JPH0334900Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、主として、電源装置等において、ノ
イズフイルタとして使用されるコイル装置に関す
る。

従来技術 例えば、スイツチング電源等の電源装置におい
ては、交流電源の入力ラインに第１図に示すよう
なチヨークコイルによるノイズフイルタ回路を挿
入するのが普通である。第１図において、１は非
対称成分たるコモンモードノイズ成分除去用のチ
ヨークコイルであり、２つの巻線１０１及び１０
２を備えて構成されている。２及び３は対称成分
たるノルマルモードノイズ除去用のチヨークコイ
ルであり、前記チヨークコイル１の巻線１０１及
び１０２のそれぞれに対して直列に接続されてい
る。実際のノイズフイルタ回路においては、この
第１図に示すチヨークコイルによる回路に対して
図示しないコンデンサ回路を結合させる。

この第１図に示すノイズフイルタ回路を構成す
る場合、従来は、第２図に示すように、フエライ
ト磁性体でなるコア１０３に巻線１０１及び１０
２を巻装してチヨークコイル１を構成すると共
に、このチヨークコイル１の巻線１０１及び１０
２に対して、圧粉鉄成形体でなるコア２１に巻線
２２を形成したチヨークコイル２、及び圧粉鉄成
形体でなるコア３１に巻線３２を巻装したチヨー
クコイル３を、それぞれ直列に接続する。

従来技術の欠点 上述のように、従来は、コモンモードノイズ成
分除去用のチヨークコイル１及びノルマルモード
ノイズ成分除去用のチヨークコイル２，３を、そ
れぞれ互いに独立する別々の部品として構成し、
これらチヨークコイル１〜３の巻線を互いに結線
することにより、第１図のフイルタ回路を構成し
ていたため、次のような欠点があつた。

(イ) チヨークコイル１〜３の巻線１０１，１０
２，２２，３２等の結線作業に多大な手間を要
し、製造組立能率が悪くなる。

(ロ) 互いに独立する３個のチヨークコイル１〜３
が必要であるため、実装占有面積が大きくな
り、電源装置が大型になる。

(ハ) 互いに独立する３個のチヨークコイル１〜３
が必要であるため、コイル及びコアが３個必要
であり、コスト高になる。

本考案の目的 本考案は上述する従来の欠点を除去し、電源装
置等のノイズフイルタ回路の構成要素として使用
した場合に、単独で、コモンモードノイズ及びノ
ルマルモードノイズに対するフイルタ作用を持
ち、小型で、生産能率が高く、コストの安価なコ
イル装置を提供することを目的とする。

本考案の構成 上記目的を達成するため、本考案に係るコイル
装置は、無端状に形成された外側コア部分と、該
外側コア部分より透磁率が小さく、かつ、磁束飽
和密度の大きい磁性材で成り、前記外側コア部分
を橋絡する如く連設された中足コア部分とを備
え、該中足コア部分の両側に位置する前記外側コ
ア部分の外足部分のそれぞれに、入力端または出
力端から見た巻方向が互いに逆の巻線を巻装した
ことを特徴とする。

実施例 第３図は本考案に係るコイル装置の構成を概略
的に示す図である。図において、４は無端状に形
成された外側コア部分である。この外側コア部分
４はアモルフアス磁性材またはフエライト磁性材
等のように、透磁率μの高い磁性材を用いて、円
環状或いは矩形環状等の適当な形状の無端状に形
成してある。無端状に形成するに当つては、一体
成形によるのが一般的であるが、例えばＣ形もし
くはＵ形等の２つのコア部材を互いに突き合せて
結合する構造とすることも可能である。

５は外側コア部分４より透磁率μが小さく、か
つ、磁束飽和密度の大きい磁性材で構成された中
足コア部分であり、外側コア部分４の内側の略中
間を橋絡する如く連設されている。この中足コア
部分５を構成する磁性材としては、例えば圧粉鉄
成形体が適当である。外側コア部分４に対する中
足コア部分４の結合構造としては、第４図に示す
ように、中足コア部分５を外側コア部分４の側面
に位置させる構造も考えられる。

６及び７は中足コア部分５の両側に位置する外
側コア部分４の外足部分４１及び４２のそれぞれ
に巻装された巻線である。該巻線６及び７は、入
力端６１，７１または出力端６２，７２から見た
巻方向が互いに逆になつている。外足部分４１及
び４２に対する巻線６，７の巻装に当つては、第
５図に示すように、巻線６，７をボビン８に巻装
してもよい。この場合には、外側コア部分４は２
つのＵ形コアの組合せとする。なお、第５図にお
いて、９は絶縁材で成るベース、１０は巻線６，
７の端末を接続する端子である。

上記構成の本考案に係るコイル装置を電源ライ
ンに直列に挿入した場合、通電電流ａにより巻線
６及び７に発生した磁束Φ₁及びΦ₂は中足コア部
分５で相加わるように流れる。ここで、中足コア
部分５は、前述の如く、圧粉鉄成形体等のよう
に、磁束飽和密度が高く、かつ透磁率μの低い磁
性材で構成されているから、前記磁束Φ₁，Φ₂が
中足コア部分５で相加わつても、この部分で磁気
飽和することがない。

この状態で、矢印イで示すノルマルモードノイ
ズ成分が巻線６，７に流れた場合、巻線６に流れ
るノルマルモードノイズ成分による磁束Φ₃は中
足コア部分５−外側コア４の外足部分４１を巡る
ループとなり、また巻線７に流れるノルマルモー
ドノイズ成分による磁束Φ₄は中足コア部分５−
外側コア部分４の外足部分４２を巡るループとな
る。従つて、等価的には、単独のコイル装置であ
りながら、ノルマルモードノイズ成分除去用のコ
イルを２つ独立に設けてインダクタンスを得る従
来の回路構成と同一になる。なお、中足コア部分
５は、上述の如く、磁束飽和密度の高い磁性材で
構成されているから、前述の磁束Φ₃，Φ₄が加わ
つても磁気飽和することがない。

次に、矢印ロで示すコモンモードノイズ成分が
流れた場合は、巻線６に流れるコモンモードノイ
ズ成分による磁束Φ₅及び巻線７に流れるコモン
モードノイズ成分による磁束Φ₆の多くは、透磁
率μの大きい外側コア部分４の外足部分４１，４
２を通つて同一方向に流れる。ここで、磁束Φ₅，
Φ₆の流通する外足部分４１，４２は透磁率μの
高い磁性材で構成されているから、コモンモード
ノイズ成分に対して大きなインダクタンスが得ら
れる。

第６図は本考案に係るコイル装置のコモンモー
ドの直流重畳特性を従来のものと比較して示す実
測による特性図であり、横軸に直流重畳電流Idc
（アンペア）をとり、縦軸にインダクタンスL₁
（μH）をとつてある。第７図は第６図の実測デー
タを得るために供された実験回路である。

第６図において、曲線A₁は本考案に係るコイ
ル装置の特性であり、第８図に示すように、出力
端６２，７２を短絡した状態で、第７図の実験回
路によつてインダクタンスL₁を実測した。曲線
B₁は、第９図に示す如く、本考案に係るコイル
装置における中足コア部分５を持たないものの特
性、曲線C₁は、第１０図に示す如く、曲線B₁を
得たチヨークコイル１２に対して、チヨークコイ
ル１３，１４を直列に接続した場合の特性、曲線
D₁は、第２図で説明し、第１１図に示す如く、
従来のものの特性をそれぞれ示している。

なお、第８図〜第１１図の巻線６，７，１０１
及び１０２は直径0.55φの線材を90回巻回して構
成し、チヨークコイル１３，１４，２及び３は直
径0.55φの線材を50回巻回したもを、２個直列に
接続して構成した。

この実測データを見ると、本考案に係るコイル
装置は、コモンモードノイズに関しては、中足コ
ア部分５がない場合（特性B₁，C₁）よりは磁気
飽和をし易いが、従来例（特性D₁）より飽和し
にくく、高いインダクタンスが得られていること
が解る。

第１２図は本考案に係るコイル装置のノルマル
モード−直流重畳特性を従来のものと比較して示
す実測による特性図である。グラフ軸のとり方は
第６図の場合と同様である。第１３図は第１２図
の実測データを得るために供された実験回路であ
る。第１２図の曲線A₂，B₂，C₂及びD₂は、第６
図における曲線A₁，B₁，C₁及びD₁に対応し、そ
れぞれ、第１４図〜第１７図の構成で直流重畳電
流Idcに対するインダクタンス｜L₁−L₂｜を測定
した。

この第１２図の実測データから明らかなよう
に、本考案に係るコイル装置（特性A₂）は、ノ
ルマルモード直流重畳特性において、従来例（特
性D₂）より大きなインダクタンス値が得られて
おり、ノルマルモードノイズ成分に対して優れた
フイルタ作用が得られる。また、中足部分５のな
い場合（特性B₂）よりも、高いインダクタンス
値が得られており、中足部分５を有することによ
り、ノルマルモードノイズに対するフイルタ作用
が向上することが明らかである。

本考案の効果 以上述べたように、本考案に係るコイル装置
は、無端状に形成された外側コア部分と、該外側
コア部分より透磁率が小さく、かつ、磁束飽和密
度の大きい磁性材で成り、前記外側コア部分を橋
絡する如く連設された中足コア部分とを備え、該
中足コア部分の両側に位置する前記外側コア部分
の外足部分のそれぞれに、入力端または出力端か
ら見た巻方向が互いに逆の巻線を巻装したことを
特徴とするから、電源装置等のノイズフイルタ回
路の構成要素として使用した場合に、一個の部品
でありながら、それ自体で、コモンモードノイズ
及びノルマルモードノイズに対するフイルタ作用
が得られ、小型で、生産能率が高く、コストの安
価なコイル装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のチヨークによるノイズフイルタ
回路図、第２図は同じくその具体的な結線状態を
示す図、第３図は本考案に係るコイル装置の構成
を概略的に示す図、第４図は本考案に係るコイル
装置の別の実施例における斜視図、第５図は同じ
く更に別の実施例における斜視図、第６図は本考
案に係るコイル装置のコモンモードの直流重畳特
性を従来のものと比較して示す実測による特性
図、第７図は第６図の実測データを得るために供
された実験回路、第８図乃至第１１図は第６図の
実測データを得るために供されたコイル装置の構
成を示す図、第１２図は本考案に係るコイル装置
のノルマルモードの直流重畳特性を従来のものと
比較して示す実測による特性図、第１３図は第１
２図の実測データを得るために供された実験回
路、第１４図乃至第１７図は第１２図の実測デー
タを得るために供されたコイル装置の構成を示す
図である。 ４……外側コア、５……中足コア部分、４１，
４２……外足部分、６，７……巻線。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 無端状に形成された外側コア部分と、該外側
   コア部分より透磁率が小さく、かつ、磁束飽和
   密度の大きい磁性材で成り、前記外側コア部分
   を橋絡する如く連設された中足コア部分とを備
   え、該中足コア部分の両側に位置する前記外側
   コア部分の外足部分のそれぞれに、入力端また
   は出力端から見た巻方向が互いに逆の巻線を巻
   装したことを特徴とするコイル装置。 (2) 前記中足コア部分は圧粉鉄成形体で成ること
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に
   記載のコイル装置。 (3) 前記外側コア部分はアモルフアス磁性材また
   はフエライト磁性材で成ることを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項または第２項に記
   載のコイル装置。