape of the first divided core 71 and the shape of the second divided core 81 may be any shape as long as they can span the first base core 51 and the second base core 61. For example, when each of the first base core 51 and the second base core 61 is provided with a support portion protruding in the thickness direction, each split core 71, 81 is linear so as to span the support portion. Good too.
○第１分割コア７１の形状と第２分割コア８１の形状とは異なっていてもよい。第１分割コア７１の形状と第２分割コア８１の形状とは同一であってもよい。
○第１分割コア７１と第２分割コア８１とは、第１配線部３２及び第２配線部３６の延びる方向に向かい合っていなくてもよい。
- The shape of the first divided core 71 and the shape of the second divided core 81 may be different. The shape of the first divided core 71 and the shape of the second divided core 81 may be the same.
The first divided core 71 and the second divided core 81 do not need to face each other in the direction in which the first wiring section 32 and the second wiring section 36 extend.
○第１分割コア７１と第２分割コア８１とは、第１挿通部７４と第２挿通部８４とが向かい合うように設けられていてもよい。
○第１ベースコア５１と第２ベースコア６１とは、同一形状であってもよい。
The first divided core 71 and the second divided core 81 may be provided such that the first insertion portion 74 and the second insertion portion 84 face each other.
- The first base core 51 and the second base core 61 may have the same shape.
○第１ベースコア５１、第２ベースコア６１、第１分割コア７１及び第２分割コア８１は、それぞれ異なる材料製であってもよい。この場合、第１ベースコア５１、第２ベースコア６１、第１分割コア７１及び第２分割コア８１の材料を異ならせることで、相互インダクタンスＭを調整してもよい。 The first base core 51, the second base core 61, the first divided core 71, and the second divided core 81 may be made of different materials. In this case, the mutual inductance M may be adjusted by using different materials for the first base core 51, the second base core 61, the first divided core 71, and the second divided core 81.
○第１突出部５３と第２部位６２との間のギャップＧ１と、第２突出部６３と第１部位５２との間のギャップＧ１とは、互いに寸法Ｗ１１が異なっていてもよい。
○各脚部７３，８３と各ベースコア５１，６１との間の磁気的なギャップは存在しなくてもよい。この場合、ギャップシート９１は設けられていなくてもよい。
The gap G1 between the first protrusion 53 and the second portion 62 and the gap G1 between the second protrusion 63 and the first portion 52 may have a different dimension W11 from each other.
○A magnetic gap between each leg portion 73, 83 and each base core 51, 61 may not exist. In this case, the gap sheet 91 may not be provided.
○第１ベースコア５１と第２ベースコア６１との間には、ギャップシート等が配置されていてもよい。第１ベースコア５１と第２ベースコア６１との間には、磁気的なギャップが存在していればよい。 A gap sheet or the like may be placed between the first base core 51 and the second base core 61. It is sufficient that a magnetic gap exists between the first base core 51 and the second base core 61.
○ノイズフィルタ３０は、交流電力に含まれるノイズを減衰するために用いてもよい。
○ノイズフィルタ３０は、ノイズを減衰させる必要のある機器であれば、どのような機器に設けられてもよい。
- The noise filter 30 may be used to attenuate noise contained in AC power.
The noise filter 30 may be installed in any device as long as it is necessary to attenuate noise.
○ノイズフィルタ３０の出力は、車両１０内の負荷など、どのような負荷に供給されてもよい。 The output of the noise filter 30 may be supplied to any load such as the load inside the vehicle 10.
Ｃ…コンデンサ、Ｌ１，Ｌ２…インダクタ、３０…ノイズフィルタ、３１…配線、３２…第１配線部、３６…第２配線部、４０…接続部、５０…コア、５１…第１ベースコア、５２…第１部位、５３…第１突出部、６１…第２ベースコア、６２…第２部位、６３…第２突出部、７１…第１分割コア、８１…第２分割コア。 C... Capacitor, L1, L2... Inductor, 30... Noise filter, 31... Wiring, 32... First wiring part, 36... Second wiring part, 40... Connection part, 50... Core, 51... First base core, 52 ...first part, 53...first protrusion, 61...second base core, 62...second part, 63...second protrusion, 71...first divided core, 81...second divided core.
Claims (3)
前記配線は、
第１配線部と、
前記第１配線部に並んで設けられており、前記第１配線部に沿って延びる第２配線部と、
前記第１配線部と前記第２配線部とを繋いでおり、コンデンサが接続される接続部と、を備え、
前記コアは、
第１ベースコアと、
前記第１配線部及び前記第２配線部の並ぶ方向において前記第１ベースコアと間隔を開けた状態で前記第１ベースコアと向かい合って配置された第２ベースコアと、
前記第１配線部及び前記第２配線部のうち前記第１配線部のみを跨いで前記第１ベースコア及び前記第２ベースコアに架け渡された第１分割コアと、
前記第１配線部及び前記第２配線部のうち前記第２配線部のみを跨いで前記第１ベースコア及び前記第２ベースコアに架け渡された第２分割コアと、を備え、
前記第１分割コアと前記第２分割コアとは前記第１配線部及び前記第２配線部の延びる方向に並んで配置されているノイズフィルタ。 A noise filter comprising a wiring and a core and reducing noise contained in the wiring,
The wiring is
a first wiring section;
a second wiring part that is provided in line with the first wiring part and extends along the first wiring part;
a connection part connecting the first wiring part and the second wiring part and to which a capacitor is connected;
The core is
a first base core;
a second base core that is disposed facing the first base core and spaced apart from the first base core in the direction in which the first wiring part and the second wiring part are lined up;
A first divided core spanned between the first base core and the second base core by straddling only the first wiring part of the first wiring part and the second wiring part;
A second divided core spanned over the first base core and the second base core by straddling only the second wiring part of the first wiring part and the second wiring part,
The first divided core and the second divided core are noise filters arranged side by side in the direction in which the first wiring section and the second wiring section extend.
第１部位と、
前記第１部位から前記第２ベースコアに向けて突出した第１突出部と、を備え、
前記第２ベースコアは、
第２部位と、
前記第２部位から前記第１ベースコアに向けて突出した第２突出部と、を備え、
前記第１分割コアは、前記第１部位と前記第２突出部に架け渡されており、
前記第２分割コアは、前記第２部位と前記第１突出部に架け渡されている請求項１に記載のノイズフィルタ。 The first base core is
The first part and
a first protrusion protruding from the first portion toward the second base core,
The second base core is
A second part,
a second protrusion protruding from the second portion toward the first base core;
The first divided core spans the first portion and the second protrusion,
The noise filter according to claim 1, wherein the second divided core spans the second portion and the first protrusion.
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