JPH10294633A - Ac line filter - Google Patents
Ac line filterInfo
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- JPH10294633A JPH10294633A JP10148797A JP10148797A JPH10294633A JP H10294633 A JPH10294633 A JP H10294633A JP 10148797 A JP10148797 A JP 10148797A JP 10148797 A JP10148797 A JP 10148797A JP H10294633 A JPH10294633 A JP H10294633A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はAC電源ライン上の
ノイズを除去するACラインフィルタに関し、特にコモ
ンモードノイズの低減を図ったACラインフィルタに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an AC line filter for removing noise on an AC power supply line, and more particularly to an AC line filter for reducing common mode noise.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、AC電源ラインを通しての不要輻
射の防止、あるいはノイズ成分の入射に対しての対策と
して、ACラインフィルタが使用されている。ACライ
ンフィルタは、コモンモードノイズやノーマルモードノ
イズのACラインへの出入りを阻止することができる。
ここで、コモンモードノイズとは、機内のノイズ源から
電源へ流出する対大地間のノイズのことである。一方、
ノーマルモードノイズとは、機内から発生するノイズ
で、ACラインの間を回るループ雑音のことである。2. Description of the Related Art Conventionally, an AC line filter has been used as a measure to prevent unnecessary radiation through an AC power supply line or to prevent noise components from entering. The AC line filter can prevent common mode noise and normal mode noise from entering and exiting the AC line.
Here, the common mode noise refers to noise between the ground and the ground that flows from a noise source in the device to a power supply. on the other hand,
The normal mode noise is noise generated from the inside of the device, and is a loop noise passing between AC lines.
【0003】図6は一般的なACラインフィルタの構成
を示す回路図である。ACラインフィルタ100のlive
ライン100Lとneutral ライン100Nとの間には、
ノーマルモードノイズを低減するためのコンデンサC1
0,C11が並列に接続されている。これらコンデンサ
C10,C11の間には、コモンモードノイズを低減す
るためのコモンモードチョークコイル101が接続され
ている。また、コンデンサC11の次段には、コモンモ
ードノイズを低減するための2個のコンデンサC12,
C13が、互いに直列に、かつコンデンサC11と並列
となるように接続されている。FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a general AC line filter. Live of AC line filter 100
Between the line 100L and the neutral line 100N,
Capacitor C1 for reducing normal mode noise
0 and C11 are connected in parallel. A common mode choke coil 101 for reducing common mode noise is connected between the capacitors C10 and C11. Further, two capacitors C12 and C12 for reducing common mode noise are provided next to the capacitor C11.
C13 are connected in series with each other and in parallel with the capacitor C11.
【0004】ところで、コンデンサC12,C13の接
続点Taは、フレームグランドFGに接続される。この
ため、電源のフレームと大地との間に電位差が生じる。
よって、人がフレームに触ると、いわゆる漏洩電流がフ
レームから人体を通して大地に流れる。日本では、人に
対する安全電流値が1mAに規定されているので、これ
をACラインフィルタ100で守ためには、コンデンサ
C12,C13としては、ともに容量が2200pF〜
3300pFの小容量のものを使用する必要がある。The connection point Ta between the capacitors C12 and C13 is connected to a frame ground FG. Therefore, a potential difference occurs between the power supply frame and the ground.
Therefore, when a person touches the frame, a so-called leakage current flows from the frame to the ground through the human body. In Japan, the safe current value for a person is specified to be 1 mA. In order to protect this with the AC line filter 100, the capacitors C12 and C13 both have a capacity of 2200 pF or more.
It is necessary to use a capacitor having a small capacity of 3300 pF.
【0005】しかし、コモンモードノイズを減衰させる
パラメータは、コモンモードチョークコイル101の各
コイルL10,L11のインダクタンスと、コンデンサ
C12,C13の容量値なので、コンデンサC12,C
13の容量値が上記のように固定化されると、減衰量を
大きくするためには、コイルL10,L11のインダク
タンスを大きく設定する必要がある。However, the parameters for attenuating the common mode noise are the inductances of the coils L10 and L11 of the common mode choke coil 101 and the capacitance values of the capacitors C12 and C13.
When the capacitance value of the capacitor 13 is fixed as described above, it is necessary to increase the inductance of the coils L10 and L11 in order to increase the attenuation.
【0006】また、一般にACラインフィルタのインピ
ーダンスは、50Ω〜150Ωとされており、コンデン
サC12,C13を上記の範囲の値に設定すると、フィ
ルタの特性にほとんど寄与せず、ACラインフィルタ1
00は、コイルL10,L11とラインのインピーダン
スとによるLPF(Low Pass Filter )となる。したが
って、この点でも、コイルL10,L11のインダクタ
ンスの大きさが重要となってくる。In general, the impedance of the AC line filter is set to 50 Ω to 150 Ω. When the capacitors C 12 and C 13 are set to the above-mentioned range, they hardly contribute to the characteristics of the filter.
00 is an LPF (Low Pass Filter) formed by the coils L10 and L11 and the line impedance. Therefore, also in this respect, the magnitude of the inductance of the coils L10 and L11 becomes important.
【0007】ところが、現在、super high μ材でも、
15Tでせいぜいインダクタンス20mHであり、直流
抵抗による電力ロスが大きく、発熱量が多くなるという
問題がある上に、材料が高価であるため、電源装置全体
がコスト高となってしまうという問題があった。However, at present, even with super high μ materials,
At 15T, the inductance is at most 20 mH, the power loss due to the DC resistance is large, and the amount of heat generated is large. In addition, since the material is expensive, the entire power supply device becomes expensive. .
【0008】図7はAVサーバ等に使用される高出力用
のACラインフィルタの構成を示す回路図である。AC
ラインフィルタ110は、図6で示したACラインフィ
ルタ100の次段にノーマルモードチョークコイル11
1が、さらにその次段にコモンモードチョークコイル1
12が接続されている。また、最終段には、コンデンサ
C14がliveライン100Lとneutral ライン100N
との間に接続されている。FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a high-output AC line filter used in an AV server or the like. AC
The line filter 110 includes a normal mode choke coil 11 next to the AC line filter 100 shown in FIG.
1 has a common mode choke coil 1
12 are connected. In the last stage, the capacitor C14 is connected to the live line 100L and the neutral line 100N.
Is connected between.
【0009】このようなACラインフィルタ110は、
図6で示したACラインフィルタ100と比べて、フィ
ルタの次数が高くなっている。これは、高調波規制対策
のために初段に力率改善コンバータを配しているため、
ノイズレベルが従来のコンデンサインプット整流回路の
電源よりも大きいからである。ここで、コモンモードチ
ョークコイル101にフェライトコアを、一方、コモン
モードチョークコイル112にアモルファス巻きのトロ
イダルコアを使用すれば、それぞれのインダクタンスを
3.5mH、20mHにでき、ノイズインダクタンスを
上げることができる。しかし、コンデンサC12,C1
3の容量が2200pF〜3300pFと低いので、A
Cラインフィルタ全体の遮断周波数は低くならない。Such an AC line filter 110 is
The order of the filter is higher than that of the AC line filter 100 shown in FIG. This is because a power factor improving converter is placed in the first stage for harmonic regulation measures.
This is because the noise level is higher than the power supply of the conventional capacitor input rectifier circuit. Here, if a ferrite core is used for the common mode choke coil 101 and an amorphous wound toroidal core is used for the common mode choke coil 112, the respective inductances can be 3.5 mH and 20 mH, and the noise inductance can be increased. . However, capacitors C12 and C1
3 is as low as 2200 pF to 3300 pF.
The cutoff frequency of the entire C line filter does not decrease.
【0010】また、アモルファスコアでは、透磁率が高
く漏洩磁束が小さいため、ノーマルモードノイズの低減
には期待できないので、ACラインフィルタ110で
は、コモンモードチョークコイル112に加えて、さら
にノーマルモードチョークコイル111が設けられてい
る。[0010] Further, since the amorphous core has a high magnetic permeability and a small leakage magnetic flux, it cannot be expected to reduce the normal mode noise. 111 are provided.
【0011】ところが、コモンモードチョークコイル1
01,112のインダクタンスをさらに高くするには、
コイルの巻き数を多くしなくてはならないため、部品が
大型化してコスト高になるとともに、消費電力も大きく
なる。このため、ACラインフィルタ100やACライ
ンフィルタ110において、コモンコイルのインダクタ
ンスを低くし、かつ遮断周波数を低くするためには、コ
ンデンサC12,C13の容量を大きくしなくてはなら
ない。しかし、前述したように、この方法では、漏洩電
流が大きくなるため、安全性が低下する。However, the common mode choke coil 1
To further increase the inductance of 01,112,
Since the number of windings of the coil must be increased, the size of components increases, the cost increases, and the power consumption also increases. For this reason, in the AC line filter 100 or the AC line filter 110, the capacitance of the capacitors C12 and C13 must be increased in order to lower the inductance of the common coil and lower the cutoff frequency. However, as described above, in this method, the leakage current increases, so that the safety decreases.
【0012】そこで、コンデンサの容量を大きくしても
安全性を保持するようにした等価回路がある。図8は図
6のACラインフィルタ100の等価回路である。この
ACラインフィルタ120では、ACラインフィルタ1
00のコンデンサC12,C13の代わりに、neutral
ライン100NにコンデンサC14が接続されている。
コモンモードチョークコイル101に透磁率の高いリン
グコアを用いた場合には、結合係数がほとんど1となる
ので、C14=C12+C13とすることにより、回路
的に等価となる。Therefore, there is an equivalent circuit in which safety is maintained even when the capacitance of the capacitor is increased. FIG. 8 is an equivalent circuit of the AC line filter 100 of FIG. In the AC line filter 120, the AC line filter 1
Neutral instead of capacitors C12 and C13
The capacitor C14 is connected to the line 100N.
When a ring core having a high magnetic permeability is used for the common mode choke coil 101, the coupling coefficient is almost 1, so that C14 = C12 + C13 makes the circuit equivalent.
【0013】したがって、コンデンサC14の他方の端
子をフレームグランドに接続すれば、neutral ライン1
00Nは通常、送電側でearth に接続されているので、
コンデンサC14の容量を大きくしても漏洩電流はほと
んど流れない。Accordingly, if the other terminal of the capacitor C14 is connected to the frame ground, the neutral line 1
00N is usually connected to earth on the power transmission side,
Even if the capacity of the capacitor C14 is increased, almost no leakage current flows.
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】しかし、これは、あく
までもラインが正常に接続されている場合であって、A
Cラインフィルタと電源供給側との間で、liveライン1
00Lとneutral ライン100Nが逆に接続されている
場合や、earth とneutral ライン100Nとが切断され
ている場合には、コンデンサC14を通してフレームグ
ランド側に大電流が流れてしまう。このような現象は、
例えば漏洩電流の測定時に起こり得る。However, this is a case where the lines are normally connected, and A
Live line 1 between the C line filter and the power supply side
When the 00L and the neutral line 100N are connected in reverse, or when the earth and the neutral line 100N are disconnected, a large current flows to the frame ground through the capacitor C14. Such a phenomenon,
This can occur, for example, when measuring leakage current.
【0015】図9は漏洩電流の測定システムの概略構成
を示す図である。測定システム200では、入力側のト
ランス210の次段に測定装置220が接続され、測定
装置220の出力側にACラインフィルタを内蔵する電
源装置230が接続されている。このとき、earth およ
びフレームグランドはオープンにされている。FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of a leakage current measuring system. In the measurement system 200, the measurement device 220 is connected to the next stage of the transformer 210 on the input side, and the power supply device 230 containing an AC line filter is connected to the output side of the measurement device 220. At this time, the earth and the frame ground are open.
【0016】測定装置220内には、liveラインおよび
neutral ラインの接続に間違いがあることを想定して、
切り換えスイッチ221が設けられており、この切り換
えスイッチ221によってトランス210と電源装置2
30との極性の切り換えを行う。そして、それぞれの切
り換え位置で、電源装置230のearth 端子からの漏洩
電流の値が検出器221によって検出される。In the measuring device 220, a live line and
Assuming that there is a mistake in the connection of the neutral line,
A changeover switch 221 is provided. The changeover switch 221 causes the transformer 210 and the power supply device 2 to operate.
The polarity is switched with 30. Then, at each switching position, the value of the leakage current from the earth terminal of the power supply device 230 is detected by the detector 221.
【0017】このように、電源供給側とACラインフィ
ルタの極性とが切り換えられると、一度はliveラインと
neutral ラインが逆に接続される。この逆に接続された
ときには、コンデンサC14を通してフレームグランド
側に大電流が流れる恐れがある。As described above, once the polarity of the power supply side and the polarity of the AC line filter are switched, once the live line and the AC line filter are switched.
The neutral lines are connected in reverse. When connected in reverse, a large current may flow to the frame ground side through the capacitor C14.
【0018】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、LPFとしての性能を高くでき、かつ漏洩電
流を阻止することのできるACラインフィルタを提供す
ることを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide an AC line filter capable of improving the performance as an LPF and preventing a leakage current.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、AC電源ライン上のノイズを除去するA
Cラインフィルタにおいて、neutral ラインとearth と
の間に接続されるコモンモードノイズ用コンデンサと、
前記コモンモードノイズ用コンデンサと前記earth との
接続状態のオン、オフを切り換えるスイッチ回路と、li
veラインおよびearth 間の電位差を検出し、前記電位差
が所定値以上のときだけ前記スイッチ回路をオンにして
前記コモンモードノイズ用コンデンサと前記earth とを
接続させる電位差検出回路と、を有することを特徴とす
るACラインフィルタが提供される。According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, an A for eliminating noise on an AC power supply line is provided.
A C-line filter, a common mode noise capacitor connected between the neutral line and earth;
A switch circuit for turning on / off a connection state between the common mode noise capacitor and the earth,
a potential difference detecting circuit for detecting a potential difference between the ve line and the earth, and turning on the switch circuit only when the potential difference is equal to or more than a predetermined value to connect the common mode noise capacitor to the earth. Is provided.
【0020】電位差検出回路は、liveラインおよびeart
h 間の電位差を検出し、電位差が所定値以上のときだけ
スイッチ回路をオンにしてコモンモードノイズ用コンデ
ンサとearth とを接続させる。よって、liveラインとne
utral ラインが逆に接続されたとき、あるいはearth が
切断されたときには、liveラインおよびearth 間の電位
差は0またはそれに近くなるので、スイッチ回路はオン
とならない。したがって、コモンモードノイズ用コンデ
ンサを介して漏洩電流が流れることはない。The potential difference detection circuit comprises a live line and an eart
The potential difference between h is detected, and only when the potential difference is equal to or more than a predetermined value, the switch circuit is turned on to connect the common mode noise capacitor to earth. Therefore, live line and ne
When the utral line is connected in reverse, or when earth is disconnected, the switch circuit does not turn on because the potential difference between the live line and earth is zero or close to it. Therefore, no leakage current flows through the common mode noise capacitor.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一形態を図面を参
照して説明する。図1は本発明のACラインフィルタの
原理を示す図である。ACラインフィルタ1のliveライ
ン1Lとneutral ライン1Nとの間には、ノーマルモー
ドノイズを低減するためのコンデンサC1,C2が並列
に接続されている。これらコンデンサC1,C2の間に
は、コモンモードノイズを低減するためのコモンモード
チョークコイル2が接続されている。また、neutral ラ
イン1NのコンデンサC2の次段には、コモンモードノ
イズを低減するためのコンデンサC0が、スイッチ回路
3を介してearth 1Eに接続されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the principle of the AC line filter of the present invention. Between the live line 1L and the neutral line 1N of the AC line filter 1, capacitors C1 and C2 for reducing normal mode noise are connected in parallel. A common mode choke coil 2 for reducing common mode noise is connected between the capacitors C1 and C2. Further, a capacitor C0 for reducing common mode noise is connected to the earth 1E via the switch circuit 3 at a stage subsequent to the capacitor C2 of the neutral line 1N.
【0022】さらに、liveライン1Lとearth 1Eとの
間には、両者の電位差を検出する電位差検出回路4が接
続されている。電位差検出回路4は、liveライン1Lと
neutral ライン1Nとが正常に接続され、かつearth 1
Eが確実に接続されていて、両者の電位差が所定値以上
の場合、スイッチ回路3に制御信号を送り、スイッチ回
路3をオンとする。neutral ライン1Nは、電源供給側
でearth 1Eと接続されているので、スイッチ回路3が
オンとなってもコンデンサC0に大電流は流れない。一
方、liveライン1Lとneutral ライン1Nが逆に接続さ
れていたり、neutral ライン1Nとearth 1Eが切断さ
れているなど、回路が正常に接続されていない場合に
は、スイッチ回路3がオフとなるので、コンデンサC0
を介して漏洩電流が流れることはない。Further, a potential difference detecting circuit 4 for detecting a potential difference between the live line 1L and the earth 1E is connected. The potential difference detection circuit 4 is connected to the live line 1L.
neutral line 1N is connected normally and earth 1
If E is securely connected and the potential difference between them is equal to or greater than a predetermined value, a control signal is sent to the switch circuit 3 to turn on the switch circuit 3. Since the neutral line 1N is connected to the earth 1E on the power supply side, a large current does not flow through the capacitor C0 even when the switch circuit 3 is turned on. On the other hand, if the circuit is not normally connected, such as the live line 1L and the neutral line 1N are connected in reverse or the neutral line 1N and the earth 1E are disconnected, the switch circuit 3 is turned off. , Capacitor C0
No leakage current flows through the circuit.
【0023】したがって、どのような状況にあっても感
電の心配はない。このため、コモンモードノイズを低減
するためにコンデンサC0の容量値を大きくしても、安
全性を保持できるので、コモンモードチョークコイル2
のインダクタンスを小さくでき、低コストで高性能のL
PFを構成できる。Therefore, there is no fear of electric shock in any situation. For this reason, even if the capacitance value of the capacitor C0 is increased in order to reduce the common mode noise, the safety can be maintained.
Of low cost, high performance L
A PF can be configured.
【0024】次に、本発明のACラインフィルタの具体
的な形態について説明する。図2は本形態のACライン
フィルタの構成を示す回路図である。ACラインフィル
タ10は、AVサーバ等に使用される高出力用のACラ
インフィルタである。なお、ここでは、図1と同一の構
成要素については同一符号を付して示す。ACラインフ
ィルタ10のliveライン1Lとneutral ライン1Nとの
間には、ノーマルモードノイズを低減するためのコンデ
ンサC1,C2が並列に接続されている。これらコンデ
ンサC1,C2の間には、コモンモードノイズを低減す
るためのコモンモードチョークコイル2が接続されてい
る。Next, a specific embodiment of the AC line filter of the present invention will be described. FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of the AC line filter of the present embodiment. The AC line filter 10 is a high-output AC line filter used for an AV server or the like. Here, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. Between the live line 1L and the neutral line 1N of the AC line filter 10, capacitors C1 and C2 for reducing normal mode noise are connected in parallel. A common mode choke coil 2 for reducing common mode noise is connected between the capacitors C1 and C2.
【0025】また、コンデンサC2の次段には、コモン
モードノイズを低減するための2個のコンデンサC3,
C4が、互いに直列に、かつコンデンサC2と並列とな
るように接続されている。さらにその次段には、ノーマ
ルモードチョークコイル5、コモンモードチョークコイ
ル6が接続されている。そして、最終段には、コンデン
サC5がliveライン1Lとneutral ライン1Nとの間に
接続されている。The next stage of the capacitor C2 is two capacitors C3 and C3 for reducing common mode noise.
C4 are connected in series with each other and in parallel with the capacitor C2. Further, a normal mode choke coil 5 and a common mode choke coil 6 are connected to the next stage. In the last stage, a capacitor C5 is connected between the live line 1L and the neutral line 1N.
【0026】コンデンサC3,C4の接続点T1は、ea
rth 1Eに接続されている。また、neutral ライン1N
のコンデンサC2の次段には、コモンモードノイズを低
減するためのコンデンサC0が、スイッチ回路3を介し
てearth 1EおよびフレームグランドFGに接続されて
いる。The connection point T1 between the capacitors C3 and C4 is ea
Connected to rth 1E. Also, neutral line 1N
A capacitor C0 for reducing the common mode noise is connected to the earth 1E and the frame ground FG via the switch circuit 3 at the next stage of the capacitor C2.
【0027】スイッチ回路3は、トランジスタ3aと発
光ダイオード3bから構成されている。発光ダイオード
3bは、電位差検出回路4からの制御信号によって発光
し、これによりトランジスタ3aのゲート(G)に電圧
が印加され、ドレイン(D)、ソース(S)間が導通す
る。The switch circuit 3 comprises a transistor 3a and a light emitting diode 3b. The light emitting diode 3b emits light in response to a control signal from the potential difference detection circuit 4, whereby a voltage is applied to the gate (G) of the transistor 3a, and the drain (D) and the source (S) conduct.
【0028】liveライン1Lとearth 1Eとの間には、
電位差検出回路4が接続されている。電位差検出回路4
には、ダイオードD1を介してliveライン1Lの電圧が
半波整流されて入力され、抵抗R1と抵抗R2とで決ま
る電圧値が比較器4aの入力端子(−)に入力される。
電位差検出回路4には、負荷側からの電圧が印加されて
いる。負荷側からの電圧は、抵抗R3と抵抗R4とによ
って分圧され、基準電圧Vxとして比較器4aの他方の
入力端子(+)に印加される。ここで、抵抗R1と抵抗
R2の値は、liveライン1Lとearth 1Eとの電位差が
所定値Va以上のときに、入力端子(−)に入力される
電圧値が基準電圧Vx以上となるように決められる。な
お、所定値Vaは、liveライン1L、neutral ライン1
N、およびearth 1Eが正常に接続されているときのli
veライン1Lの電圧値か、あるいはそれよりも適度に小
さい値に設定される。Between the live line 1L and the earth 1E,
The potential difference detection circuit 4 is connected. Potential difference detection circuit 4
, The voltage of the live line 1L is half-wave rectified via a diode D1 and input, and a voltage value determined by the resistors R1 and R2 is input to the input terminal (-) of the comparator 4a.
The voltage from the load side is applied to the potential difference detection circuit 4. The voltage from the load side is divided by the resistors R3 and R4, and is applied as the reference voltage Vx to the other input terminal (+) of the comparator 4a. Here, the values of the resistors R1 and R2 are set so that when the potential difference between the live line 1L and the earth 1E is equal to or greater than a predetermined value Va, the voltage input to the input terminal (−) is equal to or greater than the reference voltage Vx. I can decide. In addition, the predetermined value Va is a live line 1L, a neutral line 1
Li when N and earth 1E are connected normally
The voltage value of the ve line 1L is set to a value or an appropriately smaller value.
【0029】比較器4aの出力電圧は、抵抗R5とコン
デンサC6とで分圧され、比較器4bの入力端子(+)
に印加される。また、比較器4bの入力端子(−)に
は、基準電圧Vxが印加される。比較器4bの出力は、
スイッチ回路3の発光ダイオード3bのカソード側と接
続されている。The output voltage of the comparator 4a is divided by the resistor R5 and the capacitor C6, and is divided by the input terminal (+) of the comparator 4b.
Is applied to The reference voltage Vx is applied to the input terminal (-) of the comparator 4b. The output of the comparator 4b is
It is connected to the cathode side of the light emitting diode 3b of the switch circuit 3.
【0030】また、負荷側からの電圧は、抵抗R6を介
して発光ダイオード3bのアノード側と接続されてい
る。次に、このような構成のACラインフィルタ10の
動作について説明する。The voltage from the load is connected to the anode of the light emitting diode 3b via the resistor R6. Next, the operation of the AC line filter 10 having such a configuration will be described.
【0031】まず、liveライン1L、neutral ライン1
N、およびearth 1Eが正常に接続されているときに
は、liveライン1Lとearth 1Eとの電位差が所定値V
a以上なので、比較器4aの入力端子(−)への印加電
圧は基準電圧Vx以上となり、比較器4aの出力はオフ
となる。そして、比較器4bの出力もオフとなって、ス
イッチ回路3の発光ダイオード3bに電流が流れ、スイ
ッチ回路3がオンとなる。これにより、コンデンサC0
が、earth 1EおよびフレームグランドFGと接続さ
れ、LPFの構成要素として機能する。First, live line 1L, neutral line 1
N, and when the earth 1E is normally connected, the potential difference between the live line 1L and the earth 1E is a predetermined value V
Therefore, the voltage applied to the input terminal (-) of the comparator 4a becomes equal to or higher than the reference voltage Vx, and the output of the comparator 4a is turned off. Then, the output of the comparator 4b is also turned off, a current flows through the light emitting diode 3b of the switch circuit 3, and the switch circuit 3 is turned on. Thereby, the capacitor C0
Are connected to the earth 1E and the frame ground FG, and function as components of the LPF.
【0032】また、このとき、フレームグランドFGは
earth 1Eに接地されているので、漏洩電流は非常に小
さく、人がフレームグランドFGに触れても感電するこ
とはない。したがって、コンデンサC0の容量値を大き
くしても安全なので、コモンモードチョークコイル2お
よびコモンモードチョークコイル6のインダクタンスを
大きくすることなく、コモンモードノイズを低減するこ
とができる。At this time, the frame ground FG is
Since it is grounded to the earth 1E, the leakage current is very small, and there is no electric shock even if a person touches the frame ground FG. Therefore, since it is safe to increase the capacitance value of the capacitor C0, the common mode noise can be reduced without increasing the inductance of the common mode choke coil 2 and the common mode choke coil 6.
【0033】また、このことから、コモンモードチョー
クコイル2およびコモンモードチョークコイル6にフェ
ライトコアを使用できるので、コストが低減できる。さ
らに、巻き数を少なくできるので、電力損失を大幅に低
減でき、電源装置の温度上昇を低減でき、信頼性が向上
する。特に、フェライトコアの場合、漏洩インダクタン
スが大きいので、ノーマルモードチョークコイル5のイ
ンダクタンスを小さくできる。また、アモルファスコア
を使用たとしても、コイルの巻き数を少なくできるの
で、電力損失を大幅に低減でき、さらにコア材の形状を
小さくできるので、コストも低減できる。In addition, since ferrite cores can be used for the common mode choke coil 2 and the common mode choke coil 6, the cost can be reduced. Further, since the number of windings can be reduced, the power loss can be significantly reduced, the temperature rise of the power supply device can be reduced, and the reliability is improved. In particular, in the case of a ferrite core, since the leakage inductance is large, the inductance of the normal mode choke coil 5 can be reduced. Further, even if an amorphous core is used, the number of turns of the coil can be reduced, so that the power loss can be significantly reduced, and the shape of the core material can be reduced, so that the cost can be reduced.
【0034】一方、ACラインフィルタ10において、
liveライン1L、neutral ライン1Nが電源供給側と逆
に接続されている場合には、liveライン1L側は接地さ
れた状態になるので、その電位はほとんど0となる。し
たがって、比較器4aの入力端子(−)への印加電圧
は、基準電圧Vxよりも小さくなるため、比較器4aお
よび比較器4bの出力がオンとなる。このため、発光ダ
イオード3bに電流は流れず、スイッチ回路3もオフと
なる。したがって、コンデンサC0を介してフレームグ
ランドFG側に漏洩電流が流れることはない。On the other hand, in the AC line filter 10,
When the live line 1L and the neutral line 1N are connected in reverse to the power supply side, the potential of the live line 1L is almost zero because the live line 1L is grounded. Therefore, the voltage applied to the input terminal (-) of the comparator 4a is smaller than the reference voltage Vx, so that the outputs of the comparator 4a and the comparator 4b are turned on. Therefore, no current flows through the light emitting diode 3b, and the switch circuit 3 is also turned off. Therefore, no leakage current flows to the frame ground FG side via the capacitor C0.
【0035】また、earth 1EとフレームグランドFG
が接続されていない場合にも、電流リターン路が形成さ
れないので、ダイオードD1に電流は流れない。したが
って、スイッチ回路3もオフとなり、コンデンサC0を
介してフレームグランドFG側に漏洩電流が流れること
はない。よって、安全が確保される。Also, earth 1E and frame ground FG
Is not connected, a current return path is not formed, so that no current flows through the diode D1. Therefore, the switch circuit 3 is also turned off, and no leakage current flows to the frame ground FG side via the capacitor C0. Therefore, safety is ensured.
【0036】なお、本形態では、電位差検出回路4の動
作源を負荷側から引いているので、電源装置がオフのと
きには、確実にスイッチ回路3はオフになり、誤ってコ
ンデンサC0が接続されることがない。In this embodiment, since the operation source of the potential difference detection circuit 4 is pulled from the load side, when the power supply device is off, the switch circuit 3 is surely turned off, and the capacitor C0 is erroneously connected. Nothing.
【0037】また、スイッチ回路3を、発光ダイオード
3Bと、これに反応して動作するトランジスタ3aとに
よって構成するようにしたので、スイッチング時の雑音
の発生を防ぐことができる。Further, since the switch circuit 3 is constituted by the light emitting diode 3B and the transistor 3a which operates in response to the light emitting diode 3B, generation of noise at the time of switching can be prevented.
【0038】ところで、上記ACラインフィルタ10
は、コモンモードノイズ用にコンデンサC0を使用して
いるので、これと等価の働きをするコンデンサC3,C
4(図8の説明を参照)を省略することができる。コン
デンサC3,C4を省略することにより、漏洩電流は、
ダイオードD1、抵抗R1,R2の検出電流まで低下す
ることができる。通常の設計においては、例えばAC電
圧が230Vの場合、0.9μA程度にできる。The AC line filter 10
Uses the capacitor C0 for common mode noise, so the capacitors C3, C
4 (see FIG. 8) can be omitted. By omitting the capacitors C3 and C4, the leakage current becomes
The current can be reduced to the detection current of the diode D1 and the resistors R1 and R2. In a normal design, for example, when the AC voltage is 230 V, it can be set to about 0.9 μA.
【0039】次に、コモンモードノイズ用のコンデンサ
の等価性に関して説明する。図3はコモンモードノイズ
用のコンデンサの等価回路を示す図であり、(A)はA
Cライン2本間に2個のコンデンサを接続したフィルタ
回路を示す図、(B)は一方のACラインのみにコンデ
ンサを接続したフィルタ回路を示す図である。図(A)
のフィルタ回路20では、2つのコモンモードチョーク
コイル7およびコモンモードチョークコイル8がliveラ
インLaおよびneutral ラインNa間に設けられてい
る。また、コモンモードチョークコイル7およびコモン
モードチョークコイル8の間には、コモンモードノイズ
低減用のコンデンサC01,C02が互いに直列に、か
つliveラインLaおよびneutral ラインNa間に跨がる
ように接続されている。また、コンデンサC01,C0
2の接続点T2は、フレームグランドに接続されてい
る。Next, the equivalence of capacitors for common mode noise will be described. FIG. 3 is a diagram showing an equivalent circuit of a capacitor for common mode noise.
FIG. 2B is a diagram illustrating a filter circuit in which two capacitors are connected between two C lines, and FIG. 2B is a diagram illustrating a filter circuit in which a capacitor is connected only to one AC line. Figure (A)
In the filter circuit 20, the two common mode choke coils 7 and the common mode choke coil 8 are provided between the live line La and the neutral line Na. Further, between the common mode choke coil 7 and the common mode choke coil 8, capacitors C01 and C02 for reducing common mode noise are connected in series with each other and straddle between the live line La and the neutral line Na. ing. Further, capacitors C01 and C0
The second connection point T2 is connected to the frame ground.
【0040】一方、図(B)のフィルタ回路30も同様
に、2つのコモンモードチョークコイル7およびコモン
モードチョークコイル8を有している。そして、これら
のコイルの間のneutral ラインNa上には、コンデンサ
C03の一方の端子が接続されている。また、コンデン
サC03の他方の端子は、フレームグランドに接続され
ている。On the other hand, the filter circuit 30 of FIG. 2B also has two common mode choke coils 7 and 8. One terminal of a capacitor C03 is connected to a neutral line Na between these coils. The other terminal of the capacitor C03 is connected to the frame ground.
【0041】フィルタ回路20およびフィルタ回路30
を比べた場合、コンデンサC03の容量をC03=C0
1+C02とすることにより、両者は等価となる。図4
は図3の2つのフィルタ回路のゲインの周波数特性を示
す図である。図において、横軸は周波数〔kHz〕、縦
軸はゲイン〔dB〕を示している。また、ここでは、コ
モンモードチョークコイル7およびコモンモードチョー
クコイル8のインダクタンスをともに2mH、コンデン
サC01,C02の容量をともに1200pF、コンデ
ンサC03の容量を2400pFとしている。そして、
図では、このようなフィルタ回路20の特性をS1、フ
ィルタ回路30の特性をQ1に示してある。Filter circuit 20 and filter circuit 30
, The capacitance of the capacitor C03 is represented by C03 = C0
By setting 1 + C02, both are equivalent. FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating a frequency characteristic of a gain of the two filter circuits in FIG. 3. In the figure, the horizontal axis represents frequency [kHz] and the vertical axis represents gain [dB]. Here, the inductances of the common mode choke coil 7 and the common mode choke coil 8 are both 2 mH, the capacitances of the capacitors C01 and C02 are both 1200 pF, and the capacitance of the capacitor C03 is 2400 pF. And
In the figure, the characteristics of such a filter circuit 20 are shown as S1, and the characteristics of the filter circuit 30 are shown as Q1.
【0042】図からも分かるように、両者の特性はほと
んど一致しており、十分に等価と言える。図5は図3
(B)のフィルタ回路30におけるコンデンサC03の
値を変化させた場合のゲインの周波数特性を示す図であ
る。図におけるQ1a〜Q1hは、それぞれコンデンサ
C03をQ1a=0、Q1b=1200pF、Q1c=
2400pF、Q1d=3600pF、Q1e=480
0pF、Q1f=6000pF、Q1g=7200p
F、Q1h=0.12μFとしたときの特性である。ま
た、コモンモードチョークコイル7およびコモンモード
チョークコイル8のインダクタンスをともに2mHとし
ている。As can be seen from the figure, the characteristics of the two are almost the same and can be said to be sufficiently equivalent. FIG. 5 shows FIG.
FIG. 7B is a diagram illustrating a frequency characteristic of a gain when the value of the capacitor C03 in the filter circuit 30 of FIG. In the drawing, Q1a to Q1h are respectively obtained by setting the capacitor C03 to Q1a = 0, Q1b = 1200 pF, and Q1c =
2400 pF, Q1d = 3600 pF, Q1e = 480
0pF, Q1f = 6000pF, Q1g = 7200p
F, Q1h = 0.12 μF. The inductances of the common mode choke coil 7 and the common mode choke coil 8 are both 2 mH.
【0043】図からも分かるように、コンデンサC03
の容量を大きくできれば、コモンモードチョークコイル
7およびコモンモードチョークコイル8のインダクタン
スが小さくても、遮断周波数を低くできる。すなわち、
コモンモードノイズを低減することができる。As can be seen from the figure, the capacitor C03
If the capacitance of the common mode choke coil 7 and the common mode choke coil 8 is small, the cutoff frequency can be reduced. That is,
Common mode noise can be reduced.
【0044】[0044]
【発明の効果】以上説明したように本発明では、neutra
l ラインとearth との間にコモンモードノイズ用コンデ
ンサを接続したので、コモンモードノイズ用コンデンサ
の容量値を大きくしても、正常な接続状態においてはコ
モンモードノイズ用コンデンサを介して漏洩電流が大き
く流れることがない。したがって、コモンモード用のコ
イルのインダクタンスを大きくしなくてもLPFとして
の性能を高くできる。また、コイルの巻き数も減らせる
ので、コストや電力損失を大幅に低減できる。As described above, according to the present invention, neutra
l Because a common mode noise capacitor is connected between the line and earth, even if the capacitance of the common mode noise capacitor is increased, the leakage current is large via the common mode noise capacitor in a normal connection state. Does not flow. Therefore, the performance as the LPF can be improved without increasing the inductance of the common mode coil. Further, the number of turns of the coil can be reduced, so that cost and power loss can be significantly reduced.
【0045】また、電位差検出回路により、liveライン
およびearth 間の電位差を検出し、電位差が所定値以上
のときだけスイッチ回路をオンにして、neutral ライン
に接続されたコモンモードノイズ用コンデンサとearth
とを接続させるようにしたので、liveラインとneutral
ラインが逆に接続されたり、earth が切断されるなど、
ラインが正常に接続されていない場合には、スイッチ回
路をオフにしてコモンモードノイズ用コンデンサを介し
て漏洩電流を遮断することができる。よって、安全性が
確保される。Further, a potential difference detecting circuit detects a potential difference between the live line and the earth, and turns on the switch circuit only when the potential difference is equal to or more than a predetermined value, thereby connecting a common mode noise capacitor connected to the neutral line to the earth.
Live line and neutral
If the line is reversed, the earth is disconnected,
If the line is not connected normally, the switch circuit can be turned off to cut off the leakage current via the common mode noise capacitor. Therefore, safety is ensured.
【図1】本発明のACラインフィルタの原理を示す図で
ある。FIG. 1 is a diagram showing the principle of an AC line filter according to the present invention.
【図2】本形態のACラインフィルタの構成を示す回路
図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of an AC line filter of the present embodiment.
【図3】コモンモードノイズ用のコンデンサの等価回路
を示す図であり、(A)はACライン2本間に2個のコ
ンデンサを接続したフィルタ回路を示す図、(B)は一
方のACラインのみにコンデンサを接続したフィルタ回
路を示す図である。3A and 3B are diagrams illustrating an equivalent circuit of a capacitor for common mode noise, in which FIG. 3A illustrates a filter circuit in which two capacitors are connected between two AC lines, and FIG. 3B illustrates only one AC line; FIG. 3 is a diagram showing a filter circuit in which a capacitor is connected to the filter circuit.
【図4】図3の2つのフィルタ回路のゲインの周波数特
性を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating frequency characteristics of gains of the two filter circuits in FIG. 3;
【図5】図3(B)のフィルタ回路におけるコンデンサ
の値を変化させた場合のゲインの周波数特性を示す図で
ある。FIG. 5 is a diagram illustrating a frequency characteristic of a gain when the value of a capacitor in the filter circuit of FIG. 3B is changed.
【図6】一般的なACラインフィルタの構成を示す回路
図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a general AC line filter.
【図7】AVサーバ等に使用される高出力用のACライ
ンフィルタの構成を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a high-output AC line filter used for an AV server or the like.
【図8】図6のACラインフィルタの等価回路である。FIG. 8 is an equivalent circuit of the AC line filter of FIG. 6;
【図9】漏洩電流の測定システムの概略構成を示す図で
ある。FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of a leakage current measuring system.
1・・・ACラインフィルタ、1L・・・liveライン、
1N・・・neutral ライン、1E・・・earth 、2・・
・コモンモードチョークコイル、3・・・スイッチ回
路、4・・・電位差検出回路、4a,4b・・・比較
器、C0・・・コモンモードノイズ用コンデンサ、10
・・・ACラインフィルタ1 ... AC line filter, 1L ... live line,
1N ... neutral line, 1E ... earth, 2 ...
· Common mode choke coil, 3 ··· switch circuit, 4 ··· potential difference detection circuit, 4a, 4b ··· comparator, C0 ··· capacitor for common mode noise, 10
... AC line filters
Claims (3)
Cラインフィルタにおいて、 neutral ラインとearth との間に接続されるコモンモー
ドノイズ用コンデンサと、 前記コモンモードノイズ用コンデンサと前記earth との
接続状態のオン、オフを切り換えるスイッチ回路と、 liveラインおよびearth 間の電位差を検出し、前記電位
差が所定値以上のときだけ前記スイッチ回路をオンにし
て前記コモンモードノイズ用コンデンサと前記earth と
を接続させる電位差検出回路と、 を有することを特徴とするACラインフィルタ。1. A method for removing noise on an AC power supply line
In the C-line filter, a common mode noise capacitor connected between the neutral line and earth, a switch circuit for turning on / off a connection state between the common mode noise capacitor and the earth, a live line and earth And a potential difference detecting circuit for connecting the common mode noise capacitor to the earth by turning on the switch circuit only when the potential difference is equal to or more than a predetermined value. filter.
路から供給される制御信号によって発光する発光素子
と、前記発光素子からの光を受光することにより動作す
るトランジスタとを有することを特徴とする請求項1記
載のACラインフィルタ。2. The switch circuit includes a light emitting element that emits light in response to a control signal supplied from the potential difference detection circuit, and a transistor that operates by receiving light from the light emitting element. Item 7. The AC line filter according to Item 1.
給するように構成されていることを特徴とする請求項1
記載のACラインフィルタ。3. An apparatus according to claim 1, wherein an operation source of the potential difference detection circuit is supplied from a load side.
An AC line filter as described.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10148797A JPH10294633A (en) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | Ac line filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP10148797A JPH10294633A (en) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | Ac line filter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10294633A true JPH10294633A (en) | 1998-11-04 |
Family
ID=14302068
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP10148797A Pending JPH10294633A (en) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | Ac line filter |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH10294633A (en) |
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