JPH03278410A - コモンモードチヨークコイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ１発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子機器に用いてコモンモードノイズを阻止
する、Ｕ型コアを用いたコモンモードチョークコイルの
巻線方式に関する。

〔従来の技術〕

２個のＵ型コアを用いた従来のコモンモードチョークコ
イル（以下コモンコイルと称す）は、第３図に巻線方式
の基本構成図を示すように、同じ巻回数の２個の巻線４
３．４４を２個のＵ型コア１，２のそれぞれ一方の磁脚
に施し、巻線４３．４４を施した磁脚同士と施さない磁
脚同士を突き合わせてＵ型コア１，２を閉磁路に構成し
、更に巻線４３の末端４５、４６　ト巻ｆｉｓ１４４（
７）末端４７．４８ハ、巻線４３．４４ヲソレぞれ往復
して流れる信号電流ｉｓにより、巻線４３及び巻線４４
に発生する閉磁路内の磁界が逆極性となって打ち消すと
ころの末端、即ちお互いに逆巻きになる末端４５．４７
を１組として入力端子ｅ、ｆに引き出し、他の末端４６
．４８を出力端子ｇ、ｈに引き出して構成していた（入
力端子、出力端子はそれぞれこの逆でもよい）。

このように構成されたコモンコイルは、入力端子ｅ、ｆ
からの往復する信号電流ｉｓに対しては、巻線４３．４
４によるＵ型コア１，２が構成する閉磁路内に発生する
互いに逆極性の磁界が作る逆方向の磁束φＳＩ＋φｓ２
が互いに打ち消し合い、入力端子ｅ。

ｆに対し全体としてインダクタンスが発生せず、出力端
子ｇ、ｈへそのままの信号電流ｉｓを伝える（理想状態
の場合）。一方、入力端子ｅ、ｆから一方的に侵入する
コモンモードノイズ電流（以下コモンノイズ電流と称す
）ｉｎに対しては、巻線４３゜４４による閉磁路内の磁
束φ８３．φＮ２が同極性となってインダクタンスが発
生し、コモンノイズ電流ｉｎを阻止し、出力端子ｇ、ｈ
に伝えないという働きをしていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしこのような巻線方式では、第３図において巻線４
３．４４相互が完全に同一に形成されたとしても、Ｕ型
コア１，２相互において突き合わせ面のずれや、磁性の
ばらつき等によって巻Ｍ４３，４４による磁束φ８□、
φ５２相互の打ち消しが不充分であったり、一方の磁脚
のみへの集中巻線による磁束発生源の偏りによる漏洩磁
束が発生し、巻８４３．４４相互の結合度を低下せしめ
たりする問題があった。更には一方の磁脚のみへの集中
巻線による巻線４３．４４の静電容量を増大させる問題
があった。これらのことは、信号電流ｉｓを必要以上に
減衰させてしまったり、反対にコモンノイズ電流ｉｎを
充分阻止し得ず通過させて、コモンコイルの性能を悪化
せしめ、更に高周波においての性能を一層悪化せしめる
という問題があった。

本発明はこれらの問題を一挙に解消し、ノイズ阻止性能
と信号伝達性能を向上せしめると共に、高周波における
これらの性能を向上せしめるコモンコイルの巻線方式を
提供しようとするものである。

口１発明の構成 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、２個のＵ型コアのそれぞれ４個の磁脚にそれ
ぞれ４個の同一の巻線を施し、且つ前記２個のＵ型コア
の相互の磁脚を突き合わせて閉磁路を形成し、更に前記
４個の磁脚に施した前記４個の同一巻線を、前記２個の
Ｕ型コアの相互に突き合わせない２個の磁脚の巻線ごと
に直列に、且つ前記閉磁路に対する発生磁界を同極性に
それぞれの巻線の一方の末端を接続して２個の巻線群を
形成し、しかも前記２個の巻線群それぞれの末端は、前
記２個の巻線群をそれぞれ往復する信号電流により、前
記閉磁路に発生するそれぞれの磁界を相互に逆極性に形
成して引き出し、それぞれ２個の入力端子と出力端子を
形成することを特徴とするコモンモードチョークコイル
の巻線方式である。

〔作用〕

閉磁路を形成して相互に突き合わせたＵ型コアの、お互
いに突き合わせない磁脚に設けた同一の２個ずつの巻線
を直列に、且つ閉磁路に対する発生磁界を同極性に接続
して２個の巻線群を形成し、しかも２個の巻線群をそれ
ぞれ往復する信号電流によって、巻線群が閉磁路内に発
生する磁界を相互に逆極性にする入力端子と出力端子に
引き出される。従って、２個の巻線群は相互に、往復す
る信号電流によって発生する磁束を打ち消し合い、イン
ダクタンスを発生せしめず、又その反対に一方向から入
力するコモンノイズ電流によるそれぞれの磁束は同極性
となり、インダクタンスを発生させてコモンノイズ電流
を阻止する。その上、巻線の４個が４個の磁脚にそれぞ
れ分散されて巻線され、磁束発生源が一方の磁脚に偏ら
ず分散されるので、漏洩磁束が少なくなり、巻線群相互
の結合度が向上する。更にこの構成では、往復信号電流
に対して、１個のＵ型コア内の２個の磁脚同士の巻線と
、２個のＵ型コアの互いに突き合った磁脚同士の巻線が
、相互に逆極性に形成され、１個のＵ型コア内での磁束
の打ち消しと、２個のＵ型コアの突き合わせた磁脚同士
の磁束の打ち消しの両方が同時に行われるので、Ｕ型コ
アの磁性のばらつきに対しても、磁束打ち消しのバラン
スが極めて良好となる。又、分散された各巻線の巻回数
は減少し、巻線の静電容量も小さく押さえられる。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を図を参照して詳しく説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例を示すコモンコイルの
巻線方式の基本構成図である。即ち２個のＵ型コア１，
２を用いそれらの４個の磁脚に、同一線材を用いて、同
一巻回数同一形状に形成した４個の同一の巻！３，４，
５．６を設け、Ｕ型コア１，２のそれぞれ２個の磁脚を
相互に突き合わせて閉磁路を形成すると共に、各巻線３
，４゜５．６を次のように接続してコモンコイルを形成
する。

先ず、Ｕ型コア１，２が形成する閉磁路の中の、Ｕ型コ
ア１とＵ型コア２のお互いに突き合っていない磁脚の巻
線３，６と、巻Ｉａ４．５との２個ずつを直列に、しか
も閉磁路に対しては、巻線３と巻［６、及び巻線４と巻
線５の接続グループ内で発生する磁界を同極性に接続し
て、２個の巻線群１５、１６を形成する。更に詳しくは
、Ｕ型コア１の上方の磁脚の巻線３の末端７，８と、別
のＵ型コア２の下方の磁脚の巻線４の末端１３．１４に
ついて、閉磁路内の一方向の流れを示す矢印方向１７に
対し、巻線３，６が右ねじ回りとなる巻始めの末端７゜
１４をそれぞれの始端とし、他の末端８．１３を終端と
して、巻線３の終端となる末端８と巻線６の始端となる
末端１４を接続すれば、巻線３と巻線６は直列にしかも
閉磁路に対する発生磁界が同極性に接続されて、末端７
と末端１３を有する１つの巻線群１５が形成される。他
の巻線４，５についても同様にして、矢印方向１７に対
してこの場合は巻線３゜６とは逆の左ねじ回りとなる巻
始めの末端９．１２を始端とし、末端１０．１１を終端
に選び、巻線４の終端となる末端１０と巻線５の始端と
なる末端１２とを接続すれば、巻線４，５を直列にしか
も閉磁路に対する発生磁界を同極性に接続し、末端９と
１１を有する１つの巻線群１６が形成される。

次に、上記２個の巻線群１５．１６の末端７．１３，９
゜１１の入出力端子を引き出す。先ず一方の巻線群１５
の入力端子Ａとして末端７を選び引き出せば、出力端子
Ｃは末端１３が自ずと定まる。更に他の巻線群１６は、
巻線群１５．１６をそれぞれ往復する信号電流Ｉｓが流
れた時、これによって閉磁路に発生する磁界が互いに打
ち消す逆極性を形成する末端１１を入力端子Ｂに、末端
９を出力端子りに引き出す。

このような巻線方式により構成されたコモンコイルは、
巻線群１５．１６それぞれを往復する信号電流Ｉｓによ
って、閉磁路に発生する巻線３，４，５゜６の磁界によ
る磁束Φ５３．ΦＳ４＋Φ、５．Φ５６は、巻線３．６
による巻線群１５の磁束ΦＳ３と磁束Φ５６は閉磁路の
流れを示す矢印方向１７と同一で同極性となり、巻線４
，５による巻線群１６の同極性の磁束Φ５４．ΦＳ５と
は磁束ΦＳ３＋Φ、６が逆極性となり、相互に打ち消し
合う。更に１個のＵ型コア１の中で巻線３，４による磁
束Φ５３．Φ５４が打ち消し合い、Ｕ型コア１の上方の
磁脚の巻線３とこの磁脚と突き合ったＵ型コア２の上方
の磁脚の巻Ｍ５によるそれぞれの磁束Φ、３．Φ５５相
互も打ち消し合う。更に他の１個のＵ型コア２内の巻線
５，６による磁束Φ、５．Φ、６が打ち消し合い、下方
の突き合った磁脚の巻ｆＩ！４．　６による磁束ΦＳ４
．Φｓ６相互も打ち消し合う。このように巻線群１５．
１６が全体で磁束を打ち消し合うと同時に、これを構成
する巻線３，４゜５．６相互もそれらの磁束を細かく打
ち消し合って、Ｕ型コアの磁性のばらつきがあっても発
生磁束の打ち消しのバランスが極めて良好となる。この
場合、入力端子Ａ、Ｂへのインダクタンスの発生は極め
て小さく、よって出力端子Ｃ，Ｄには極めて減衰の少な
い往復信号電流Ｉｓが出力される。

又、入力端子Ａ、Ｂの一方のみから侵入するコモンノイ
ズ電流Ｉ？＋に対しては、巻線群１５．１６を構成する
巻線３，４，５．６が発生する磁束Φ９３．ΦＮ４１Φ
Ｎ　５　ｒΦＮ６はすべて閉磁路に対して同極性となり
、入力端子Ａ、Ｂに対して、巻線群１５．１６によるイ
ンダクタンスの和が全インダクタンスとして働き、コモ
ンノイズ電流工、を阻止する。更に巻線３，４゜５．６
はＵ型コア１，２のそれぞれの磁脚に分散し分割して設
けられ、磁脚全体に分散して磁束が発生して漏洩磁束を
小さく抑え、巻線群１５．１６の結合度も向上する。又
、各磁脚への巻Ｍ３，４，５．６の分散設置は各巻線の
巻回数を減らし、静電容量を小さく抑える。

上述で巻線群１５に対する巻線群１６の末端の選び方に
おいて、巻線群１５の直列接続による形成と入出力端子
の選び方が上と同様の時、巻線群１６を構成する巻線４
，５の直列接続の末端を別に選ぶとすれば、巻Ａ＆ｆ４
．　５の直列接続による巻Ｍ４，５が閉磁路に対しそれ
ぞれ同極性となるのは、末端９．１１の接続組合せのみ
がある。この場合、往復する信号電流が巻線群１５．１
６による磁界を相互に逆極性にする入出力端子の選び方
は、末端１０を入力端子Ｂへ末端１２を出力端子りへ引
き出せばよい。このように一方の巻線群に対する他方の
巻線群の直列接続には２通りあり、この直列接続の選び
方によってその末端の入力端子への引き出しは自ら定ま
り、上記と同様のコモンコイルが構成される。

第２図は本発明の第２の実施例を示すコモンコイルの巻
線方式の基本構成図である。突き合わせたＵ型コア１，
２の磁脚に設けた巻線２３．２６の巻き回し方向は第１
図の巻線３，６と同じである。巻ｆｔ！２４．２５（７
）巻キ回シ方向ハ、第１図（７）巻！４．５と逆方向に
なっている。これらの直列接続は第１図の巻線１５と同
様に、巻Ｍ２３の末端２８に対して巻線２６の末端３４
が接続されれば閉磁路に対する巻ｆｔ＊２３゜２６の磁
界が同極性となり、この直列接続によって巻線群３５が
形成される。もう一つは巻線２４の末端３０に対しては
、巻！２５の末端３２を選んで直列接続すれば巻線２４
．２５の磁界が同極性の巻線群３６を形成する。次にこ
の巻線群３５．３６に対する入出力端子の選定は、巻線
群３５．３６に往復する信号電流ＩＳ２が流れた時、閉
磁路に互いに反対の磁界を発生させる末端を選ぶ。

即ち巻線群３５の入力端子ａに末端２７を選んで引き出
せば、巻線群３６の入力端子すには末端２９が定まる。

出力端子ｃ、ｄは残りの末端３３．３１が定まる。もし
巻線群３６の直列接続を末端２９と末端３１に選べば、
この入力端子すには末端３２が、出力端子ｄには末端３
０が引き出されればよい。

このような構成のコモンコイルは、第１図に示したと同
様に往復する信号電流ＩＳ２を減衰少なく通過させ、コ
モンノイズ電流ＩＮ２を阻止する。しかも巻線２３．２
４．２５．２６はＵ型コア１，２の４個の磁脚に分散さ
れて設けられ、Ｕ型コアの磁性のばらつきがあっても信
号電流ＩＳ２による磁束の打ち消しがバランスよく充分
行われる。又、漏洩磁束を小さく抑えると共に巻線群３
５．３６間の結合度を向上させる。

静電容量も勿論小さく抑えられる。

このように本コモンコイルの巻線方式によれば、磁束の
打ち消しがバランスよく充分に行われ、しかも漏洩磁束
や静電容量が小さく抑えられ、且つ２個の巻線群の結合
度を向上させるので、信号電流に対してはこれを減衰さ
せず充分通過せしめると共に、コモンノイズ電流に対し
てはこれを充分阻止し、更に高周波におけるこれらの通
過、阻止性能を一段と向上したコモンコイルを得ること
が出来る。

ハ０発明の効果 〔発明の効果〕 以上に述べたごとく本発明によれば、信号電流の通過と
コモンモードノイズ電流の阻止の両性能を向上せしめる
と共に、高周波におけるこれらの通過、阻止性能を一段
と向上せしめるコモンモードチョークコイルの巻線方式
を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例を示すコモンモードチ
ョークコイルの巻線方式の基本構成図。 第２図は、本発明の第２の実施例を示すコモンモードチ
ョークコイルの巻線方式の基本構成図。 第３図は、従来のコモンモードチョークコイルの巻線方
式の基本構成図である。 １．２・・・Ｕ型コア、３．４．５．６．２３．２４．
２５．２６．４３．４４・・・巻線、７．８．９．１０
．１１．１２．１３．１４．２７．２８．２９．３０．
３１．３２．３３゜３４、４５．４６．４７．４８・・
・末端、１５．１６．３５．３６・・・巻線群、１７・
・・矢印方向、Ａ、　Ｂ、　ａ、　ｂ、　ｅ、　ｆ−入
力端子、Ｃ，Ｄ、　ｃ、　ｄ、　ｇ。 ｈ・・・出力端子、ＩＮ、　ｌＮ２１　ｉｎ・・・コモ
ンモードノイズ電流、ＩＳ、　ｌ５２１１””信号電流
、Φ９１．ΦＮ４．ΦＮ５＋ΦＮ６＋φＮ　＋　＋φＮ
　２　＋・・・（コモンモードノイズ電流による）磁束
、Φｓ３＋ΦＳ４＋Φ、５．Φ５６．φ５０．φ、２・
・・（信号電流による） 磁束。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．２個のＵ型コアのそれぞれ４個の磁脚にそれぞれ４
   個の同一の巻線を施し、且つ前記２個のＵ型コアの相互
   の磁脚を突き合わせて閉磁路を形成し、更に前記４個の
   磁脚に施した前記４個の同一巻線を、前記２個のＵ型コ
   アの相互に突き合わせない２個の磁脚の巻線ごとに直列
   に、且つ前記閉磁路に対する発生磁界を同極性にそれぞ
   れの巻線の一方の末端を接続して２個の巻線群を形成し
   、しかも前記２個の巻線群それぞれの末端は、前記２個
   の巻線群をそれぞれ往復する信号電流により、前記閉磁
   路に発生するそれぞれの磁界を相互に逆極性に形成して
   引き出し、それぞれ２個の入力端子と出力端子を形成す
   ることを特徴とするコモンモードチョークコイルの巻線
   方式。