JPH11266530A

JPH11266530A - 電気機器の漏洩電流軽減装置

Info

Publication number: JPH11266530A
Application number: JP10065937A
Authority: JP
Inventors: Koji Tsukurida; 弘司造田; Toshiyuki Akamatsu; 敏行赤松
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1998-03-16
Filing date: 1998-03-16
Publication date: 1999-09-28

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｙコンデンサからの漏洩電流のうち、基本波
成分を除去もしくは低減し、基本波以外の高周波成分の
みを接地端子または電気機器の筐体に流し、十分な雑音
低減効果を達成するとともに、全体としての漏洩電流の
軽減、ひいては感電の危険性の軽減を達成する。【解決手段】交流電源１の各出力端子に対してコモン
モードチョーク４を介して交流電源供給線１３を接続
し、交流電源供給線１３を電気機器の電気回路負荷７に
接続し、交流電源供給線１３どうしの間にＸコンデンサ
２を接続しているとともに、トランス６の一次側巻線を
接続し、交流電源供給線１３どうしの間に１対のＹコン
デンサ３を互いに直列接続し、Ｙコンデンサ３どうしの
接続点と接地端子５との間にトランス６の二次側巻線を
接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は電気機器の漏洩電
流軽減装置に関し、さらに詳細にいえば、電気機器にお
いて広範に使用されているノイズフィルタの接地相から
の漏洩電流を軽減するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、交流電源から電気機器に対し
て電源供給を行うための装置として、図９に示す構成が
採用されている。図９に示す装置は、交流電源５１の各
相の出力端子に対してコモンモードチョーク５４を介し
て交流電源供給線５８を接続し、交流電源供給線５８間
に第１コンデンサ（いわゆるＸコンデンサ）５２を接続
し、各相の交流電源供給線５８と接地端子５５（または
電気機器の筐体５０）との間に第２コンデンサ（いわゆ
るＹコンデンサ）５３を接続している。もちろん、全て
の交流電源供給線５８を電気機器（高調波などの発生を
伴う電気回路負荷）５７に接続している。

【０００３】この構成の装置を採用した場合には、電気
回路負荷５７から発生するノイズ電流のうち、線間に生
じた平衡分はコモンモードチョーク５４およびＸコンデ
ンサ５２で吸収され、不平衡分はＹコンデンサ５３を通
じて接地端子５５（または電気機器の筐体５０）に流れ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図９に示す装置におい
て、Ｙコンデンサ５３としては、通常低容量のものが採
用され、高周波成分に対しては低インピーダンスを持つ
反面、交流電源の基本波の成分に対しては高インピーダ
ンスを持っている。しかし、高周波成分の実効電圧は低
い反面、基本波成分は電源電圧がそのまま（例えば、１
００Ｖ、２００Ｖなど）かかるのであるから、Ｙコンデ
ンサ５３から接地端子５５または電気機器の筐体５０に
洩れる電流がかなり大きくなってしまう。

【０００５】図１０はＹコンデンサ５３を通じての洩れ
電流のＦＦＴ（高速フーリエ変換）解析結果を示す図で
ある。図１０から明らかなように、本来のノイズ除去の
対象ではない６０Ｈｚ成分（基本波成分）の洩れ電流が
大半を占めている。このＦＦＴ解析結果から推定できる
ように、高周波成分の除去効果を高めるためには低イン
ピーダンスのＹコンデンサを採用することが好ましい
が、漏洩電流の増加を抑制しなければならないのである
から、Ｙコンデンサの低インピーダンス化には限界が存
在する。例えば、Ｙコンデンサの容量を１０，０００ｐ
Ｆに設定した場合には、１００Ｖ電源では０．２〜０．
３ｍＡの５０Ｈｚ成分電流または６０Ｈｚ成分電流が漏
洩電流として流れる。ここで、電気用品取締法の基準が
１ｍＡ以下を規程していることを考慮すれば、上記の漏
洩電流は相当な割合を占めていることになる。したがっ
て、ノイズフィルタにおける上記の漏洩電流のみならず
電気機器（コンプレッサなど）からの漏洩電流を考慮す
れば、全体としての漏洩電流が前記の基準を越えてしま
う危険性がある。

【０００６】また、敢えてＹコンデンサとして低インピ
ーダンスのもの、すなわち大容量のものを選択すると、
アース結線が不完全な場合などに感電の危険性がある。

【０００７】

【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、Ｙコンデンサからの漏洩電流のうち、基
本波成分を除去もしくは低減し、基本波以外の高周波成
分のみを接地端子または電気機器の筐体に流し、十分な
雑音低減効果を達成するとともに、全体としての漏洩電
流の軽減、ひいては感電の危険性の軽減を達成すること
ができる漏洩電流軽減装置を提供することを目的として
いる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の電気機器の漏
洩電流軽減装置は、交流電源に接続される交流電源供給
線と接地端子もしくは電気機器の筐体との間に、交流電
源に生じたノイズを除去すべくコンデンサを有するノイ
ズフィルタを接続してあるとともに、コンデンサを通し
て流れる電流のうち、交流電源の基本波周波数の電流を
阻止する基本波電流阻止手段を設けてあるものである。

【０００９】請求項２の電気機器の漏洩電流軽減装置
は、交流電源から電気機器に対して電源供給を行う交流
電源供給線に対して、電気機器から出力されるノイズを
交流電源の中性点もしくは接地相に供給することにより
ノイズを除去するノイズフィルタを接続してあるととも
に、ノイズ成分のうち基本波電流成分を除去すべく、交
流電圧の基本波周波数の成分に対する逆電圧を電気機器
の筐体に印加する逆電圧印加手段を設けてあるものであ
る。

【００１０】請求項３の電気機器の漏洩電流軽減装置
は、基本波電流阻止手段、逆電圧印加手段として、一次
側巻線が交流電源供給線間に接続され、二次側巻線がコ
ンデンサと直列に接続されたトランスを採用するもので
ある。請求項４に記載の電気機器の漏洩電流軽減装置
は、トランスの二次側巻線と直列に接続されたマッチン
グ用のコンデンサをさらに含むものである。

【００１１】請求項５に記載の電気機器の漏洩電流軽減
装置は、トランスのコンダクタンス、マッチング用コン
デンサの静電容量の少なくとも一方を外部操作により調
整可能にしたものである。請求項６の電気機器の漏洩電
流軽減装置は、基本波電流阻止手段、逆電圧印加手段と
して、交流電源供給線の線間電圧を制御信号とし、かつ
直流電圧を入力とし、制御信号に応答して出力すべき直
流電圧の極性および値を制御するものを採用するもので
ある。

【００１２】請求項７の電気機器の漏洩電流軽減装置
は、基本波電流阻止手段、逆電圧印加手段として、交流
電源供給線の線間電圧を制御信号とするための絶縁手段
を有するものを採用するものである。請求項８の電気機
器の漏洩電流軽減装置は、基本波電流阻止手段、逆電圧
印加手段として、交流電源供給線の線間電圧を制御信号
とするためのトランスと、このトランスにより与えられ
る制御信号を入力として導通度が制御されるスイッチン
グ手段と、スイッチング手段の導通度に応じて直流電流
が供給されるトランスとを有するものを採用するもので
ある。

【００１３】請求項９に記載の電気機器の漏洩電流軽減
装置は、トランスの二次側巻線と並列に接続された高周
波電流バイパス用のコンデンサをさらに含むものであ
る。

【００１４】

【作用】請求項１の電気機器の漏洩電流軽減装置であれ
ば、交流電源に接続される交流電源供給線と接地端子も
しくは電気機器の筐体との間に、交流電源に生じたノイ
ズを除去すべくコンデンサを有するノイズフィルタを接
続してあるとともに、コンデンサを通して流れる電流の
うち、交流電源の基本波周波数の電流を阻止する基本波
電流阻止手段を設けてあるのであるから、漏洩電流のう
ち、基本波電流成分が接地端子もしくは電気機器の筐体
に流れることを阻止して、全体としての漏洩電流の軽
減、ひいては感電の危険性の軽減を達成することができ
るとともに、コンデンサのインピーダンスを十分に小さ
くすることにより、十分な雑音低減効果を達成すること
ができる。

【００１５】請求項２の電気機器の漏洩電流軽減装置で
あれば、交流電源から電気機器に対して電源供給を行う
交流電源供給線に対して、電気機器から出力されるノイ
ズを交流電源の中性点もしくは接地相に供給することに
よりノイズを除去するノイズフィルタを接続してあると
ともに、ノイズ成分のうち基本波電流成分を除去すべ
く、交流電圧の基本波周波数の成分に対する逆電圧を電
気機器の筐体に印加する逆電圧印加手段を設けてあるの
であるから、信号接地と電源接地とが互いに別個に設定
されている場合であっても、交流電圧の基本波周波数の
成分に対する逆電圧の印加により、漏洩電流のうち、基
本波電流成分が電気機器の筐体に流れることを阻止し、
もしくは大幅に軽減して、全体としての漏洩電流の軽
減、ひいては感電の危険性の軽減を達成することができ
るとともに、コンデンサのインピーダンスを十分に小さ
くすることにより、十分な雑音低減効果を達成すること
ができる。

【００１６】請求項３の電気機器の漏洩電流軽減装置で
あれば、基本波電流阻止手段、逆電圧印加手段として、
一次側巻線が交流電源供給線間に接続され、二次側巻線
がコンデンサと直列に接続されたトランスを採用するの
であるから、トランスを設けるだけの簡単な構成で全体
としての漏洩電流の軽減、ひいては感電の危険性の軽減
を達成することができるとともに、コンデンサのインピ
ーダンスを十分に小さくすることにより、十分な雑音低
減効果を達成することができる。

【００１７】請求項４に記載の電気機器の漏洩電流軽減
装置であれば、トランスの二次側巻線と直列に接続され
たマッチング用のコンデンサをさらに含むのであるか
ら、トランスのインダクタンスをマッチング用のコンデ
ンサで相殺してトランスのインダクタンスとマッチング
することができるとともに、低周波成分電流が接地端子
もしくは電気機器の筐体に流れることを阻止することが
でき、ひいては、全体としての漏洩電流の一層の軽減、
ひいては感電の危険性の軽減を達成することができると
ともに、コンデンサのインピーダンスを十分に小さくす
ることにより、十分な雑音低減効果を達成することがで
きる。

【００１８】請求項５に記載の電気機器の漏洩電流軽減
装置であれば、トランスのコンダクタンス、マッチング
用コンデンサの静電容量の少なくとも一方を外部操作に
より調整可能にしたのであるから、実際に構成された装
置において外部操作により簡単にトランスの二次側巻線
の出力電圧の調節を達成できるとともに、トランスのコ
ンダクタンスとマッチング用コンデンサのインピーダン
スとのマッチングを達成でき、ひいては、全体としての
漏洩電流の一層の軽減、ひいては感電の危険性の軽減を
達成することができるとともに、コンデンサのインピー
ダンスを十分に小さくすることにより、十分な雑音低減
効果を達成することができる。

【００１９】請求項６の電気機器の漏洩電流軽減装置で
あれば、基本波電流阻止手段、逆電圧印加手段として、
交流電源供給線の線間電圧を制御信号とし、かつ直流電
圧を入力とし、制御信号に応答して出力すべき直流電圧
の極性および値を制御するものを採用するのであるか
ら、トランスを用いることなく、直流電圧を入力とする
ものを採用することにより、全体としての漏洩電流の軽
減、ひいては感電の危険性の軽減を達成することができ
るとともに、コンデンサのインピーダンスを十分に小さ
くすることにより、十分な雑音低減効果を達成すること
ができる。

【００２０】請求項７の電気機器の漏洩電流軽減装置で
あれば、基本波電流阻止手段、逆電圧印加手段として、
交流電源供給線の線間電圧を制御信号とするための絶縁
手段を有するものを採用するのであるから、請求項６の
作用に加え、交流電源供給線からのアイソレーションを
簡単に達成することができる。請求項８の電気機器の漏
洩電流軽減装置であれば、基本波電流阻止手段、逆電圧
印加手段として、交流電源供給線の線間電圧を制御信号
とするためのトランスと、このトランスにより与えられ
る制御信号を入力として導通度が制御されるスイッチン
グ手段と、スイッチング手段の導通度に応じて直流電流
が供給されるトランスとを有するものを採用するのであ
るから、交流電源供給線の線間電圧を制御信号として能
動的に基本波電流阻止、または逆電圧印加を行うことに
より、全体としての漏洩電流の軽減、ひいては感電の危
険性の軽減を達成することができるとともに、コンデン
サのインピーダンスを十分に小さくすることにより、十
分な雑音低減効果を達成することができる。

【００２１】請求項９に記載の電気機器の漏洩電流軽減
装置であれば、トランスの二次側巻線と並列に接続され
た高周波電流バイパス用のコンデンサをさらに含むので
あるから、低周波成分電流が接地端子もしくは電気機器
の筐体に流れることを阻止することができ、ひいては、
全体としての漏洩電流の一層の軽減、ひいては感電の危
険性の軽減を達成することができるとともに、コンデン
サにより高周波成分電流に対するインピーダンスを十分
に小さくして、十分な雑音低減効果を達成することがで
きる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、この
発明の電気機器の漏洩電流軽減装置の実施の態様を詳細
に説明する。図１はこの発明の電気機器の漏洩電流軽減
装置の一実施態様を示す電気回路図である。

【００２３】この装置は、交流電源１の各出力端子に対
してコモンモードチョーク４を介して交流電源供給線１
３を接続し、交流電源供給線１３を電気機器の電気回路
負荷７に接続している。そして、交流電源供給線１３ど
うしの間にＸコンデンサ２を接続している。また、交流
電源供給線１３どうしの間に１対のＹコンデンサ３を互
いに直列接続し、Ｙコンデンサ３どうしの接続点と電気
機器の筐体１０もしくは接地端子５との間に基本波電流
阻止部６を接続している。さらに、交流電源供給線１３
どうしの間に基本波周波数成分検出部６ａを接続し、基
本波周波数成分検出部６ａから出力される基本波周波数
成分検出信号を基本波電流阻止部６に供給している。

【００２４】なお、前記基本波周波数成分検出部６ａ
は、例えば、フィルタなどにより基本波周波数成分を抽
出し、抽出した基本波周波数成分の大きさを検出して基
本波周波数成分検出信号として出力するものである。前
記基本波電流阻止部６は、基本波周波数成分検出信号を
入力として、Ｙコンデンサ３どうしの接続点と電気機器
の筐体１０もしくは接地端子５との間に基本波電流が流
れることを阻止すべく逆起電圧を発生させ、もしくは逆
電流を供給するものである。

【００２５】この構成を採用した場合には、電気回路負
荷７から発生するノイズ電流のうち、平衡分はコモンモ
ードチョーク４およびＸコンデンサ２により吸収され、
不平衡分はＹコンデンサ３および基本波電流阻止部６を
通じて接地端子５（または電気機器の筐体１０）に流れ
る。そして、不平衡分についてさらに詳細に説明する
と、不平衡分には、交流電源の基本波に対応する成分と
高周波成分とが含まれており、しかも基本波成分電流が
高周波電流成分と比較して著しく多い。そして、基本波
周波数成分検出部６ａからの基本波周波数成分検出信号
により動作させられる基本波電流阻止部６をＹコンデン
サ３と接地端子５との間に接続しているので、基本波電
流阻止部６で発生させられる逆起電圧もしくは逆電流に
よって基本波成分電流を除去し、もしくは大幅に軽減す
ることができる。

【００２６】この結果、全体としての漏洩電流を軽減
し、感電の危険性を軽減することができる。また、基本
波成分電流を除去し、もしくは大幅に軽減することがで
きることに伴って、Ｙコンデンサ３として十分に低イン
ピーダンスのものを採用することができ、ひいては十分
な雑音低減効果を達成することができる。図２は図１の
漏洩電流軽減装置の一具体例を示す電気回路図である。

【００２７】この装置は、交流電源１の各出力端子に対
してコモンモードチョーク４を介して交流電源供給線１
３を接続し、交流電源供給線１３を電気機器の電気回路
負荷７に接続している。そして、交流電源供給線１３ど
うしの間にＸコンデンサ２を接続しているとともに、ト
ランス６ｂの一次側巻線を接続している。また、交流電
源供給線１３どうしの間に１対のＹコンデンサ３を互い
に直列接続し、Ｙコンデンサ３どうしの接続点と接地端
子５との間にトランス６ｂの二次側巻線を接続してい
る。ここで、トランス６ｂは、二次側巻線からノイズ成
分のうち、交流電源の基本波に対応する成分に対する逆
電圧を出力するように、巻線の向き、またはＹコンデン
サ３に対する接続の向きが設定されている。また、巻線
比は、例えば、１：１（１００Ｖ単相交流電源の場合）
程度に設定すればよい。したがって、トランスの一次側
巻線が基本波周波数成分検出部６ａに相当し、二次側巻
線が基本波電流阻止部６に相当する。ただし、Ｙコンデ
ンサ３どうしの接続点と筐体１０との間にトランス６ｂ
の二次側巻線を接続してもよい。

【００２８】この構成を採用した場合には、電気回路負
荷７から発生するノイズ電流のうち、平衡分はコモンモ
ードチョーク４およびＸコンデンサ２により吸収され、
不平衡分はＹコンデンサ３およびトランス６ｂの二次側
巻線を通じて接地端子５（または電気機器の筐体１０）
に流れる。そして、不平衡分についてさらに詳細に説明
すると、不平衡分には、交流電源の基本波に対応する成
分と高周波成分とが含まれており、しかも基本波成分電
流が高周波電流成分と比較して著しく多い。そして、ト
ランス６ｂの二次側巻線をＹコンデンサ３と接地端子５
との間に接続しているので、巻線比を上述のように設定
したトランス６ｂの二次側巻線における誘起電圧によっ
て基本波成分電流を除去し、もしくは大幅に軽減するこ
とができる。

【００２９】この結果、全体としての漏洩電流を軽減
し、感電の危険性を軽減することができる。また、基本
波成分電流を除去し、もしくは大幅に軽減することがで
きることに伴って、Ｙコンデンサ３として十分に低イン
ピーダンスのものを採用することができ、ひいては十分
な雑音低減効果を達成することができる。図３は図１の
電気機器の漏洩電流軽減装置の他の具体例を示す電気回
路図である。

【００３０】この装置が図２の装置と異なる点は、トラ
ンス６ｂの二次側巻線と直列接続されたマッチング用コ
ンデンサ８をさらに設けた点のみである。このマッチン
グ用コンデンサ８は、トランス６ｂの二次側巻線のイン
ダクタンスを相殺できる静電容量を有するものである。
図３の構成の装置を採用した場合には、トランス６ｂの
インダクタンスをマッチング用コンデンサ８で相殺して
トランス６ｂのインダクタンスとマッチングすることに
より数ＭＨｚで共振させることができるとともに、低周
波成分電流が接地端子５（または電気機器の筐体１０）
に流れることを阻止することができ、ひいては全体とし
ての漏洩電流を軽減し、感電の危険性を軽減することが
できる。また、基本波成分電流を除去し、もしくは大幅
に軽減することができることに伴って、Ｙコンデンサ３
として十分に低インピーダンスのものを採用することが
でき、ひいては十分な雑音低減効果を達成することがで
きる。

【００３１】具体的には、電気回路負荷７としてインバ
ータ制御の空気調和装置などを採用し、Ｙコンデンサ３
の静電容量を１０，０００ｐＦ程度に設定した場合に、
漏洩電流を０．０３〜０．０４ｍＡ程度以下（従来の装
置の漏洩電流のほぼ１／１０以下）にすることができ
る。また、数ＭＨｚ以上の高周波端子雑音（ＥＭＩ）に
ついても良好な成績を得ることができる。

【００３２】図４は図１の電気機器の漏洩電流軽減装置
のさらに他の具体例を示す電気回路図である。この装置
が図３の装置と異なる点は、トランス６ｂ’として外部
操作（例えば、コアの出し入れ）によりコンダクタンス
を調節可能なものを採用した点、およびマッチング用コ
ンデンサ８’として外部操作により静電容量を調節可能
なものを採用した点のみである。

【００３３】この構成の装置を採用した場合には、トラ
ンス６ｂ’のコンダクタンスの調節およびマッチング用
コンデンサ８’の静電容量の調節により、基本波成分電
圧の位相、振幅を高精度に調節することができ、漏洩電
流を一層低減できるほか、図３の装置と同様の作用を達
成することができる。なお、図４の装置においては、ト
ランス６ｂ’のコンダクタンスの調節およびマッチング
用コンデンサ８’の静電容量の調節を可能にしている
が、何れか一方のみを調節可能にすることが可能であ
る。

【００３４】図５は図１の電気機器の漏洩電流軽減装置
のさらに他の具体例を示す電気回路図である。この装置
が図２の装置と異なる点は、トランス６に代えて、絶縁
手段の一例としてのフォトカプラ回路１１および逆電圧
印加回路１２を採用した点のみである。

【００３５】前記フォトカプラ回路１１は、交流電源供
給線１３どうしの差電圧（線間電圧）を入力とするもの
である。前記逆電圧印加回路１２は、直流電圧およびフ
ォトカプラ回路１１からの出力信号を入力とし、フォト
カプラ回路１１からの出力信号に応答して、出力電圧の
極性の制御および振幅の制御を行い、Ｙコンデンサ３と
接地端子５とを接続する線路に対して制御された出力電
圧を印加するものである。

【００３６】図６はフォトカプラ回路１１および逆電圧
印加回路１２の構成の一具体例を詳細に示す電気回路図
である。前記フォトカプラ回路１１は、絶縁素子として
の１対のフォトカプラ１１ａ、１１ｂを、それぞれの発
光部が互いに逆極性になるように交流電源供給線１３ど
うしの間に互いに並列に接続しているとともに、直流正
電圧端子と直流負電圧端子との間に、フォトカプラ１１
ａの受光部、順接続のダイオード１１ｃ、抵抗１１ｅの
直列接続回路、フォトカプラ１１ｂの受光部、順接続の
ダイオード１１ｄ、抵抗１１ｆの直列接続回路を互いに
並列接続している。ただし、絶縁素子としては、フォト
カプラに代えてアイソレーションアンプなどを採用する
ことが可能である。

【００３７】前記逆電圧印加回路１２は、Ｙコンデンサ
３どうしの接続点と接地端子５との間にコンデンサ１２
ａを接続している。そして、フォトカプラ１１ａの受光
部と順接続のダイオード１１ｃとの接続点を順接続のダ
イオード１２ｂを介してコンデンサ１２ａの接地端子５
側の端子と接続し、フォトカプラ１１ｂの受光部と順接
続のダイオード１１ｄとの接続点を順接続のダイオード
１２ｃを介してコンデンサ１２ａのＹコンデンサ３側の
端子と接続し、抵抗１１ｅと直流負電圧端子との接続点
を逆接続のコンデンサ１２ｄを介してコンデンサ１２ａ
のＹコンデンサ３側の端子と接続し、抵抗１１ｆと直流
負電圧端子との接続点を逆接続のコンデンサ１２ｅを介
してコンデンサ１２ａの接地端子５側の端子と接続して
いる。

【００３８】したがって、交流電源の半周期ごとにフォ
トカプラ１１ａ、１１ｂが交互に動作し、動作している
フォトカプラに対応する抵抗の両端に電圧が発生する。
そして、フォトカプラ１１ａが動作している場合には、
コンデンサ１２ａは接地端子５側が正になるように充電
され、Ｙコンデンサ３から流出する漏洩電流を吸収する
ことができる。逆に、フォトカプラ１１ｂが動作してい
る場合には、コンデンサ１２ａはＹコンデンサ３側が正
になるように充電され、Ｙコンデンサ３から流出する漏
洩電流を吸収することができる。

【００３９】この構成の装置を採用した場合には、フォ
トカプラ回路１１からの出力信号に応答して、逆電圧印
加回路１２からの出力電圧の極性の制御および振幅の制
御を行うことにより、基本波成分電圧の位相、振幅を高
精度に調節することができ、漏洩電流を一層低減できる
ほか、図２の装置と同様の作用を達成することができ
る。

【００４０】図７は基本波周波数成分検出部６ａおよび
逆電圧印加回路６の他の具体例を示す電気回路図であ
る。この逆電圧印加回路６は、交流電源供給線１３どう
しの間に一次側巻線が接続されたトランス２１と、直流
正電圧端子と直流負電圧端子との間に直列接続された１
対のバイアス抵抗２２、２３と、直流正電圧端子と直流
負電圧端子との間に直列接続された抵抗２４、トランス
２５の一次側巻線およびトランジスタ２６のエミッタ−
コレクタ端子と、トランス２１の二次側巻線の一方の端
子とバイアス抵抗２２、２３の接続点との間に接続され
たコンデンサ２７と、トランス２５の二次側巻線と並列
に接続されたコンデンサ２８とを有している。なお、ト
ランジスタ２６のベース端子をバイアス抵抗２２、２３
の接続点に接続し、トランス２１の二次側巻線の他方の
端子を直流負電圧端子に接続している。また、トランス
２１の二次側巻線をＹコンデンサ３どうしの接続点と電
気機器の筐体１０もしくは接地端子５との間に接続して
いる。

【００４１】この構成を採用した場合には、バイアス抵
抗２２、２３により設定された直流バイアスに対して、
トランス２１により検出された交流成分が重畳されるこ
とにより、トランジスタ２６に対してバイアスを与え、
トランジスタ２６の導通度を変化させる。そして、トラ
ンジスタ２６の導通度の変化に応じてトランス２５の二
次側巻線に能動的に逆電圧を誘起させ、漏洩電流（基本
波周波数成分）を低減することができる。

【００４２】また、漏洩電流には基本波周波数成分のみ
ならず高周波成分も含まれている。そして、高周波成分
に関しては、トランス２５の二次側巻線が著しい高イン
ピーダンス状態であるから、トランス２５の二次側巻線
のみでは高周波成分を十分には電気機器の筐体１０もし
くは接地端子５に流すことができない。しかし、この具
体例においては、トランス２５の二次側巻線と並列にコ
ンデンサ２８が接続されているのであるから、高周波成
分に対しても十分な低インピーダンス状態を実現するこ
とができ、高周波成分を十分に電気機器の筐体１０もし
くは接地端子５に流すことができる。

【００４３】図８はこの発明の電気機器の漏洩電流軽減
装置の他の実施態様を示す電気回路図である。この装置
は、交流電源１の各出力端子に対してコモンモードチョ
ーク４を介して交流電源供給線１３を接続し、交流電源
供給線１３を電気機器の電気回路負荷７に接続してい
る。そして、交流電源供給線１３どうしの間にＸコンデ
ンサ２を接続している。また、交流電源供給線１３どう
しの間に１対のＹコンデンサ３を互いに直列接続し、Ｙ
コンデンサ３どうしの接続点を電気機器の筐体１０に接
続している。さらに、交流電源供給線１３どうしの間に
基本波周波数成分検出部６ａを接続し、基本波周波数成
分検出部６ａから出力される基本波周波数成分検出信号
により制御される逆電圧印加部６’を電気機器の筐体１
０と接地端子５との間に接続している。なお、電気回路
負荷７と電気機器の筐体１０とを接続すべく示している
コンデンサと抵抗との並列接続回路２０は、浮遊洩れ電
流の原因になる浮遊容量および浮遊抵抗を示したもので
ある。

【００４４】前記基本波周波数成分検出部６ａは、例え
ば、フィルタなどにより基本波周波数成分を抽出し、抽
出した基本波周波数成分の大きさを検出して基本波周波
数成分検出信号として出力するものである。前記逆電圧
印加部６’は、基本波周波数成分検出信号を入力とし
て、電気機器の筐体１０と接地端子５との間に基本波電
流が流れることを阻止すべく逆起電圧を発生させるもの
である。具体的には、逆電圧印加部６’としては、図２
から図７の何れかに示された基本波電流阻止部６と同様
の構成を採用することができる。

【００４５】この構成を採用した場合には、電気回路負
荷７から発生するノイズ電流のうち、平衡分はコモンモ
ードチョーク４およびＸコンデンサ２により吸収され、
不平衡分はＹコンデンサ３を通じて電気機器の筐体１０
に流れる。また、電気回路負荷７から発生するノイズ電
流の一部は、並列接続回路２０を通じて電気機器の筐体
１０に流れる。そして、不平衡分についてさらに詳細に
説明すると、Ｙコンデンサ３を通じて電気機器の筐体１
０に流れる不平衡分、並列接続回路２０を通じて電気機
器の筐体１０に流れる不平衡分には、交流電源の基本波
に対応する成分と高周波成分とが含まれており、しかも
基本波成分電流が高周波電流成分と比較して著しく多
い。そして、両不平衡分のうち、Ｙコンデンサ３を通じ
て電気機器の筐体１０に流れる不平衡分については、図
１から図７の何れかの構成を採用することにより対処す
ることができるが、並列接続回路２０を通じて電気機器
の筐体１０に流れる不平衡分については対処することが
できない。

【００４６】しかし、この実施態様においては、基本波
周波数成分検出部６ａからの基本波周波数成分検出信号
により動作させられる逆電圧印加部６’を電気機器の筐
体１０と接地端子５との間に接続しているので、信号接
地と電源接地とが別個にとられている場合であっても、
逆電圧印加部６’で発生させられる逆起電圧によって基
本波成分電流を除去し、もしくは大幅に軽減することが
できる。

【００４７】この結果、全体としての漏洩電流を軽減
し、感電の危険性を軽減することができる。また、基本
波成分電流を除去し、もしくは大幅に軽減することがで
きることに伴って、Ｙコンデンサ３として十分に低イン
ピーダンスのものを採用することができ、ひいては十分
な雑音低減効果を達成することができる。

【００４８】

【発明の効果】請求項１の発明は、漏洩電流のうち、基
本波電流成分が接地端子もしくは電気機器の筐体に流れ
ることを阻止して、全体としての漏洩電流の軽減、ひい
ては感電の危険性の軽減を達成することができるととも
に、コンデンサのインピーダンスを十分に小さくするこ
とにより、十分な雑音低減効果を達成することができる
という特有の効果を奏する。

【００４９】請求項２の発明は、信号接地と電源接地と
が別個に設けられている場合であっても、交流電圧の基
本波周波数の成分に対する逆電圧の印加により、漏洩電
流のうち、基本波電流成分が電気機器の筐体に流れるこ
とを阻止し、もしくは大幅に軽減して、全体としての漏
洩電流の軽減、ひいては感電の危険性の軽減を達成する
ことができるとともに、コンデンサのインピーダンスを
十分に小さくすることにより、十分な雑音低減効果を達
成することができるという特有の効果を奏する。

【００５０】請求項３の発明は、トランスを設けるだけ
の簡単な構成で全体としての漏洩電流の軽減、ひいては
感電の危険性の軽減を達成することができるとともに、
コンデンサのインピーダンスを十分に小さくすることに
より、十分な雑音低減効果を達成することができるとい
う特有の効果を奏する。請求項４の発明は、トランスの
インダクタンスをマッチング用のコンデンサで相殺して
トランスのインダクタンスとマッチングすることができ
るとともに、低周波成分電流が接地端子もしくは電気機
器の筐体に流れることを阻止することができ、ひいて
は、全体としての漏洩電流の一層の軽減、ひいては感電
の危険性の軽減を達成することができるとともに、コン
デンサのインピーダンスを十分に小さくすることによ
り、十分な雑音低減効果を達成することができるという
特有の効果を奏する。

【００５１】請求項５の発明は、実際に構成された装置
において外部操作により簡単にトランスの二次側巻線の
出力電圧の調節を達成できるとともに、トランスのコン
ダクタンスとマッチング用コンデンサのインピーダンス
とのマッチングを達成でき、ひいては、全体としての漏
洩電流の一層の軽減、ひいては感電の危険性の軽減を達
成することができるとともに、コンデンサのインピーダ
ンスを十分に小さくすることにより、十分な雑音低減効
果を達成することができるという特有の効果を奏する。

【００５２】請求項６の発明は、トランスを用いること
なく、直流電圧を入力とするものを採用することによ
り、全体としての漏洩電流の軽減、ひいては感電の危険
性の軽減を達成することができるとともに、コンデンサ
のインピーダンスを十分に小さくすることにより、十分
な雑音低減効果を達成することができるという特有の効
果を奏する。

【００５３】請求項７の発明は、請求項６の効果に加
え、交流電源供給線からのアイソレーションを簡単に達
成することができるという特有の効果を奏する。請求項
８の発明は、交流電源供給線の線間電圧を制御信号とし
て能動的に基本波電流阻止、または逆電圧印加を行うこ
とにより、全体としての漏洩電流の軽減、ひいては感電
の危険性の軽減を達成することができるとともに、コン
デンサのインピーダンスを十分に小さくすることによ
り、十分な雑音低減効果を達成することができるという
特有の効果を奏する。

【００５４】請求項９の発明は、低周波成分電流が接地
端子もしくは電気機器の筐体に流れることを阻止するこ
とができ、ひいては、全体としての漏洩電流の一層の軽
減、ひいては感電の危険性の軽減を達成することができ
るとともに、コンデンサにより高周波成分電流に対する
インピーダンスを十分に小さくして、十分な雑音低減効
果を達成することができるという特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の電気機器の漏洩電流軽減装置の一実
施態様を示す電気回路図である。

【図２】図１の電気機器の漏洩電流軽減装置の一具体例
を示す電気回路図である。

【図３】図１の電気機器の漏洩電流軽減装置の他の具体
例を示す電気回路図である。

【図４】図１の電気機器の漏洩電流軽減装置のさらに他
の具体例を示す電気回路図である。

【図５】図１の電気機器の漏洩電流軽減装置のさらに他
の具体例を示す電気回路図である。

【図６】図５の漏洩電流軽減装置のうち、フォトカプラ
回路および逆電圧印加回路の構成の一例を詳細に示す電
気回路図である。

【図７】基本波周波数成分検出部および逆電圧印加回路
の他の具体例を示す電気回路図である。

【図８】この発明の電気機器の漏洩電流軽減装置の他の
実施態様を示す電気回路図である。

【図９】従来のノイズフィルタの構成を示す電気回路図
である。

【図１０】従来のノイズフィルタによる漏洩電流のＦＦ
Ｔ解析結果を示す図である。

【符号の説明】

１交流電源２Ｘコンデンサ３Ｙコンデンサ４コモンモードチョーク５接地端子６基本波電流阻止部６’ 逆電圧印加部６ｂ、６ｂ’ トランス８、８’ マッチング用コンデンサ１０筐体１１フォトカプラ回路２１、２５トランス２６トランジスタ２８コンデンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電源（１）に接続される交流電源供
給線（１３）と接地端子（５）もしくは電気機器の筐体
（１０）との間に、交流電源（１）に生じたノイズを除
去すべくコンデンサ（２）（３）を有するノイズフィル
タを接続してあるとともに、コンデンサ（３）を通して
流れる電流のうち、交流電源（１）の基本波周波数の電
流を阻止する基本波電流阻止手段（６）を設けてあるこ
とを特徴とする電気機器の漏洩電流軽減装置。
【請求項２】交流電源（１）から電気機器に対して電
源供給を行う交流電源供給線（１３）に対して、電気機
器から出力されるノイズを交流電源（１）の中性点もし
くは接地相に供給することによりノイズを除去するノイ
ズフィルタ（２）（３）（４）を接続してあるととも
に、ノイズ成分のうち基本波電流成分を除去すべく、交
流電圧の基本波周波数の成分に対する逆電圧を電気機器
の筐体（１０）に印加する逆電圧印加手段（６’）を設
けてあることを特徴とする電気機器の漏洩電流軽減装
置。
【請求項３】基本波電流阻止手段（６）、逆電圧印加
手段（６’）は、一次側巻線が交流電源供給線（１３）
間に接続され、二次側巻線がコンデンサ（３）と直列に
接続されたトランス（６ｂ）（６ｂ’）である請求項１
または請求項２に記載の電気機器の漏洩電流軽減装置。
【請求項４】トランス（６ｂ）（６ｂ’）の二次側巻
線と直列に接続されたマッチング用のコンデンサ（８）
（８’）をさらに含む請求項３に記載の電気機器の漏洩
電流軽減装置。
【請求項５】トランス（６ｂ’）のコンダクタンス、コ
ンデンサ（８’）の静電容量の少なくとも一方が外部操
作により調整可能である請求項４に記載の電気機器の漏
洩電流軽減装置。
【請求項６】基本波電流阻止手段（６）、逆電圧印加
手段（６’）は、交流電源供給線（１３）の線間電圧を
制御信号とし、かつ直流電圧を入力とし、制御信号に応
答して出力すべき直流電圧の極性および値を制御するも
のである請求項１または請求項２に記載の電気機器の漏
洩電流軽減装置。
【請求項７】基本波電流阻止手段（６）、逆電圧印加
手段（６’）は、交流電源供給線（１３）の線間電圧を
制御信号とするための絶縁手段（１１）を有している請
求項６に記載の電気機器の漏洩電流軽減装置。
【請求項８】基本波電流阻止手段（６）、逆電圧印加
手段（６’）は、交流電源供給線（１３）の線間電圧を
制御信号とするためのトランス（２１）と、このトラン
ス（２１）により与えられる制御信号を入力として導通
度が制御されるスイッチング手段（２６）と、スイッチ
ング手段（２６）の導通度に応じて直流電流が供給され
るトランス（２５）とを有している請求項１または請求
項２に記載の電気機器の漏洩電流軽減装置。
【請求項９】トランス（６ｂ）（６ｂ’）（２５）の
二次側巻線と並列に接続された高周波電流バイパス用の
コンデンサ（２８）をさらに含む請求項３または請求項
８に記載の電気機器の漏洩電流軽減装置。