JPH04140910A - 漏洩電流低減ノイズフィルター - 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】

［産業上の利用分野］ この発明は、商用交流電源と電子機器との間に挿入し、
ノイズを除去するノイズフィルターの漏洩電流の低減に
関するものである。 ［従来の技術］ 第９図の５は従来の単相用ノイズフィルターの一例を示
すものである０図において、入力端子６７間にコンデン
サ１０を接続し、フェライトコアやアモルファスコアな
どの磁性体をコアとじて電線を巻くことなどにより得ら
れるインダクタ１１．】２をイーオｔぞれ入力端子６と
出力端子８間、入力端Ｔ７と出力端子９間に接続する。 また、商用交流電源の接地されていない側の非接地線２
２と、接地されている側の接地線２３間にはコンデン’
ｔ１３］４の直列体を接続し５、この＝−１ンデ゛、ノ
サ１．３　Ｊ・１４の接続点をア・−ス端子】５に接続
（７アース端了］５は電−Ｆ機器４のア・−ス１〔３に
接続する。従来の単相用ノイズフィルター５は以１のＪ
゛つに構成されている。 次に、従来の単相用ノイズフィルターの使用例を説明す
るｂ・、］は５０Ｈｚまたは６０　Ｈｚ　１００　Ｖの
商用交流電源のトランスで・ある。このトランス］は一
般し、８相Ｊ−トランスと８われ屋外の電柱なドパに取
り付Ｉづマある。トランス】のニジ次巻線２は接地線２
０が１５０にＪ−寸いて地面に接地されている。 、′″のトランス１から屋内に電源を引き込む時に漏′
１Ｍ、遮断機３を経由し電子機器４内に設けｊ、従来の
単相用ノイズ−フィルター５の入力端−ｆ６，７に接続
４る。従来の世相用ノイズフィルター；）の出力端＋８
．９は電子機器４の交流電源入力端ｆ（記入セず）に接
続される。まＬ−１１１Ｌｆ機器・）のりス１７は金属
である場合が多く、この〜−〜ス］７はアース」６に導
通し、ている。また、ケース１７は一般的に１８におい
て接地される。 第１０図の１０８は従来の三和交流用ノイズフィルター
の一例を示寸ものである。図（“−Ｊｊいて、入力端子
１．０９，１．１０，１１１間４Ｊ、　−ｆ　ｔｉイ゛
れコンテ°ンサ］、１２，１１３，１１４を接続し、ツ
ユ。 ライトコｒやアモルファスコアなどの磁性体（“電）線
をし・１な、’Ｙ　ｌ−、ｋ　１ノ得゛するイ′ダ７１
１］５、．１１６，１１７をそれぞれ入力端子−］、　
ＯＦｇｌと出力端Ｔ′−１，２３間、入力端子１１０と
出力端子】２４間、入力端子１１１と出力端ｒ１２５間
＆Ｊ７接続する２、また、非接地線１　］、　８Ｒ，１
１８’ｌ”と接地線１１８８間には３個のコンデンサ１
．２０．］２１１．２２を接続し１、”のコンデンサ１
２０１２］、１２２の接続点をアース端子１：）に接続
し、アース端子１５は電子−機器４のアース１６に接続
する。従来の一相交流用ノイズフィルタ　１０８は以Ｆ
゛の５１うに構成されている。 次番、従来の一相交流用ノ、イズフィルター］０８の使
用例を酸１明すると、１０１は５０　Ｈ２または６０　
Ｈｚ　２００　Ｖの商用−相交流電源のトランスである
。、−のトランス１０１は一般し社土ニドランス）、　
諷われ屋外の電柱などに取り付（づ了７ある、トウンス
１０１の２次巻線］、０３．］、０４，１０５は図のよ
）に接続され、、二相交流のＳ相である接地線］、、　
０６　Ｓが１５０（・−おいて地面に接地されているこ
のトランス］０１から屋内に電、源を引き込む時（、漏
電遮断機１．０　’７を経由し電子機器４内に設

【づた
従来の」−相交流用ノイズフィルター１０８の入力端Ｆ
１０９，１１０，１１１番、接続する。従来の玉相交流
用）・ｆズフィルターＪ０８の出力端Ｆ１２３．］、２
４，１２５は電子機器４の交流電源入力端ｒ（記入上ず
）に接続される。また、電子機器４の々−ス１７は金属
である場合が多く、この斤−ス１７はアース１６に導通
し、でいる。まり、リースコ゛？は一般的に１８におい
て接地される、 ［琵明が解決［１、よ：ｌとする課題−１従来の単相用
ノイズフィルター５、−′相交流用ノイズフィルター１
０８は以」−のよつ（５−構成さ才１ているので、次Ｇ
、述べるよ・）な問題点が存ＩＥ　する。第ｉ′］図に
おいて、：４］゛接地線２２＠のコンデンサ１３、アー
ス線２４、アース端了］、５、ア・スｊ６、ケース］８
７、接地１８を通し５て非接地線２２から漏洩電流２１
が流れる。 ｆｆ１１０図において、４ト接地線１．１８Ｒ，１１８
Ｔ側のコンデンサ１２０，１２２．アース線２４、アー
ス端子１ｂ、ア・−ス］６、ノフース１７、接地］８を
通して非接地線１１８Ｒ，］、１．８丁から漏洩電、流
］、２６，１２７が浦、れる。この漏洩電流２１．１２
６，１．２７は商用交流電源の電圧とコンデンサ］、３
，１２０，１２２の静電容量りこより決定さね、感電を
防ぐため１　ｍ　Ａ以下に設定されでいる。もＹつて、
コンデンサ１３の静電容量は商用交流電源の型打が１．
００ν°である時は０．０２７μＦ以）、２００■であ
る時はｎ、０１３μド以下にし１、なｌすればならない
。コンデンサ１．、３　、　１．、２０．１２２の静電
容量を大きくできないことは、ノイズフィルターの低域
の減衰特性を良くするためにインダクタ１１，１２，１
１５，１１６，１１７のインダクタンスを大きくしなけ
ればならない。インダグタンスを大きくするには、大き
なコアに巻線を多く巻かなければならないので、ノイズ
フィルターが重くなり、大型になる。また大型のコアは
高価であるので価格が高くなるなどの問題点があった。 また、コンデンサ１３，１２０゜１２２の静電容量を大
きくすると漏洩電流２１゜１２６．１２７が増加し、漏
電遮断機３，１０７が作動し易くなる。また接地１８を
していない場合は商用交流電源の非接地線２２．１１８
Ｒ，１１８Ｔの電圧がコンデンサ１３，１２０，１２２
を通してケース１７にかかり、人体がケース１７に接触
したとき、漏れ電流が人体を流れるので感電の危険性が
高くなるなどの問題点があった。 この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、漏洩電流が少なく、小型、軽量、安価で低域
においても減衰特性の良いノイズフィルターを得ること
を目的とする。 ［課題を解決するための手段］ この発明に係る漏洩電流低減ノイズフィルターは、商用
交流電源の非接地線からノイズフィルターのアース線を
通って接地に流れる漏洩電流に対し、反対位相の電流を
前記アース線に供給する手段を備えたものである。 反対位相の電流は、トランスまたは増幅器により非接地
線の電圧を反転しコンデンサを直列に接続するか、また
はアース線の電流を反転増幅することにより得る。 ［作用］ この発明における漏洩電流低減ノイズフィルターは、商
用交流電源の非接地線からノイズフィルターのアース線
を通って接地に流れる漏洩電流に対し、反対位相の電流
を前記アース線に供給するので、漏洩電流を零に近い値
に低減することができる。 ［発明の実施例コ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図の２５は、この発明の実施例である漏洩電流低減ノイ
ズフィルターの一例である６図において、トランス２６
の一次巻線２７を非接地線２２と接地線２３間に接続す
る。二次巻線２８は極性を逆にして一方を接地線２３に
接続し、他方３０をコンデンサ２９を直列に接続しアー
ス線２４に接続する。二次巻線２８の３０における電圧
は非接地線２２と反対位相の電圧であり、コンデンサ２
９を通して電流３１が流れる。 トランス２６の巻数比が１：１、コンデンサ２９とコン
デンサ１３が同じ静電容量のときは、漏洩電流２１と電
流３１は同じ値になり、アース線２４に流れる漏洩電流
は零になる。またトランス２６の巻数比が１：１でない
ときは、コンデンサ２９の値を変えることにより、漏洩
電流２１と電流３１を同じ値にすることができ、アース
線２４に流れる漏洩電流を零にすることができる。 この実施例では、トランス２６の二次巻線２８にコンデ
ンサ２９を直列に接続しているが、−次巻線２７にコン
デンサを直列に接続してもよい。 トランス２６のコアに低周波用トランスの材料として使
用されるケイ素鋼板を使用するとノイズや高周波成分を
伝達しないので、トランス２６を接続してもノイズフィ
ルターとしてノイズの減衰特性に影響を与えない。 第２図３５はこの発明の他の実施例である漏洩電流低減
ノイズフィルターである０図において、オペレーショナ
ルアンプなどの増幅器３３と抵抗３４．３６により、非
接地線２２と接地線２３間の電圧を反転増幅し、コンデ
ンサ２９を直列に接続しアース線２４に接続する。増幅
器３３の出力電圧は非接地線２２と反対位相の電圧であ
り、コンデンサ２９を通して電流３１が流れる。 コンデンサ３７は増幅器３３の増幅度が高域で低くなる
ようにローパスフィルタとして動作する。 従って、この増幅器３３による増幅回路はノイズフィル
ターとしてノイズの減衰特性に影響を与えない、増幅器
３３による増幅回路の増幅度が１で−フンデンジ２９と
二〕ンデ〕・・す］（３が同ｔ゛ｓ電容量のときは、漏
洩電流２１と二電流：３１は同じ値になり、アース線２
４峠流ｊする漏洩電流は写になるまた、増ｉ器３３１、
Ｊる増幅回路の増幅度が１でないとぎは、−コンデンサ
２９の値を変えることにＪす、漏洩電流２１と電流３　
］を同じイ直１．−ず之）ごと・がＴＳき、アース線２
４（５−流れる漏洩電流を零←：１″るごとができる。 第；３図４２は、二の発明の他の実施例である漏洩電流
低減ノイズノ・イルターである。図１．：：　：ｒｓ　
１．”　７　。 オペ１７〜り／ヨナルアンブなどの増幅器＋＋　３　、
’−抵机３８　ｉＪ：より電流検出器４０の検出信号を
増幅し、増幅器３；うの出力〔、抵抗、３９を直列品接
続（、アス線２４にｌする。増幅器３３の出力電圧はア
ース線２４を詮れる電流の反対位相の電１”Ｅであり、
１ハ、抗；３９を通ｊ、て電流４］が流れる９、増幅器
：３３による増幅回路の増ＩＰＦ４度が大きいと、漏洩
電流２】と電流４コの合成電流とｊ、て、アース線２４
に流れる漏洩、電流は〒１．Ｉ近くなる。 第４．　（＜の１４０は、この発明の他の実施例である
一相交流用漏洩電流低緘）１′ズーノイルタ　の例であ
乙。図番−Ｊ′３いで、）・ラ−／λ、１２８の　次巻
線１２９を４１接地線］、　１８　ＲＡ・接地線］、　
１．８３間に接続する。−゛次巻線１３０は極性乎、逆
ｉ、：　ｔ、、　’ｚ方を接地線１１８　Ｓ　ｉニー接
続し、他方１；］２をニコンデン号］３ｊを１列に接続
し、アース線；：　４　ｃ、ｘ接続・４る。−次巻線１
　ニー１０の１．３２　＆お（づる電圧は＄１接地線１
１８１１＜と反対へ′１相の電１−１であり、−７ンデ
ソづ一＋３Ｊを通（、て電流］、　３３か流れる。ｊた
、Ｉ−ランス１３４の一次巻線１３［）を４１、接地線
１１８Ｔ、’ｌ：接地線１１８ＳｒｌｌＪＩＫ−接続す
る。　次巻線］３　Ｅ’＝は極性を逆にし、て−Ｊ１を
接地線１１８≦３１、接続し、他方］３８をコンチン”
ｌ］、、３７を１列に接続（５ア・ス綜２４に接続鴬る
。　次巻線１３６の１３８　ｋ：　Ｉｆ３　Ｉｆ　ルミ
１ｉ：　ハＩＩ’接地１１　］、　１８　Ｔ　、ｌ＝　
Ｎ対位相の電１］゛−であり、コンデンサ１：３″ｌを
通して電流］；３９が流れるゆ　トランス１ニジ８，１
３４の相数比が１，１、コンデンサ」；３１とコンデン
サ１２０、′：１ンデンサ１３７とコンチン＋ｔ１２２
が同じ静電容量の１−きは、漏洩電流１２６Ｊ−電流］
３３、漏ｌｆ！電１流１２７と電流１；３１→はＮ対位
相ひ同ｊ−値番、なり、アース線２４に流れる漏洩電流
は苓１−゛なる。まｔト・ランス１２８、ｉ、　３４の
巻数比が１１でないときは、：１ンデン→ノ１３１．Ｉ
：（７の値を電、よる、二とに、より、漏洩電流１２）
６と電流１３；３、漏洩電流１２７と電、流］３９を反
対位相で同じ値（・するごとができ、アース線２４に流
れ２）漏洩電、流を零にするごとができる。 この実施例Ｃ：は、トランス１．２８，１３４の一次巻
線］、　３０．　１　、’３６にそれ子゛れ−ノンデン
サ１３１、］、３７を曲列番Ｊ接続しているが、−次巻
線Ｌ２９１３５ｉＱコンデンサを直列に接続、して４＝
（よい 第５図の１５０は、７の発明の他の実施例である二゛相
交流用漏滓、電流低＠ツイズフィルターの例て−ある。 図（、−才３いて、コンデンサ１．５１　ｅコンデシｔ
　１５２の直列体を非接地線］１８Ｒと１１８Ｔ間に接
続（５、コンデンサ１５　］、　、！・コンデ）４ｊ１
「）２の接続点１６０と接地線１１８Ｓ間にトう７ンス
１５３の　次巻線］！３４を接続ｔ、、　’−次巻線１
；）［）は極性を逆にし７て　ノアを接地線１１８８　
Ｌ接続ｊ１、他方１５６をアース線２４　番：“接続（
る。 次巻線１５４の］、　６０　ｔニーお［づる電流は、：
コンデン刀１５１から流れる電１１５７と−７ンデン号
）］５２から流れる電流１５８の合成１電流Ｙ−あり、
′５次衿１＃！１５５の１５６（、おける電流１５９は
１６０にお（づる電流と反対位相の電がｔが浦、れる。 トランス１５；３の巻数比が１　］、二１ンデン勺：１
．．５１．　Ｉ・：コンデンサ１２０、コンデンサ】！
〕２とコンデンサ１２２が目じ静電容量のときは、漏洩
電流１２６と］、　２７の合成電流と電流１５９は反対
位相で同じ値番−なり、アース線２４に流れる漏洩電流
は零＆２．゛なる６ 第６図の１７０は、この発明の他の゛に施例である＝＝
相交流用漏洩電流低減ノイズフィルターの−・例である
。図において、オペレーショづルアンプなどの増幅器１
７１と抵抗１７２．、Ｌ７３により非接地線］１８Ｒと
接地線１１８８間の電圧をＲ１増幅し、コンデンサ］゛
１４をめ列じ接続、しアス線２４に接続する。ま六、増
幅器１８］と抵抗１８２．１８３により非接地線１１８
Ｔと接地線１１８８間の電圧を反転増幅し、コンデンサ
１８４を直列に接続しアース線２４に接続する。増幅器
１７１，１８１の出力電圧は非接地線１１８Ｒ１１８Ｔ
と反対位相の電圧であり、コンデンサ１７４．１８４を
通して電流１７６．１７７が流れる。コンデンサ１７５
，１８５は増幅器１７１１８１の増幅度が高域で低くな
るようにローパスフィルタとして動作する。従って、こ
の増幅器１７１．１８１による増幅回路はノイズフィル
ターとしてノイズの減衰特性に影響を与えない、増幅器
１７１，１８１による増幅回路の増幅度が１で、コンデ
ンサ１７４とコンデンサ１２０、コンデンサ１８４とコ
ンデンサ１２２が同じ静電容量のときは、漏洩電流１２
６と電流１７６、漏洩電流１２７と電流１７７は反対位
相で同じ値になり、アース線２４に流れる漏洩電流は零
になる。 第７図の１９０は、この発明の他の実施例である三相交
流用漏洩電流低減ノイズフィルターの一例である１図に
おいて、コンデンサ１９１とコンデンサ１９２の直列体
を非接地線１１８Ｒと１１８Ｔ間に接続し、オペレーシ
ョナルアンプなどの増幅器１９３と抵抗１９４，１９５
により、接地線１１８Ｓに対するコンデンサ１９１とコ
ンデンサ１９２の接続点２００の電圧を反転増幅し、抵
抗１９６を直列に接続しアース線２４に接続する。接続
点２００における電圧は、コンデンサ１９１とコンデン
サ１９２により決まる非接地線１１８Ｒと１１８Ｔ間の
分電圧であり、増幅器１９３の出力電圧は接続点２００
と反対位相の電圧になり、抵抗１９８を通して電流１９
８が流れる。コンデンサ１９７は増幅器１９３の増幅度
が高域で低くなるようにローパスフィルタとして動作す
る、従って、この増幅器１９３による増幅回路はノイズ
フィルターとしてノイズの減衰特性に影響を与えない、
増幅器１９３による増幅回路の増幅度が１で、コンデン
サ１９１と１９２、コンデンサ１２０と１２２がそれぞ
れ同じ静電容量のときは、漏洩電流１２６と１２７の合
成電流は、電流１９８と反対位相で同じ値になり、アー
ス線２４に流れる漏洩電流は零になる。 第８図はこの発明の第２，３図に示した増幅器３３の電
源回路の一例を示したもので、接地線２３と非接地線２
２の間に、ダイオード２１０とコンデンサ２１１による
正電圧半波整流回路と、ダイオード２１２とコンデンサ
２１３による負電圧半波整流回路を設け、それぞれ増幅
器３３の正電圧側電源端子Ｖｄ、負電圧側電源端子Ｖｓ
に供給する。この発明の第６，７図に示した増幅器１７
１．１８１，１９３の電源回路も同様に半波整流回路に
より簡単に構成できる。 なお、上述した実施例においては、インダクタの出力側
に反対位相の電流を得る手段を設けたが、商用交流電源
の周波数におけるインダクタの電圧降下は低いので、イ
ンダクタの入力側に設けても同等の効果が得られる。 また、反対位相の電流を得る手段をノイズフィルターの
内部に設けたが、外部に設けても同等の効果が得られる
。 ［発明の効果］ この発明は、以上説明したように構成されているので、
以下に記載されるような効果を奏する。 この発明における漏洩電流低減ノイズフィルターは、商
用交流電源の非接地線からアース線に流れる漏洩電流に
対し、反対位相の電流を前記アース線に供給するので、
漏洩電流を零に近い値に低減することができる。従って
、ノイズフィルターの漏洩電流により漏電遮断機が誤作
動することがなくなる。また、電子機器のケースの接地
がされていなくても商用交流電源の電圧の一部がケース
にかかることがなく、人体がケースに接触しても感電の
危険が少ない。 漏洩電流が少ないので、この発明による漏洩電流低減ノ
イズフィルターの出力端子とアース線に接続しているコ
ンデンサの静電容量を大きくすることができ、ノイズフ
ィルターの低域の減衰特性を良くすることができる。ま
た、減衰特性が同じであればインダクタのインダクタン
スを小さくすることができるので、小さなコアでよく、
巻線の巻数も少なくてよいので、ノイズフィルターが１
量で小型（，１，なる。まｔ小型のコアは安価であるの
で低価格のノイズフィルターが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はごの発明の実施例である漏洩電ＪＴ、低減ノイ
ズ〕フィルター＝の回路図、第２図、第３図はごの発明
の他の実施１例である漏洩電流低減ノイズノイルターの
回路図、第４図、第５図９第６図、第７図はこの発明の
他の実施例である入相交流用漏洩電流低減ノイズフィル
ターの回路図、第８図はこの発明の実施例における増幅
器の電源回路の例を説明”イるための回路図、第９図１
Ｊ従来の単相用ノイズフ・ｆルターの回路図、第９図１
Ｊ従来のＸ二二相交流用ノイズフィルターの回路図ｒ−
ある。 １・商用交流電源のトランス５．２・・商用交流電源［
・ランスの゛次巻線、３，１０７・・漏電遮断器、４・
電ｆ機器、５・従来の重相用ノイズフィルタ６．７，１
（〕９，１コ０，１．１１　・・入力端子８．９，３．
２３，１２４，１．２５・・出力端子、１．０．ＩＸ＋
　、　１４．　２９．　３７．　１１２．　　Ｉ　　！
（］、］、４．　．１２０．　１．２１、１２２，１３
１，１３　７、　　］、５　１．　１　５２．　　］、
］７、１７５，１８４＋、８５，１ζ３．１，１９２，
２１贋、　２　］　、’）・・・コンデンサ、１１　、
　１２　、　１１５゜１１〔３，１，１７・・・２イ゛
、／ダクタｙ　　１　＋’、、ｌ・・・アース端ｆ１１
Ｇ・・ア・〜ス１７・・・ケース、１８・・・接地、１
９，２Ｈシロ　１０６１（，１０６Ｔ　、　　１１８　
Ｒ、３，Ｊ、　８　Ｔ・４１接地線２　ｆ’、）　、　
　２３　、　１．０６　Ｓ　、　　］、　］、　８　Ｓ
・・接地線、シ：１、、　　］、　２６．　１２７・・
漏洩電流、２４　アース線２５．３５・・漏洩、電流低
減ノ・イズフィルター２６．１２８，１．”３４，１５
３・・トランス、２７１２９、］８５．］Ｆ１４・・・
−次巻線、２８，１３０　、　　ｌ　３６　、　１．５
５・・・、Ｘ、次巻線、３；３・ｔＶ幅器３４、：ＩＢ
、：Ａ８．：’１９，１７２，１７３，１メ（２、ｌ　
８３　、　　］、　９４　、　１９５　、　１　！Ｉ　
６・・抵抗、４０　・電流検出器、］、　Ｏ］・・・］
商用二−ニ相交流電のトランス、１０３　、　１０４　
、　１０５・・商用−ミ相交流電源トランスの二次巻線
、１０８・・・従亥の］相交流用ノイズフィルター　１
４０．１５０　１．７０．１９０・　：相交流用濾洩電
流低減ノイズフィルター・、２］０，２］２・・ダイオ
−ド、Ｖｄ・・正電圧側電源端−ｒ、Ｖｓ・・負電！］
、側電源端ｒなお、 図中、 同一符号は同− 又は相当部分を 小す、

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．インダクタとコンデンサ等により構成され、商用交
   流電源と電子機器との間に挿入するノイズフィルターに
   おいて、商用交流電源の非接地線からノイズフィルター
   のアース線を通つて接地に流れる漏洩電流に対し、反対
   位相の電流を前記アース線に供給する手段を備えたこと
   を特徴とする漏洩電流低減ノイズフィルター。
2. ２．商用交流電源の線間にトランスの一次コイルを接続
   し、前記トランスの二次コイルとコンデンサの直列体を
   前記商用交流電源の接地線と前記ノイズフィルターのア
   ース線との間に接続したことを特徴とする請求項１記載
   の漏洩電流低減ノイズフィルター。
3. ３．商用交流電源の接地線と非接地線間の電圧を反転す
   る増幅器を備え、前記増幅器の出力にコンデンサを直列
   に接続し、ノイズフィルターのアース線に接続したこと
   を特徴とする請求項１記載の漏洩電流低減ノイズフィル
   ター。
4. ４．ノイズフィルターのアース線の電流を検出する電流
   検出器を備え、前記電流検出器の信号を増幅し、前記ア
   ース線に増幅した反対位相の電流信号を供給したことを
   特徴とする請求項１記載の漏洩電流低減ノイズフィルタ
   ー。