JPH05167376A - ノイズフィルタの実装構造 - Google Patents
ノイズフィルタの実装構造Info
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- JPH05167376A JPH05167376A JP3330667A JP33066791A JPH05167376A JP H05167376 A JPH05167376 A JP H05167376A JP 3330667 A JP3330667 A JP 3330667A JP 33066791 A JP33066791 A JP 33066791A JP H05167376 A JPH05167376 A JP H05167376A
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- choke coil
- frequency
- noise
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- noise filter
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Filters And Equalizers (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ノイズフィルタの容量性ソースインピーダン
スＣｓ等の素子パラメータが変化してもノイズ低減特性
が安定して得られ、設計が容易にできこと。 【構成】 交流電源が両端に接続される前段コンデンサ
と、この前段コンデンサの両端と接続される巻線を有す
る前段チョークコイルと、この前段チョークコイルの各
巻線の他端が接続された後段コンデンサと、この後段コ
ンデンサと並列に接続されると共に共通接続点の接地さ
れたＹ−コンと、このＹーコンの両端と接続される巻線
を有する後段チョークコイルとを有し、この後段チョー
クコイルの出力をスイッチング電源におくるノイズフィ
ルタにおいて、後段チョークコイルの主インダクタンス
とノイズの容量性ソースインピーダンスより定まる共振
周波数を、スイッチング電源のスイッチング周波数に比
較して小さくしたことを特徴としている。
スＣｓ等の素子パラメータが変化してもノイズ低減特性
が安定して得られ、設計が容易にできこと。 【構成】 交流電源が両端に接続される前段コンデンサ
と、この前段コンデンサの両端と接続される巻線を有す
る前段チョークコイルと、この前段チョークコイルの各
巻線の他端が接続された後段コンデンサと、この後段コ
ンデンサと並列に接続されると共に共通接続点の接地さ
れたＹ−コンと、このＹーコンの両端と接続される巻線
を有する後段チョークコイルとを有し、この後段チョー
クコイルの出力をスイッチング電源におくるノイズフィ
ルタにおいて、後段チョークコイルの主インダクタンス
とノイズの容量性ソースインピーダンスより定まる共振
周波数を、スイッチング電源のスイッチング周波数に比
較して小さくしたことを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスイッチング電源から発
生し、ＡＣラインに伝導するノイズを抑制するノイズフ
ィルタに係り、特にコモンモードノイズ低減効果の向上
に関する。
生し、ＡＣラインに伝導するノイズを抑制するノイズフ
ィルタに係り、特にコモンモードノイズ低減効果の向上
に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明者は特願平３−１７１２５８号，
１５６７１６号明細書等でノイズフィルタの構造を提案
している。図４はノイズフィルタの回路図である。図に
おいて、ノイズフィルタ１０は、アクロスザラインコン
デンサＣｘ１を入力側に有する。コンデンサＣｘ１はレ
ベル端子Ｌと中立端子Ｎを連結するもので、必要に応じ
てこれと並列に放電用の抵抗Ｒ１が接続される。前段コ
モンモードチョークコイルＬ１はアクロスザラインコン
デンサＣｘ１の後段に接続されたもので、コモンモード
ノイズ及びノーマルモードノイズを低減する。アクロス
ザラインコンデンサＣｘ２は前段コモンモードチョーク
コイルＬ１の後段に接続されたもので、これと並列にコ
ンデンサＣｙ１，Ｃｙ２が接続されている。コンデンサ
Ｃｙ１，Ｃｙ２は両者の接続点が接地されたもので、Ｙ
ーコンとも呼ばれ、両者の容量を等しくしてコモンモー
ドノイズを低減する。後段チョークコイルＬ２はＹーコ
ンＣｙ１，Ｃｙ２の両端に接続されたもので、この出力
はスイッチング電源部２０を構成する整流平滑化回路を
経由してＤＣ−ＤＣコンバータに送られ、所定の直流電
圧で負荷に電流を供給する。
１５６７１６号明細書等でノイズフィルタの構造を提案
している。図４はノイズフィルタの回路図である。図に
おいて、ノイズフィルタ１０は、アクロスザラインコン
デンサＣｘ１を入力側に有する。コンデンサＣｘ１はレ
ベル端子Ｌと中立端子Ｎを連結するもので、必要に応じ
てこれと並列に放電用の抵抗Ｒ１が接続される。前段コ
モンモードチョークコイルＬ１はアクロスザラインコン
デンサＣｘ１の後段に接続されたもので、コモンモード
ノイズ及びノーマルモードノイズを低減する。アクロス
ザラインコンデンサＣｘ２は前段コモンモードチョーク
コイルＬ１の後段に接続されたもので、これと並列にコ
ンデンサＣｙ１，Ｃｙ２が接続されている。コンデンサ
Ｃｙ１，Ｃｙ２は両者の接続点が接地されたもので、Ｙ
ーコンとも呼ばれ、両者の容量を等しくしてコモンモー
ドノイズを低減する。後段チョークコイルＬ２はＹーコ
ンＣｙ１，Ｃｙ２の両端に接続されたもので、この出力
はスイッチング電源部２０を構成する整流平滑化回路を
経由してＤＣ−ＤＣコンバータに送られ、所定の直流電
圧で負荷に電流を供給する。
【０００３】図５はノイズフィルタ回路近傍のノイズの
説明図である。ここで、ノイズの発生源をスイッチング
電源とすると、コモンモードノイズ電流ｉ１とノーマル
モードノイズ電流ｉ２，ｉ３がある．コモンモードノイ
ズ電流ｉ１はスイッチング電源部２０のインピーダンス
Ｚ１（例えば浮遊容量）とグランドを通じて流れスイッ
チング電源部２０に戻るものであり、図中破線で示す経
路を通る。ノーマルモードノイズ電流ｉ２は交流電源か
らフィルタ回路に流れるものであり、実線で表してい
る。ノーマルモードノイズ電流ｉ３はスイッチング電源
部２０からフィルタ回路に流れるものであり、一点鎖線
で表している。いずれのノーマルモードノイズ電流も、
交流電源とスイッチング電源部２０を接続する二本の信
号線間を流れるものである。コモンモードノイズは、コ
モンモードチョークコイルＬのインダクタンスによる大
インピーダンス作用及びＹーコンＣｙ１，Ｃｙ２の接地
された共通接続点がノイズ電流をスイッチング電源側に
帰還する作用により低減される。ノーマルモードノイズ
電流ｉ２は、アクロスザラインコンデンサＣｘ２の作用
により交流電源側の発生源に還流し、ノーマルモードノ
イズ電流ｉ３は、アクロスザラインコンデンサＣｘ１の
作用によりスイッチング電源側の発生源に還流され、し
かして、信号線に流れるノーマルモードノイズ電流の総
量が削減される。
説明図である。ここで、ノイズの発生源をスイッチング
電源とすると、コモンモードノイズ電流ｉ１とノーマル
モードノイズ電流ｉ２，ｉ３がある．コモンモードノイ
ズ電流ｉ１はスイッチング電源部２０のインピーダンス
Ｚ１（例えば浮遊容量）とグランドを通じて流れスイッ
チング電源部２０に戻るものであり、図中破線で示す経
路を通る。ノーマルモードノイズ電流ｉ２は交流電源か
らフィルタ回路に流れるものであり、実線で表してい
る。ノーマルモードノイズ電流ｉ３はスイッチング電源
部２０からフィルタ回路に流れるものであり、一点鎖線
で表している。いずれのノーマルモードノイズ電流も、
交流電源とスイッチング電源部２０を接続する二本の信
号線間を流れるものである。コモンモードノイズは、コ
モンモードチョークコイルＬのインダクタンスによる大
インピーダンス作用及びＹーコンＣｙ１，Ｃｙ２の接地
された共通接続点がノイズ電流をスイッチング電源側に
帰還する作用により低減される。ノーマルモードノイズ
電流ｉ２は、アクロスザラインコンデンサＣｘ２の作用
により交流電源側の発生源に還流し、ノーマルモードノ
イズ電流ｉ３は、アクロスザラインコンデンサＣｘ１の
作用によりスイッチング電源側の発生源に還流され、し
かして、信号線に流れるノーマルモードノイズ電流の総
量が削減される。
【０００４】次にノイズフィルタの特性測定について説
明する。図６はコモンモード減衰特性測定回路図であ
る。入力端子Ｌ，Ｎに５０Ωの抵抗を二個直列に接続
し、両者の共通接続点を接地する。そして、交流電圧Ｖ
１を印加したとき入力端子ＬとグランドＧ間の５０Ω抵
抗に生ずる電圧Ｖ２を測定する。ここで、この交流電圧
Ｖ１によりノイズの放出量を表している。この場合、減
衰量は次式により求めている。 （減衰量ｄＢ）＝２０・ｌｏｇ（Ｖ１／Ｖ２） （１）
明する。図６はコモンモード減衰特性測定回路図であ
る。入力端子Ｌ，Ｎに５０Ωの抵抗を二個直列に接続
し、両者の共通接続点を接地する。そして、交流電圧Ｖ
１を印加したとき入力端子ＬとグランドＧ間の５０Ω抵
抗に生ずる電圧Ｖ２を測定する。ここで、この交流電圧
Ｖ１によりノイズの放出量を表している。この場合、減
衰量は次式により求めている。 （減衰量ｄＢ）＝２０・ｌｏｇ（Ｖ１／Ｖ２） （１）
【０００５】図７はノイズフィルタの周波数減衰特性図
である。図において、周波数ｆ０は、前段チョークコイ
ルＬ１とＹーコンＣｙとの共振周波数で、Ｙーコンの容
量値ＣｙはコンデンサＣｙ１もしくはＣｙ２の値とす
る。周波数ｆ１は、設計上は存在しないが実装上現れる
もので、後段チョークコイルＬ２とノイズの容量性ソー
スインピーダンスＣｓとの共振周波数である。インピー
ダンスＣｓはトランジスタとグランドとの間に生ずる寄
生容量等を表している。周波数ｆ２は、後段チョークコ
イルＬ２とチョークコイルＬ１，Ｌ２の巻線間分布容量
Ｃｐａｒとの共振周波数である。図中破線で示すよう
に、設計上ノイズの抵抗性ソースインピーダンスＺｓに
よっては周波数ｆ１では共振がない。しかし実線で表す
ように、ノイズの容量性ソースインピーダンスＣｓによ
り周波数ｆ１で実装上の共振が現れる。
である。図において、周波数ｆ０は、前段チョークコイ
ルＬ１とＹーコンＣｙとの共振周波数で、Ｙーコンの容
量値ＣｙはコンデンサＣｙ１もしくはＣｙ２の値とす
る。周波数ｆ１は、設計上は存在しないが実装上現れる
もので、後段チョークコイルＬ２とノイズの容量性ソー
スインピーダンスＣｓとの共振周波数である。インピー
ダンスＣｓはトランジスタとグランドとの間に生ずる寄
生容量等を表している。周波数ｆ２は、後段チョークコ
イルＬ２とチョークコイルＬ１，Ｌ２の巻線間分布容量
Ｃｐａｒとの共振周波数である。図中破線で示すよう
に、設計上ノイズの抵抗性ソースインピーダンスＺｓに
よっては周波数ｆ１では共振がない。しかし実線で表す
ように、ノイズの容量性ソースインピーダンスＣｓによ
り周波数ｆ１で実装上の共振が現れる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図８は容量性ソースイ
ンピーダンスＣｓの説明図である。例えば、スイッチン
グトランジスタとヒートシンク間の容量、トランスの一
次巻線と二次巻線間の容量、ＤＣ−ＤＣコンバータの平
滑用コンデンサとグランド間の容量などがある。図９は
容量性ソースインピーダンスＣｓの変動によるノイズフ
ィルタの周波数減衰特性図である。実装上手動配線によ
るバラツキ等が原因で、容量性ソースインピーダンスＣ
ｓは２０ｐＦから１００ｐＦまで変動する。このとき減
衰特性は共振周波数ｆ１の変動等が原因で１０ｄＢ程度
変動する。この結果、ＥＭＩ規制に適合するノイズ低減
特性を安定して得るために、ノイズフィルタのマージン
を余計に確保する必要が生じ、フィルタの大型化や高コ
スト化を招来するという課題があった。
ンピーダンスＣｓの説明図である。例えば、スイッチン
グトランジスタとヒートシンク間の容量、トランスの一
次巻線と二次巻線間の容量、ＤＣ−ＤＣコンバータの平
滑用コンデンサとグランド間の容量などがある。図９は
容量性ソースインピーダンスＣｓの変動によるノイズフ
ィルタの周波数減衰特性図である。実装上手動配線によ
るバラツキ等が原因で、容量性ソースインピーダンスＣ
ｓは２０ｐＦから１００ｐＦまで変動する。このとき減
衰特性は共振周波数ｆ１の変動等が原因で１０ｄＢ程度
変動する。この結果、ＥＭＩ規制に適合するノイズ低減
特性を安定して得るために、ノイズフィルタのマージン
を余計に確保する必要が生じ、フィルタの大型化や高コ
スト化を招来するという課題があった。
【０００７】本発明はこのような課題を解決したもの
で、ノイズフィルタの容量性ソースインピーダンスＣｓ
等の素子パラメータが変化してもノイズ低減特性が安定
して得られ、これにより設計が容易にできるノイズフィ
ルタの実装構造を提供することを目的とする。
で、ノイズフィルタの容量性ソースインピーダンスＣｓ
等の素子パラメータが変化してもノイズ低減特性が安定
して得られ、これにより設計が容易にできるノイズフィ
ルタの実装構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明は、交流電源が両端に接続される前段コンデン
サＣｘ１と、この前段コンデンサＣｘ１の両端と接続さ
れる巻線ｎ１１，ｎ１２を有する前段チョークコイルＬ
１と、この前段チョークコイルの各巻線の他端が接続さ
れた後段コンデンサＣｘ２と、この後段コンデンサと並
列に接続されると共に共通接続点の接地されたＹ−コン
Ｃｙ１，Ｃｙ２と、このＹーコンの両端と接続される巻
線ｎ２１，ｎ２２を有する後段チョークコイルＬ２とを
有し、この後段チョークコイルの出力をスイッチング電
源におくるノイズフィルタにおいて、後段チョークコイ
ルの主インダクタンスＬ２とノイズの容量性ソースイン
ピーダンスＣｓより定まる共振周波数ｆ１を、前記スイ
ッチング電源のスイッチング周波数ｆｓｗに比較して小
さくしたことを特徴としている。
る本発明は、交流電源が両端に接続される前段コンデン
サＣｘ１と、この前段コンデンサＣｘ１の両端と接続さ
れる巻線ｎ１１，ｎ１２を有する前段チョークコイルＬ
１と、この前段チョークコイルの各巻線の他端が接続さ
れた後段コンデンサＣｘ２と、この後段コンデンサと並
列に接続されると共に共通接続点の接地されたＹ−コン
Ｃｙ１，Ｃｙ２と、このＹーコンの両端と接続される巻
線ｎ２１，ｎ２２を有する後段チョークコイルＬ２とを
有し、この後段チョークコイルの出力をスイッチング電
源におくるノイズフィルタにおいて、後段チョークコイ
ルの主インダクタンスＬ２とノイズの容量性ソースイン
ピーダンスＣｓより定まる共振周波数ｆ１を、前記スイ
ッチング電源のスイッチング周波数ｆｓｗに比較して小
さくしたことを特徴としている。
【０００９】好ましくは、請求項１記載のノイズフィル
タにおいて、前段チョークコイルの主インダクタンスＬ
１とＹ−コンの容量Ｃｙより定まる第１共振周波数ｆ
０、後段チョークコイルの主インダクタンスＬ２とチョ
ークコイルの巻線間分布容量Ｃｐａｒより定まる第２共
振周波数ｆ２のいずれも前記スイッチング電源のスイッ
チング周波数ｆｓｗに比較して小さくしたことを特徴と
している。
タにおいて、前段チョークコイルの主インダクタンスＬ
１とＹ−コンの容量Ｃｙより定まる第１共振周波数ｆ
０、後段チョークコイルの主インダクタンスＬ２とチョ
ークコイルの巻線間分布容量Ｃｐａｒより定まる第２共
振周波数ｆ２のいずれも前記スイッチング電源のスイッ
チング周波数ｆｓｗに比較して小さくしたことを特徴と
している。
【００１０】
【作用】ノイズの容量性ソースインピーダンスＣｓの変
動に起因して、共振周波数ｆ１が変動する。しかしスイ
ッチング周波数に比べこの共振周波数を低くすれば、共
振周波数の変動に付随するノイズ低減特性の変動が小さ
くなる。また、一般に第２共振周波数ｆ２以上の周波数
帯域では、実装構造の影響が強く現れてインダクタンス
や容量値等の素子パラメータの影響が少なくなる。そこ
でスイッチング周波数をいずれの共振周波数よりも大き
くすれば、素子パラメータのバラツキによる影響が少な
くなり、安定したノイズ低減特性が得られる。
動に起因して、共振周波数ｆ１が変動する。しかしスイ
ッチング周波数に比べこの共振周波数を低くすれば、共
振周波数の変動に付随するノイズ低減特性の変動が小さ
くなる。また、一般に第２共振周波数ｆ２以上の周波数
帯域では、実装構造の影響が強く現れてインダクタンス
や容量値等の素子パラメータの影響が少なくなる。そこ
でスイッチング周波数をいずれの共振周波数よりも大き
くすれば、素子パラメータのバラツキによる影響が少な
くなり、安定したノイズ低減特性が得られる。
【００１１】
【実施例】以下、図面を用いて本発明を詳細に説明す
る。図１は本発明の一実施例を示す回路図である。尚、
図１において前記図４と同一作用をするものには同一符
号を付して説明を省略する。図において、巻線ｎ１１は
前段チョークコイルＬ１に巻回されたもので、前段コン
デンサＣｘ１と後段コンデンサＣｘ２のレベル端子Ｌ側
に挿入されている。巻線ｎ１２は巻線ｎ１１と共に前段
チョークコイルＬ１に巻回されたもので、前段コンデン
サＣｘ１と後段コンデンサＣｘ２の中立端子Ｎ側に挿入
されている。巻線ｎ２１は後段チョークコイルＬ２に巻
回されたもので、Ｙ−コンＣｙ１のレベル端子Ｌ側に接
続されている。巻線ｎ２２は巻線ｎ２１と共に後段チョ
ークコイルＬ２に巻回されたもので、Ｙ−コンＣｙ２の
中立端子Ｎ側に接続されている。巻線間分布容量Ｃｐａ
ｒは各巻線ｎ１１〜ｎ２２に存在するもので、コモンモ
ードノイズを低減するという目的からこの容量値は各巻
線でほぼ等しくなっている。
る。図１は本発明の一実施例を示す回路図である。尚、
図１において前記図４と同一作用をするものには同一符
号を付して説明を省略する。図において、巻線ｎ１１は
前段チョークコイルＬ１に巻回されたもので、前段コン
デンサＣｘ１と後段コンデンサＣｘ２のレベル端子Ｌ側
に挿入されている。巻線ｎ１２は巻線ｎ１１と共に前段
チョークコイルＬ１に巻回されたもので、前段コンデン
サＣｘ１と後段コンデンサＣｘ２の中立端子Ｎ側に挿入
されている。巻線ｎ２１は後段チョークコイルＬ２に巻
回されたもので、Ｙ−コンＣｙ１のレベル端子Ｌ側に接
続されている。巻線ｎ２２は巻線ｎ２１と共に後段チョ
ークコイルＬ２に巻回されたもので、Ｙ−コンＣｙ２の
中立端子Ｎ側に接続されている。巻線間分布容量Ｃｐａ
ｒは各巻線ｎ１１〜ｎ２２に存在するもので、コモンモ
ードノイズを低減するという目的からこの容量値は各巻
線でほぼ等しくなっている。
【００１２】このように構成された装置の特性について
説明する。図２は図１の回路のコモンモードノイズ低減
特性図である。ここで、回路定数は次のように選定され
ている。前段及び後段チョークコイルの主インダクタン
スＬ１，Ｌ２は３ｍＨであり、巻線間分布容量Ｃｐａｒ
は３ｐＦになっている。前段及び後段コンデンサの容量
値Ｃｘ１，Ｃｘ２は０．２２μＦ，Ｙ−コンの容量値Ｃ
ｙ１，Ｃｙ２は２２００ｐＦである．この結果，共振周
波数はｆ０が６２ｋＨｚ、ｆ１が４５９ｋＨｚ、ｆ２が
１．２ＭＨｚになっている。またスイッチング周波数ｆ
ｓｗは５００ｋＨｚになっている。このように設計する
と、次の関係が成立している。
説明する。図２は図１の回路のコモンモードノイズ低減
特性図である。ここで、回路定数は次のように選定され
ている。前段及び後段チョークコイルの主インダクタン
スＬ１，Ｌ２は３ｍＨであり、巻線間分布容量Ｃｐａｒ
は３ｐＦになっている。前段及び後段コンデンサの容量
値Ｃｘ１，Ｃｘ２は０．２２μＦ，Ｙ−コンの容量値Ｃ
ｙ１，Ｃｙ２は２２００ｐＦである．この結果，共振周
波数はｆ０が６２ｋＨｚ、ｆ１が４５９ｋＨｚ、ｆ２が
１．２ＭＨｚになっている。またスイッチング周波数ｆ
ｓｗは５００ｋＨｚになっている。このように設計する
と、次の関係が成立している。
【数１】 即ち、共振周波数ｆ１がスイッチング周波数ｆｓｗに比
べて小さくなるように、主インダクタンスＬ２が定めら
れている。
べて小さくなるように、主インダクタンスＬ２が定めら
れている。
【００１３】表１はノイズのソースインピーダンスＣｓ
が変動したときのノイズ低減特性の測定例である。ソー
スインピーダンスＣｓが４０ｐＦと１００ｐＦの場合
で，スイッチング周波数ｆｓｗでのノイズ低減量を比較
している。スイッチング電源で最もノイズを含む周波数
成分はスイッチング周波数ｆｓｗであるから、この周波
数帯域での低減特性が安定している事が望ましい。図７
に示す従来例では、共振周波数ｆ１がスイッチング周波
数ｆｓｗに比べて高いので、ソースインピーダンスＣｓ
の変動によりノイズ低減特性が１２ｄＢ変動した。これ
に対して、図１に示す本実施例では、ソースインピーダ
ンスＣｓの変動によりノイズ低減特性が４ｄＢ変動する
に過ぎない。
が変動したときのノイズ低減特性の測定例である。ソー
スインピーダンスＣｓが４０ｐＦと１００ｐＦの場合
で，スイッチング周波数ｆｓｗでのノイズ低減量を比較
している。スイッチング電源で最もノイズを含む周波数
成分はスイッチング周波数ｆｓｗであるから、この周波
数帯域での低減特性が安定している事が望ましい。図７
に示す従来例では、共振周波数ｆ１がスイッチング周波
数ｆｓｗに比べて高いので、ソースインピーダンスＣｓ
の変動によりノイズ低減特性が１２ｄＢ変動した。これ
に対して、図１に示す本実施例では、ソースインピーダ
ンスＣｓの変動によりノイズ低減特性が４ｄＢ変動する
に過ぎない。
【表１】
【００１４】ここでは、ソースインピーダンスＣｓの変
動があっても、共振周波数ｆ１がスイッチング周波数ｆ
ｓｗに比べて低くなるように、主インダクタンスＬ２の
値を定めている。従って、設計に当たってはソースイン
ピーダンスＣｓの変動時の最小値Ｃｓmin を用いてい
る。すると、ソースインピーダンスＣｓの変動があって
も、スイッチング周波数ｆｓｗ以上の周波数帯域でのノ
イズ低減特性の変動が小さくなる。また一般に、共振周
波数ｆ２以上の周波数帯域では、実装構造の影響が強く
現れて、インダクタンスや容量値などの素子パラメータ
の影響を余り受けなくなる。
動があっても、共振周波数ｆ１がスイッチング周波数ｆ
ｓｗに比べて低くなるように、主インダクタンスＬ２の
値を定めている。従って、設計に当たってはソースイン
ピーダンスＣｓの変動時の最小値Ｃｓmin を用いてい
る。すると、ソースインピーダンスＣｓの変動があって
も、スイッチング周波数ｆｓｗ以上の周波数帯域でのノ
イズ低減特性の変動が小さくなる。また一般に、共振周
波数ｆ２以上の周波数帯域では、実装構造の影響が強く
現れて、インダクタンスや容量値などの素子パラメータ
の影響を余り受けなくなる。
【００１５】図３は本発明の他の実施例におけるノイズ
低減特性図である。ここでは、次式を充足するように回
路定数が定められている。
低減特性図である。ここでは、次式を充足するように回
路定数が定められている。
【数２】 即ち、３個の共振周波数ｆ０〜ｆ２の何れもスイッチン
グ周波数ｆｓｗに比較して低くしている。具体的には、
前段及び後段チョークコイルの主インダクタンスＬ１，
Ｌ２は２０ｍＨであり、巻線間分布容量Ｃｐａｒは１０
ｐＦになっている。前段及び後段コンデンサの容量値Ｃ
ｘ１，Ｃｘ２は０．２２μＦ，Ｙ−コンの容量値Ｃｙ
１，Ｃｙ２は２２００ｐＦである点は、図２の場合と同
様である。この結果，共振周波数はｆ０が２４ｋＨｚ、
ｆ１が１７８ｋＨｚ、ｆ２が２５２ｋＨｚになってい
る。このようにすると、素子パラメータの変動に起因す
るノイズ低減特性の変動が小さくなり、ノイズフィルタ
として好ましい。
グ周波数ｆｓｗに比較して低くしている。具体的には、
前段及び後段チョークコイルの主インダクタンスＬ１，
Ｌ２は２０ｍＨであり、巻線間分布容量Ｃｐａｒは１０
ｐＦになっている。前段及び後段コンデンサの容量値Ｃ
ｘ１，Ｃｘ２は０．２２μＦ，Ｙ−コンの容量値Ｃｙ
１，Ｃｙ２は２２００ｐＦである点は、図２の場合と同
様である。この結果，共振周波数はｆ０が２４ｋＨｚ、
ｆ１が１７８ｋＨｚ、ｆ２が２５２ｋＨｚになってい
る。このようにすると、素子パラメータの変動に起因す
るノイズ低減特性の変動が小さくなり、ノイズフィルタ
として好ましい。
【００１６】なお、上記実施例においては２次フィルタ
について述べたが、本発明は任意のｎ次フィルタについ
ても同様に適用できる。いまｎ次フィルタ（ｎ=1,2,・・
・)に存在するｍ個の共振点について、周波数の低いほう
からｆ0,ｆ1,・・・,ｆm-1とする（ｍは整数）。ある共振
周波数ｆl（ｌ＝０〜m-1)は、インダクタンスＬlとコン
デンサＣlの共振を表すとする。ここで、インダクタン
スＬl又はコンデンサＣ lの数個が重複していても差し支
えない。また、コンデンサＣlのいずれか一つが容量性
インピーダンスＣｓに相当している。この場合、共振周
波数ｆlは次式で表すことができる。 ｆl＝１／｛２π・（Ｌl・Ｃl）1/2｝ （５） すると、すべての共振周波数をｆlスイッチング周波数
に比較して低くなるようにノイズフィルタの回路定数を
選定すれば、素子パラメータの変動に対して安定なノイ
ズフィルタを容易に設計することができる。
について述べたが、本発明は任意のｎ次フィルタについ
ても同様に適用できる。いまｎ次フィルタ（ｎ=1,2,・・
・)に存在するｍ個の共振点について、周波数の低いほう
からｆ0,ｆ1,・・・,ｆm-1とする（ｍは整数）。ある共振
周波数ｆl（ｌ＝０〜m-1)は、インダクタンスＬlとコン
デンサＣlの共振を表すとする。ここで、インダクタン
スＬl又はコンデンサＣ lの数個が重複していても差し支
えない。また、コンデンサＣlのいずれか一つが容量性
インピーダンスＣｓに相当している。この場合、共振周
波数ｆlは次式で表すことができる。 ｆl＝１／｛２π・（Ｌl・Ｃl）1/2｝ （５） すると、すべての共振周波数をｆlスイッチング周波数
に比較して低くなるようにノイズフィルタの回路定数を
選定すれば、素子パラメータの変動に対して安定なノイ
ズフィルタを容易に設計することができる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば共
振周波数ｆ１がスイッチング周波数ｆｓｗに比較して低
くなるように主インダクタンスＬ２を選定しているの
で、部品の実装などに起因するノイズのソースインピー
ダンスＣｓが変動してもノイズ低減特性が安定となり、
ＥＭＩ対策上好ましいノイズフィルタが得られる。この
ような ノイズフィルタはＥＭＩノイズに占めるコモン
モードノイズの割合の大きなスイッチング電源に用いて
好適である。
振周波数ｆ１がスイッチング周波数ｆｓｗに比較して低
くなるように主インダクタンスＬ２を選定しているの
で、部品の実装などに起因するノイズのソースインピー
ダンスＣｓが変動してもノイズ低減特性が安定となり、
ＥＭＩ対策上好ましいノイズフィルタが得られる。この
ような ノイズフィルタはＥＭＩノイズに占めるコモン
モードノイズの割合の大きなスイッチング電源に用いて
好適である。
【図１】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図２】図１の回路のコモンモードノイズ低減特性図で
ある。
ある。
【図３】本発明の他の実施例におけるノイズ低減特性図
である。
である。
【図４】ノイズフィルタの回路図である。
【図５】ノイズフィルタ回路近傍のノイズの説明図であ
る。
る。
【図６】コモンモード減衰特性測定回路図である。
【図７】ノイズフィルタの周波数減衰特性図である。
【図８】容量性ソースインピーダンスＣｓの説明図であ
る。
る。
【図９】容量性ソースインピーダンスＣｓの変動による
ノイズフィルタの周波数減衰特性図である。
ノイズフィルタの周波数減衰特性図である。
Claims (3)
- 【請求項１】交流電源が両端に接続される前段コンデン
サＣｘ１と、この前段コンデンサＣｘ１の両端と接続さ
れる巻線ｎ１１，ｎ１２を有する前段チョークコイルＬ
１と、この前段チョークコイルの各巻線の他端が接続さ
れた後段コンデンサＣｘ２と、この後段コンデンサと並
列に接続されると共に共通接続点の接地されたＹ−コン
Ｃｙ１，Ｃｙ２と、このＹーコンの両端と接続される巻
線ｎ２１，ｎ２２を有する後段チョークコイルＬ２とを
有し、この後段チョークコイルの出力をスイッチング電
源におくるノイズフィルタにおいて、 後段チョークコイルの主インダクタンスＬ２とノイズの
容量性ソースインピーダンスＣｓより定まる共振周波数
ｆ１を、前記スイッチング電源のスイッチング周波数ｆ
ｓｗに比較して小さくしたことを特徴とするノイズフィ
ルタの実装構造。 - 【請求項２】請求項１記載のノイズフィルタにおいて、
前段チョークコイルの主インダクタンスＬ１とＹ−コン
の容量Ｃｙより定まる第１共振周波数ｆ０、後段チョー
クコイルの主インダクタンスＬ２とチョークコイルの巻
線間分布容量Ｃｐａｒより定まる第２共振周波数ｆ２の
いずれも前記スイッチング電源のスイッチング周波数ｆ
ｓｗに比較して小さくしたことを特徴とするノイズフィ
ルタの実装構造。 - 【請求項３】１次又は２次以上のノイズフィルタにおい
て、コモンモードチョークコイルの主インダクタンス等
のインダクタンスと、該コモンモードチョークコイルの
巻線間分布容量、Ｙ−コンの容量、容量性インピーダン
ス等の容量との、共振により生ずる複数個の共振周波数
を全て前記スイッチング電源のスイッチング周波数に比
較して小さくしたことを特徴とするノイズフィルタの実
装構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03330667A JP3087784B2 (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | ノイズフィルタの実装構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03330667A JP3087784B2 (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | ノイズフィルタの実装構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05167376A true JPH05167376A (ja) | 1993-07-02 |
| JP3087784B2 JP3087784B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=18235242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03330667A Expired - Fee Related JP3087784B2 (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | ノイズフィルタの実装構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3087784B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104901310A (zh) * | 2014-03-07 | 2015-09-09 | 中国人民解放军海军电磁兼容研究检测中心 | 一种三相复合无源谐波滤波装置 |
| WO2016027374A1 (ja) * | 2014-08-22 | 2016-02-25 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
| US10630335B2 (en) | 2016-11-21 | 2020-04-21 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Wireless circuit-mounted electronic apparatus |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101630663B1 (ko) * | 2014-11-07 | 2016-06-15 | 민경은 | 유체를 이용해 형상이 변형되는 사이니지 및 그 사이니지의 제작 방법 |
-
1991
- 1991-12-13 JP JP03330667A patent/JP3087784B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104901310A (zh) * | 2014-03-07 | 2015-09-09 | 中国人民解放军海军电磁兼容研究检测中心 | 一种三相复合无源谐波滤波装置 |
| WO2016027374A1 (ja) * | 2014-08-22 | 2016-02-25 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
| CN106575927A (zh) * | 2014-08-22 | 2017-04-19 | 三菱电机株式会社 | 功率转换装置 |
| JPWO2016027374A1 (ja) * | 2014-08-22 | 2017-04-27 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
| EP3185410A4 (en) * | 2014-08-22 | 2018-04-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Power conversion device |
| US10218259B2 (en) | 2014-08-22 | 2019-02-26 | Mitsubishi Electric Corporation | Power conversion device |
| CN106575927B (zh) * | 2014-08-22 | 2019-05-10 | 三菱电机株式会社 | 功率转换装置 |
| US10630335B2 (en) | 2016-11-21 | 2020-04-21 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Wireless circuit-mounted electronic apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3087784B2 (ja) | 2000-09-11 |
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Legal Events
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