JPH0320057B2 - - Google Patents

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JPH0320057B2
JPH0320057B2 JP10325585A JP10325585A JPH0320057B2 JP H0320057 B2 JPH0320057 B2 JP H0320057B2 JP 10325585 A JP10325585 A JP 10325585A JP 10325585 A JP10325585 A JP 10325585A JP H0320057 B2 JPH0320057 B2 JP H0320057B2
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JP
Japan
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core
winding
magnetic path
wound
common mode
Prior art date
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JP10325585A
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English (en)
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JPS61263105A (ja
Inventor
Kusuo Takagi
Juzaburo Inoe
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication of JPS61263105A publication Critical patent/JPS61263105A/ja
Publication of JPH0320057B2 publication Critical patent/JPH0320057B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04Fixed inductances of the signal type  with magnetic core

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、高周波のコモンモードノイズを広帯
域にわたり阻止するコモンモードチヨークコイル
に関するものである。
〔背景技術〕
従来、この種のコモンモードチヨークコイルと
しては、第6図に示すような、円形状コアに巻線
を施したものが用いられている。すなわち、第6
図において、1,1′および2,2′は、巻線のそ
れぞれ入力端子および出力端子、3は低周波領域
から所定の高周波領域まで一定値以上の実効透磁
率を有する円形状閉磁路コア、4および4′は入
力端子1,1′または出力端子2,2′から同相で
流入する高周波のコモンモード電流に対して、コ
ア3の閉磁路内に互いに同方向磁束が生じるよう
な向きに捲回された巻線であり、巻線4,4′は、
第6図のように、コアの閉磁路の対向する位置
に、または該閉磁路に沿つて両者をそろえて(図
示せず)捲回される。また、第7図は第6図の電
気的等価回路図、第8図は第6図の入力端子間イ
ンピーダンス一周波数特性(Z−f特性)であ
る。
このような素子のコモンモードノイズ阻止特性
は、Z−f特性によつてきまるが、高周波領域を
中心にその上限域、下限域をさらに拡大し、広帯
域化をはかるためには、広い周波数範囲にわたつ
てイソピーダンスZが要求される一定値a以上で
あることが望ましい。しかし、第6図のような円
形状コアを用いた従来の高周波コモンモードチヨ
ークコイルでは、巻線4,4′の隣接巻線間容量
CNをおさえるため巻数を少なくしているが、そ
れでもなお入出力巻線間距離が小さいことによる
入出力巻線間容量COが存在し、これによつて全
体としての入出力端子間容量Cが大きく高域側特
性を悪化させている。一方、低域側における特性
は巻線4,4′のインダクタンスLによつてきま
るが、高周波用コア3の実効透磁率μは一般に小
さく、かつ巻数が制限されているためにインダク
タンスLを十分大きくできず、これらの結果、こ
のような素子のZ−f特性は第8図の曲線5のよ
うになり、要求されるインピーダンスZの一定値
aに対して、インダクタンスL、容量Cからきま
る自己共振周波数f1を中心に帯域Aを有するが、
前記理由から、この帯域Aは大きくすることがで
きない。なお、第6図で巻線4,4′のそれぞれ
の巻線を増加していくと、容量Cが増加すると共
に、インダクタンスLも増加するためZ−f特性
は、第8図の曲線6のように自己共振周波数f1
低域側に移動した自己共振周波数f2の曲線とな
る。
したがつて、このような素子を用いて高周波領
域における広帯域化をはかる手段として、第6図
の構造のもので透磁率および巻数の異なる第8図
の曲線5および6のような2個のコイルを直列接
続する方法が考えられる。第9図および第10図
は、このような直列接続のZ−f特性であり、第
9図は帯域Bを大きくとろうとして自己共振周波
数f1、f2の比較的離れたものを接続した場合、第
10図は自己共振周波数f1、f2の接近したものを
接続した場合の特性である。第9図に示すよう
に、帯域Bを大きくしようとすると、この帯域内
に領域Cのように特性が要求値a以下に落ちこむ
個所が存在し、また、第10図のように自己共振
周波数f1、f2を接近させると、上記の落ち込みは
なくなるが、要求値a以上になると帯域が、帯域
B′のように十分大きくとれず、いずれにしても
広帯域化をはかることができない。
次に、第6図の素子を用いて、高周波領域にお
ける広帯域化をはかる別の手段として第11図の
ような構造のものが考えられる。すなわち、第1
1図は前記コア2個をあわせて巻線4,4′を共
通巻きとしたものである。第12図および第13
図はこのような構造のもののZ−f特性であり、
第12図は巻線4,4′の共通巻数を多くした場
合、第13図は共通巻数を少なくした場合であ
る。すなわち、第11図の構造では、共通巻きに
したことにより、前記第9図の領域Cのような特
性の落ち込み部分はなくなるが、一定値a以上の
インピーダンスZとなる帯域は、巻数の多い第1
2図では、低域側Dのみとなり、巻数の少ない第
13図では、高域側D′のみのようになり、直列
接続の場合と同様に広帯域化をはかることができ
ない。
このように、従来の円形状コアを用いたコモン
モードチヨークコイルでは、高周波領域における
入出力巻線間容量が、また低周波領域におけるイ
ンダクタンス不足がそれぞれインピーダンス特性
を悪化させ、透磁率の異なるコアやそれぞれの巻
数を変えたものを組合せても、広帯域にわたり良
好なノイズ阻止特性を確保することができないと
いう問題点があつた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、このような従来の問題点を解
消し、高周波領域において広帯域にわたりコモン
モードノイズ阻止特性のすぐれた雑音防護素子を
提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特
徴は、本明細書の記述及び添付図面によつて明ら
かになるであろう。
〔発明の概要〕
本願で開示される発明のうち、代表的なものの
概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、従来の高周波円形状コアにかわり、
これと同程度の実効透磁率を有し、互いに直交す
る短軸と長軸を有し、長軸に対して対称な閉磁路
からなる第1のコアおよびこれより低周波領域で
実効透磁率の大きい閉磁路からなる第2のコアを
用い、第1のコア閉磁路の対向する長辺状部分の
中央磁路部分には疎なる巻線を、前記対向する第
1のコア閉磁路の長辺状部分の片端または、両端
部分には、第2のコア閉磁路の一部と共通に、密
なる巻線をそれぞれ対向して施したことを最も主
要な特徴とするものである。
これによつて、従来の技術で、問題となつてい
た高周波領域における入出力端子間容量を低減し
てインピーダンス特性を高域側に拡大すると共
に、低周波領域におけるインダクタンス不足をな
くすることによつてインピータンス特性を低域側
にも拡大し、全体としてインピーダンス特性、す
なわちコモンモードノイズの阻止特性の広帯域化
をはかつたものである。
以下、本発明の構成について、実施例とともに
説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、
同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰
り返しの説明は省略する。
実施例 第1図は、本発明の実施例の複合形コモンモ
ードチヨークコイルの構成を示す斜視図、第2図
は第1図の電気的等価回路図である。
第1図において、7は従来の高周波コモンモー
ドチヨークコイル用円形状コアと同程度の実効透
磁率μ1を有し、長方形閉磁路からなる第1のコ
ア、8は第1のコア7より低周波領域において大
きな実効透磁率μ2を有する閉磁路からなる第2の
コア、9および9′は第1のコア長辺の長さl0
分にそれぞれ対向して均等に単相巻きで隣接間距
離をあけるなどの疎で一様に捲回した均等巻線、
10および10′は第1のコアの長辺の長さl1
分に第2のコアの閉磁路の一部と共通にそれぞれ
対向して隣接巻線を密着させた単相巻きなどの密
で集中的に捲回した集中巻線であり、均等巻線
9,9′および集中巻線10,10′は、それぞれ
入力端子1,1′または出力端子2,2′から流入
するコモンモードノイズ電流に対して、第1およ
び第2のコア内で互いに同方向磁束が生じるよう
に捲回してある。
ここで、容量C0およびC1はそれぞれ均等巻線
9,9′および集中巻線10,10′の両端間浮遊
容量である。
このような構成では、l0をl1にくらべ十分大き
く設定しておけば容量C0を容量C1とくらべ小さ
くすることができるため、これらの直列接続から
なる入力端子1と出力端子2間または入力端子
1′出力端子2′間容量はほとんど容量C0できま
るため、たとえ集中巻線10,10′による容量
C1の増加があつても高周波領域におけるインピ
ーダンス特性の悪化がなく、高域側へ特性を拡大
できる。また、低周波領域においては、長方形状
コアのため漏洩磁束は増加するが、それ以上に集
中巻線10,10′による第1のコア7および第
2のコア8、特に後者によるインダクタンスを大
きくできるためインピーダンス特性の低域側への
拡大も可能である。
また、第1図の構成では、第1のコア7をベー
スにして共通券線と単独巻線とが共存しているた
め、前記第9図の領域Cにみられるような特性の
落ちこみはなくなり、第1のコア7の平均磁路長
が第6図の円形状コア3と同程度の場合でも従来
にくらべインピーダンス特性が高域側および低域
側へ拡大される。
実施例 本実施例は、第3図に示すように、第1図に
示す第2のコア8と実効透磁率μ3が同じもしくは
異なる第3のコア8′を第1のコア7のもう一方
の側に設けたものであり、必要に応じて、第1、
第2、第3のコアを実効透磁率をそれぞれμ1
μ2,μ3とコア寸法および各巻線数を変えることに
よつて任意の広帯域特性とすることができる。
なお、第1乃至第3のコアをすべて同じ材質で
構成して実効透磁率μ1=μ2=μ3とした場合でも、
従来のものにくらべ広帯域化できることは明らか
である。
実施例 本実施例は、第4図に示すように、第1のコ
ア7の両端側をそれぞれ反対側に90°曲げ、これ
らの両外側に第2のコア8および第3のコア8′
を対向させて集中巻線10,10′で共通巻きし
たものであり、コア8,8′およびこれらに施し
た共通巻線間容量の影響が小さくなるようにした
ものである。
実施例 本実施例は、第5図に示すように、第3図の
集中巻線10,10′を第1のコアの短縮側に設
けたものである。このようにすることによつて疎
なる巻線部分の長さl0が大きくなるため、それだ
け容量C0が減少する。
したがつて、第4図および第5図の実施例及
び実施例ともさらに高域側に特性を拡大できる
利点がある。
以上、本発明を実施例にもとずき具体的に説明
したが、本発明は前記実施例に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲において、
種々変更し得ることは勿論である。
例えば、第1図乃至第4図に示す実施例では、
第1のコア7を長方形状のもので説明したが、入
出力巻線間容量Cが円形コアにくらべて小さくな
る長円形や楕円など偏平状のものとしても、同様
の効果が得られることはいうまでもない。
また、前記実施例では、均等巻線9,9′を一
様に疎に捲回した巻線10,10′を密に捲回し
た巻線として説明したが、前記巻線9,9′の両
端間距離l0を従来の円形状コアの入出力巻線間最
短距離より大きくとつておきさえすれば、均等巻
線9,9′および集中巻線10,10′とも従来の
高周波円形コアに施される巻線と同様の均等(ほ
ぼ均等も含む)な単相巻きなどとするだけでも高
域側では容量C0の減少がはかれ、低域側ではコ
ア8によるインダクタンスLの増加がはかれるた
め、従来のものにくらべて広帯域化がはかれるこ
とは明らかである。
〔効果〕
以上説明したように、本発明によれば、従来の
高周波コモンモードチヨークコイル用円形状コア
のかわりに、互いに直交する短軸と長軸を有し、
長軸に対して対称な閉磁路からなる第1のコア
と、低周波領域で実効透磁率の大きい閉磁路から
なる第2のコアとを用い、第1のコアの長辺状磁
路の大部分に疎なる巻線を施すことによつて、入
出力端子間容量をおさえてインピーダンス特性を
高域側に拡大し、低周波領域では第1のコアと第
2のコアの1部とを共通にして集中巻線を施すこ
とにより、インピーダンスを大幅に増加させ、低
域側にもインピーダンス特性を拡大することがで
きる。これらによつて第1のコアが、従来の円形
コアと同程度の実施透磁率及び平均磁路長をもつ
場合でも、インピーダンス特性、すなわちコモン
モードノイズ阻止特性を広帯域に拡大することが
できる。
例えば、高周波機器から商用電力線へ誘導し機
器へ侵入する高周波ノイズ(高周波ウエルダなど
からのノイズ、周波数40MHz程度)、およびスイ
ツチング電源を有する機器からAC線へ送出され
る低周波の放射ノイズ(50〜200KHz程度)に対
して、本発明による広帯域コモンモードチヨーク
コイル1個を用いて電源ラインフイルタを構成
し、これを適用すれば、このような広帯域(0.05
〜40MHz)にわたるノイズの阻止を容易に実現す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例の複合形コモンモ
ードチヨークコイルの構成を示す斜視図、第2図
は第1図の電気的等価回路図、第3図、第4図お
よび第5図は、本発明の実施例、およびの
複合形コモンモードチヨークコイルの構成を示す
斜視図、第6図乃至第8図は、従来の円形状コア
を用いた高周波用コモンモードチヨークコイルの
説明図であり、第6図は、その構成図、第7図
は、第6図の電気的等価回路図、第8図は、Z−
f特性図、第9図および第10図は、第6図のコ
イルの高周波用と低周波用との直列接続時のイン
ピーダンス特性図、第11図は、第6図のコアを
重ねて共通巻線を施こした従来の複合形コモンモ
ードチヨークコイルの構成図、第12図および第
13図は、第11図のインピーダンス特性図であ
る。 図中、7……第1のコア、8……第2のコア、
8′……第3のコア、9,9′……疎に捲回した均
等巻線、10,10′……密に捲回した集中巻線
である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 所定の高周波領域まで一定値以上の実効透磁
    率を有し、互いに直交する短軸と長軸を有し、長
    軸に対して対称な閉磁路からなる第1のコアと、
    低周波領域において、前記第1のコアと同等以上
    の実効透磁率を有する閉磁路からなる第2および
    第3のコアのうち少なくとも一つのコアと、前記
    第1のコアの対向する長辺状磁路の一定長さ部分
    にそれぞれに対向して設けられた第1の均等巻線
    組と、前記第1のコアの対向する長辺状磁路の端
    部または短辺状磁路のうち少なくとも一方の側
    に、該磁路と、前記第2または第3のコアのうち
    少なくとも一方のコアの磁路の一部とを共通にそ
    れぞれ対向して捲回した第2の巻線組または第
    2、第3の巻線組とからなり、前記第1および第
    2の巻線組または第1ないし第3の巻線組の巻き
    方向を巻線入力端子または出力端子から流入する
    コモンモードノイズ電流に対してコア内磁束が互
    いに同一方向に生じるような向きに捲回したこと
    を特徴とする複合形コモンモードチヨークコイ
    ル。 2 第1の巻線組の各巻線を疎に、第2の巻線組
    または第2と第3の巻線組の各巻線を密に、それ
    ぞれ捲回したことを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の複合形コモンモードチヨークコイル。
JP10325585A 1985-05-15 1985-05-15 複合形コモンモ−ドチヨ−クコイル Granted JPS61263105A (ja)

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JPS61263105A JPS61263105A (ja) 1986-11-21
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