JPH0878992A - フィルタ - Google Patents
フィルタInfo
- Publication number
- JPH0878992A JPH0878992A JP6211201A JP21120194A JPH0878992A JP H0878992 A JPH0878992 A JP H0878992A JP 6211201 A JP6211201 A JP 6211201A JP 21120194 A JP21120194 A JP 21120194A JP H0878992 A JPH0878992 A JP H0878992A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- noise
- soft magnetic
- filter
- magnetic material
- cable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Filters And Equalizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ケーブルに誘起されるコモンモードノイズを減
衰させる軟磁性体リングのフィルタにおいて、特に、特
定周波数のノイズを強く減衰させるフィルタを実現す
る。 【構成】その内部をケーブル４が貫通するように設置さ
れた軟磁性体リング１にコイル２を巻きつけ、さらにそ
のコイル１に可変容量型のコンデンサ３を直列に接続し
てＬＣ共振回路となし、特定周波数のコモンモードノイ
ズを強く減衰させる。
衰させる軟磁性体リングのフィルタにおいて、特に、特
定周波数のノイズを強く減衰させるフィルタを実現す
る。 【構成】その内部をケーブル４が貫通するように設置さ
れた軟磁性体リング１にコイル２を巻きつけ、さらにそ
のコイル１に可変容量型のコンデンサ３を直列に接続し
てＬＣ共振回路となし、特定周波数のコモンモードノイ
ズを強く減衰させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、機器間の信号や電力を
伝えるケーブルに重畳するコモンモードノイズを低減す
るためのフィルタに関するものである。
伝えるケーブルに重畳するコモンモードノイズを低減す
るためのフィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コモンモードノイズは、平行ケーブルに
おいて、所望の高周波信号あるいは交流電流以外に、ス
イッチの開閉や近くを流れるパルス信号が誘導する同位
相の電圧として発生するノイズである。このノイズを低
減するために、従来は、ケーブルを、軟磁性体材料で作
製したリングに貫通させる方法が採用されていた。即
ち、ケーブルに加わる信号電流は互いに逆向きなため、
発生する磁場は磁性体リング位置ではほぼ打ち消し合っ
ており、同位相のノイズ電流（コモンモードノイズ電
流）が発生する磁場のみが、磁性体リングを磁化するよ
うに作用するものである。磁性体が磁化される際に生じ
る強磁性共鳴損失や渦電流損失でノイズ電流を消費し、
結果として、ノイズの伝搬や輻射を阻止するものであ
る。強磁性共鳴損失を利用したフィルタとしては、フェ
ライトコアが用いられており、渦電流損失を利用したフ
ィルタとしては、金属強磁性体薄膜と絶縁体からなる多
層薄膜をロール状にまいたチューブが提案されている。
例えば、千田、石井、森：「高損失性ＣｏＺｒＮｂ／Ｓ
ｉＯ2多層膜のＥＭＩノイズフィルタへの応用」応用磁
気学会誌１８，２（１９９４）５１１−５１４、に記載
されている。
おいて、所望の高周波信号あるいは交流電流以外に、ス
イッチの開閉や近くを流れるパルス信号が誘導する同位
相の電圧として発生するノイズである。このノイズを低
減するために、従来は、ケーブルを、軟磁性体材料で作
製したリングに貫通させる方法が採用されていた。即
ち、ケーブルに加わる信号電流は互いに逆向きなため、
発生する磁場は磁性体リング位置ではほぼ打ち消し合っ
ており、同位相のノイズ電流（コモンモードノイズ電
流）が発生する磁場のみが、磁性体リングを磁化するよ
うに作用するものである。磁性体が磁化される際に生じ
る強磁性共鳴損失や渦電流損失でノイズ電流を消費し、
結果として、ノイズの伝搬や輻射を阻止するものであ
る。強磁性共鳴損失を利用したフィルタとしては、フェ
ライトコアが用いられており、渦電流損失を利用したフ
ィルタとしては、金属強磁性体薄膜と絶縁体からなる多
層薄膜をロール状にまいたチューブが提案されている。
例えば、千田、石井、森：「高損失性ＣｏＺｒＮｂ／Ｓ
ｉＯ2多層膜のＥＭＩノイズフィルタへの応用」応用磁
気学会誌１８，２（１９９４）５１１−５１４、に記載
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年デジタ
ル機器の普及に伴い、機器から発生するノイズの低減
や、外来ノイズから機器を守る必要性が増加している。
この目的に沿って、上記のノイズフィルタが開発されて
いるが、このフィルタでは、強磁性共鳴損失や渦電流損
失の周波数依存性が小さく、結果として、ノイズ抑制効
果の周波数依存性も小さかった。しかしながら、機器の
高性能化に伴い、従来よりも微弱なノイズでも悪影響を
与える事態が予想されるため、単に法制度上の基準を満
足するだけではなく、放送周波数などの広い範囲で使用
されている周波数帯域のノイズを、一層抑制することが
重要となってきている。言い替えれば、障害として顕在
化する周波数帯域は、２、３の特定の周波数であること
が多いので、この特定の周波数におけるノイズのみを特
に減衰させることができれば、ノイズ対策上有効であ
る。
ル機器の普及に伴い、機器から発生するノイズの低減
や、外来ノイズから機器を守る必要性が増加している。
この目的に沿って、上記のノイズフィルタが開発されて
いるが、このフィルタでは、強磁性共鳴損失や渦電流損
失の周波数依存性が小さく、結果として、ノイズ抑制効
果の周波数依存性も小さかった。しかしながら、機器の
高性能化に伴い、従来よりも微弱なノイズでも悪影響を
与える事態が予想されるため、単に法制度上の基準を満
足するだけではなく、放送周波数などの広い範囲で使用
されている周波数帯域のノイズを、一層抑制することが
重要となってきている。言い替えれば、障害として顕在
化する周波数帯域は、２、３の特定の周波数であること
が多いので、この特定の周波数におけるノイズのみを特
に減衰させることができれば、ノイズ対策上有効であ
る。
【０００４】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、ケーブルに誘起される特定周波数のコモン
モードノイズを減衰させるフィルタを提供することを目
的とする。
れたもので、ケーブルに誘起される特定周波数のコモン
モードノイズを減衰させるフィルタを提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明においては、内部をケーブルが貫通するよう
に設置された軟磁性体リングにコイルを巻きつけ、この
コイルにコンデンサを直列に接続させる。
め、本発明においては、内部をケーブルが貫通するよう
に設置された軟磁性体リングにコイルを巻きつけ、この
コイルにコンデンサを直列に接続させる。
【０００６】このとき、軟磁性体リングとして、絶縁体
のフレクシブルシート上に形成した軟磁性体薄膜をロー
ル状に巻いて多層構造にしたものを用いることもでき、
また、コンデンサとして、可変容量型のものを用いるこ
ともできる。
のフレクシブルシート上に形成した軟磁性体薄膜をロー
ル状に巻いて多層構造にしたものを用いることもでき、
また、コンデンサとして、可変容量型のものを用いるこ
ともできる。
【０００７】
【作用】ケーブルに発生するコモンモードノイズを抑制
するフィルタの構造として、上記の通り軟磁性体リング
にコイルを巻き、そのコイルに対しコンデンサを直列に
接続した構造を用いる。この構造では、信号電流から発
生する磁場はケーブルの外側では互いに打ち消し合うの
で、コモンモードノイズ電流によって発生する磁場のみ
がケーブルの周囲にある軟磁性体リングを磁化する。そ
して、磁化の変化に伴う強磁性共鳴損失や渦電流損失に
よって、ノイズ電力が消費される。しかし、従来のフィ
ルタでは、強磁性共鳴損失や渦電流損失の周波数依存性
が小さく、特定の周波数のノイズのみを大きく減衰させ
ることはできなかった。本発明の構造では、軟磁性体リ
ングにインダクタンスとキャパシタンスの共振回路（Ｌ
Ｃ共振回路）を結合させているので、共振周波数におけ
るＱ値を高め、ノイズ電力を効果的に打ち消すことがで
き、本発明の目的である特定周波数のコモンモードノイ
ズを減衰させることが可能になる。
するフィルタの構造として、上記の通り軟磁性体リング
にコイルを巻き、そのコイルに対しコンデンサを直列に
接続した構造を用いる。この構造では、信号電流から発
生する磁場はケーブルの外側では互いに打ち消し合うの
で、コモンモードノイズ電流によって発生する磁場のみ
がケーブルの周囲にある軟磁性体リングを磁化する。そ
して、磁化の変化に伴う強磁性共鳴損失や渦電流損失に
よって、ノイズ電力が消費される。しかし、従来のフィ
ルタでは、強磁性共鳴損失や渦電流損失の周波数依存性
が小さく、特定の周波数のノイズのみを大きく減衰させ
ることはできなかった。本発明の構造では、軟磁性体リ
ングにインダクタンスとキャパシタンスの共振回路（Ｌ
Ｃ共振回路）を結合させているので、共振周波数におけ
るＱ値を高め、ノイズ電力を効果的に打ち消すことがで
き、本発明の目的である特定周波数のコモンモードノイ
ズを減衰させることが可能になる。
【０００８】
（実施例１）図１に、本発明に係るフィルタをケーブル
に装着した状態を示す。１は軟磁性体リング、２はコイ
ル、３はコンデンサ、４はケーブルである。具体的に
は、軟磁性体リング１は内径９ｍｍ、外径１６ｍｍ、長
さ２８ｍｍのＮｉＺｎフェライトリングである。コイル
２は直径０．５ｍｍのエナメル被覆銅線をフェライトリ
ングに１回巻いた構造であり、コンデンサ３は最大容量
１２０ｐＦの可変容量型（トリマ）、ケーブル４には特
性インピーダンスが１１０Ωの平行２芯線路（ペアケー
ブル）を用いた。
に装着した状態を示す。１は軟磁性体リング、２はコイ
ル、３はコンデンサ、４はケーブルである。具体的に
は、軟磁性体リング１は内径９ｍｍ、外径１６ｍｍ、長
さ２８ｍｍのＮｉＺｎフェライトリングである。コイル
２は直径０．５ｍｍのエナメル被覆銅線をフェライトリ
ングに１回巻いた構造であり、コンデンサ３は最大容量
１２０ｐＦの可変容量型（トリマ）、ケーブル４には特
性インピーダンスが１１０Ωの平行２芯線路（ペアケー
ブル）を用いた。
【０００９】図２は、フィルタ効果の測定系を示す。５
はネットワークアナライザ、６は電流プローブ、７はフ
ィルタ、８は５０Ω同軸ケーブル、９はインピーダンス
変換器、１０は終端抵抗である。ケーブルとしては、特
性インピーダンスが１１０Ωの平行２芯線路を用いた。
ケーブルの長さは２１０ｃｍであり、これにより約３０
ＭＨｚに大きなコモンモードノイズを発生する。つま
り、ケーブル４がノイズ電流に共振して、電波を放射す
るアンテナとして働いていることを示している。またフ
ィルタ７を、ケーブル４のインピーダンス変換器９の接
続点から５ｃｍの位置に取り付けた。電流プローブ６は
終端抵抗１０を接続している端から５０ｃｍの位置に取
り付けた。そして、フィルタを取り付けた場合と外した
場合のノイズ電流の差から、３０ＭＨｚのノイズ抑制効
果を評価した。
はネットワークアナライザ、６は電流プローブ、７はフ
ィルタ、８は５０Ω同軸ケーブル、９はインピーダンス
変換器、１０は終端抵抗である。ケーブルとしては、特
性インピーダンスが１１０Ωの平行２芯線路を用いた。
ケーブルの長さは２１０ｃｍであり、これにより約３０
ＭＨｚに大きなコモンモードノイズを発生する。つま
り、ケーブル４がノイズ電流に共振して、電波を放射す
るアンテナとして働いていることを示している。またフ
ィルタ７を、ケーブル４のインピーダンス変換器９の接
続点から５ｃｍの位置に取り付けた。電流プローブ６は
終端抵抗１０を接続している端から５０ｃｍの位置に取
り付けた。そして、フィルタを取り付けた場合と外した
場合のノイズ電流の差から、３０ＭＨｚのノイズ抑制効
果を評価した。
【００１０】図３は、フィルタとしてフェライトリング
のみを用いた場合のノイズ減衰量の周波数依存性を示
す。約３０ＭＨｚに大きなコモンモードノイズが発生す
るので、３０ＭＨｚ近傍のノイズ減衰量が最も大きくな
っている。
のみを用いた場合のノイズ減衰量の周波数依存性を示
す。約３０ＭＨｚに大きなコモンモードノイズが発生す
るので、３０ＭＨｚ近傍のノイズ減衰量が最も大きくな
っている。
【００１１】次に、図４はフィルタとして、図１に示し
たＬＣ共振回路付きのフェライトリングを用いた場合
の、ノイズ減衰量の周波数依存性を示す。ＬＣ共振回路
は、トリマコンデンサの容量を調節して、共振周波数を
約３０ＭＨｚに調節している。この場合のノイズ減衰量
は、図３の場合よりも、約３．２ｄＢ増し、ノイズ減衰
特性が改善されたことを示している。
たＬＣ共振回路付きのフェライトリングを用いた場合
の、ノイズ減衰量の周波数依存性を示す。ＬＣ共振回路
は、トリマコンデンサの容量を調節して、共振周波数を
約３０ＭＨｚに調節している。この場合のノイズ減衰量
は、図３の場合よりも、約３．２ｄＢ増し、ノイズ減衰
特性が改善されたことを示している。
【００１２】（実施例２）図５に、軟磁性体リングとし
て、絶縁体のフレクシブルシートの上に形成した軟磁性
体薄膜をロール状に巻いた多層構造のリングを示す。こ
れは、渦電流損失を利用したフィルタで、１１は軟磁性
体薄膜、１２はフレクシブルシートである。
て、絶縁体のフレクシブルシートの上に形成した軟磁性
体薄膜をロール状に巻いた多層構造のリングを示す。こ
れは、渦電流損失を利用したフィルタで、１１は軟磁性
体薄膜、１２はフレクシブルシートである。
【００１３】ここで、軟磁性体薄膜１１としては、軸方
向が磁化容易軸である１．５μｍ厚のパーマロイ薄膜
を、フレクシブルシート１２としては、２０μｍ厚のポ
リイミドシートを用いた。リングの内径は５ｍｍ、外径
は９ｍｍ、長さは２００ｍｍである。
向が磁化容易軸である１．５μｍ厚のパーマロイ薄膜
を、フレクシブルシート１２としては、２０μｍ厚のポ
リイミドシートを用いた。リングの内径は５ｍｍ、外径
は９ｍｍ、長さは２００ｍｍである。
【００１４】そして、この場合についても、図２に示し
た測定系を用いてノイズ減衰量を測定した。その結果、
本実施例に示す軟磁性体リングのみをケーブルに貫通さ
せた場合と、軟磁性体リングに１ターンコイルおよびト
リマコンデンサからなる共振回路を装荷した場合とのノ
イズ減衰量は、各々１２ｄＢ、および１５ｄＢであっ
た。この結果からも、軟磁性体リングに共振回路を付加
することで、ノイズ抑制効果が増すことが確認された。
た測定系を用いてノイズ減衰量を測定した。その結果、
本実施例に示す軟磁性体リングのみをケーブルに貫通さ
せた場合と、軟磁性体リングに１ターンコイルおよびト
リマコンデンサからなる共振回路を装荷した場合とのノ
イズ減衰量は、各々１２ｄＢ、および１５ｄＢであっ
た。この結果からも、軟磁性体リングに共振回路を付加
することで、ノイズ抑制効果が増すことが確認された。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るフィ
ルタにおいては、ケーブルにＬＣ共振回路付き軟磁性体
リングを設けることにより、特定周波数のコモンモード
ノイズの減衰量を、軟磁性体リングのみを使用した場合
に較べて、大幅に増すことができた。
ルタにおいては、ケーブルにＬＣ共振回路付き軟磁性体
リングを設けることにより、特定周波数のコモンモード
ノイズの減衰量を、軟磁性体リングのみを使用した場合
に較べて、大幅に増すことができた。
【図１】本発明に係るノイズフィルタをケーブルに装荷
した状態を示す図である。
した状態を示す図である。
【図２】フィルタのノイズ減衰特性を測定する回路構成
図である。
図である。
【図３】フェライトリングのみを用いた場合のノイズ減
衰量の周波数依存性を示す図である。
衰量の周波数依存性を示す図である。
【図４】本発明に係るＬＣ共振回路付きフェライトリン
グを用いた場合のノイズ減衰量の周波数依存性を示す図
である。
グを用いた場合のノイズ減衰量の周波数依存性を示す図
である。
【図５】多層構造の軟磁性体リングを示す図である。
１ 軟磁性体リング ２ コイル ３ コンデンサ ４ ケーブル ５ ネットワークアナライザ ６ 電流プローブ ７ フィルタ ８ ５０Ω同軸ケーブル ９ インピーダンス変換器 １０ 終端抵抗 １１ 軟磁性体薄膜 １２ 絶縁体フレクシブルシート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｇ 17/00
Claims (3)
- 【請求項１】軟磁性体リングの内部をケーブルが貫くよ
うに配置され、該軟磁性体リングに電線を巻きつけてコ
イルとなし、該コイルにコンデンサが直列に接続されて
いることを特徴とするフィルタ。 - 【請求項２】上記軟磁性体リングとして、絶縁体のフレ
クシブルシート上に形成した軟磁性体薄膜をロール状に
巻いて多層構造としたことを特徴とする請求項１に記載
のフィルタ。 - 【請求項３】上記コンデンサとして、可変容量型のコン
デンサを用いたことを特徴とする請求項１または２に記
載のフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6211201A JPH0878992A (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6211201A JPH0878992A (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | フィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0878992A true JPH0878992A (ja) | 1996-03-22 |
Family
ID=16602041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6211201A Pending JPH0878992A (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0878992A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001244308A (ja) * | 2000-02-25 | 2001-09-07 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波信号用のプローブ |
| JP2007067293A (ja) * | 2005-09-01 | 2007-03-15 | Tokyo Institute Of Technology | 伝導性電磁雑音抑制装置 |
| WO2013021668A1 (ja) * | 2011-08-09 | 2013-02-14 | アルプス電気株式会社 | フィルタ |
| JP2016046401A (ja) * | 2014-08-25 | 2016-04-04 | 三菱電機株式会社 | 配線用コア構造、半導体評価装置及び半導体装置 |
| JP2016063041A (ja) * | 2014-09-17 | 2016-04-25 | 北川工業株式会社 | チョークコイル |
| JP2019213373A (ja) * | 2018-06-06 | 2019-12-12 | 三菱電機株式会社 | 回転電機 |
-
1994
- 1994-09-05 JP JP6211201A patent/JPH0878992A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001244308A (ja) * | 2000-02-25 | 2001-09-07 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波信号用のプローブ |
| JP2007067293A (ja) * | 2005-09-01 | 2007-03-15 | Tokyo Institute Of Technology | 伝導性電磁雑音抑制装置 |
| JP4581089B2 (ja) * | 2005-09-01 | 2010-11-17 | 国立大学法人東京工業大学 | 伝導性電磁雑音抑制装置 |
| WO2013021668A1 (ja) * | 2011-08-09 | 2013-02-14 | アルプス電気株式会社 | フィルタ |
| JP2016046401A (ja) * | 2014-08-25 | 2016-04-04 | 三菱電機株式会社 | 配線用コア構造、半導体評価装置及び半導体装置 |
| JP2016063041A (ja) * | 2014-09-17 | 2016-04-25 | 北川工業株式会社 | チョークコイル |
| JP2019213373A (ja) * | 2018-06-06 | 2019-12-12 | 三菱電機株式会社 | 回転電機 |
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