JPH1168497A - Common mode filter - Google Patents

Common mode filter

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JPH1168497A
JPH1168497A JP23012897A JP23012897A JPH1168497A JP H1168497 A JPH1168497 A JP H1168497A JP 23012897 A JP23012897 A JP 23012897A JP 23012897 A JP23012897 A JP 23012897A JP H1168497 A JPH1168497 A JP H1168497A
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JP
Japan
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common mode
transformer
mode filter
winding
impedance
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JP23012897A
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Japanese (ja)
Inventor
Shunji Sato
俊二 佐藤
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a common made filter to effectively reduce common mode noises radiated from a cable of an electronic instrument. SOLUTION: A first transformer 14 is inserted between a transmission line and an AC grounding point 17, and a second transformer 20 is inserted in series with the transmission line. The transformer 14 produces a low impedance for common mode noises, high impedance for a signal, thus the common mode noises are suppressed while no loss is generated for the signal. On the other hand, high impedance is formed for the common mode noise, while low impedance for the signal, thus common mode noises are suppressed and no loss occurs for the signal in the transformer 20. A suppression amount of the common mode noise is given by a ratio between the common mode impedance of the transformer 20 and that of the transformer 14 and a large suppression amount is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はコモンモードフィル
タに関し、特に雑音の漏洩及び侵入を防止してコモンモ
ード雑音を抑圧可能なコモンモードフィルタに関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a common mode filter, and more particularly to a common mode filter capable of suppressing common mode noise by preventing leakage and intrusion of noise.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種のコモンモードフィルタ
は、例えば、平成2年8月10日にジャテック(JAT
EC)出版株式会社から発行されたHENRY W.O
TT著増補改訂版「実践ノイズ低減技法」p.96〜1
06に示されている様に、電子機器からの雑音の漏洩及
び電子機器への雑音の侵入を防止するために使用される
ものである。
2. Description of the Related Art A conventional common mode filter of this type is disclosed in, for example,
EC) HENRY W. issued by Publishing Co., Ltd. O
TT's book, supplemented and revised edition, "Practical Noise Reduction Technique" p. 96-1
As shown by reference numeral 06, this is used to prevent noise from leaking from the electronic device and intrusion of noise into the electronic device.

【0003】図17は従来のこの種のコモンモードフィ
ルタの一例を示す図であり、変成器20は2つの巻線2
1,22を有している。巻線21の巻き始め23は一方
の入力端子10に接続され、その巻き終わりは一方の出
力端子12に接続されている。巻線22の巻き始め24
は他方の入力端子11に接続され、その巻き終わりは他
方の出力端子13に接続されている。
FIG. 17 is a diagram showing an example of a conventional common mode filter of this type.
1 and 22. The winding start 23 of the winding 21 is connected to one input terminal 10, and the winding end is connected to one output terminal 12. Start of winding 24 of winding 22
Is connected to the other input terminal 11, and the winding end is connected to the other output terminal 13.

【0004】図18は伝送路73,74におけるコモン
モード雑音の伝搬を示す図である。コモンモード雑音6
0は信号70の一対の伝送路73,74とグランド17
間に発生する。インピーダンス65,66は送信側の出
力インピーダンスであり、インピーダンス69は受信端
に入力インピーダンスであって、通常、伝送路73,7
4の特性インピーダンスに近い値に選定される。インピ
ーダンス67,68は伝送路73,74とグランド17
間のインピーダンスである。
FIG. 18 is a diagram showing propagation of common mode noise in transmission lines 73 and 74. Common mode noise 6
0 is a pair of transmission paths 73 and 74 of the signal 70 and the ground 17
Occur in between. The impedances 65 and 66 are output impedances on the transmitting side, and the impedance 69 is an input impedance at the receiving end.
A value close to the characteristic impedance of No. 4 is selected. The impedances 67 and 68 are connected to the transmission paths 73 and 74 and the ground 17.
Is the impedance between them.

【0005】コモンモード電流171,172は、コモ
ンモード雑音源→送信部の出力インピーダンス65,6
6→伝送路73,74、伝送路73,74とグランド間
のインピーダンス67,68→グランド17のループに
流れる。ライン73とグランド17間の距離とライン7
4とグランド17間の距離とを同じにすると、インピー
ダンス67と68は等しくなる。出力インピーダンス6
5と66を等しくすればコモンモード電流171と17
2は等しくなる。
The common mode currents 171 and 172 are converted from a common mode noise source to output impedances 65 and 6 of the transmitting section.
6 flows into the transmission paths 73 and 74, and the impedance 67 and 68 between the transmission paths 73 and 74 and the ground flows into the loop of the ground 17. Distance between line 73 and ground 17 and line 7
If the distance between 4 and the ground 17 is the same, the impedances 67 and 68 become equal. Output impedance 6
If 5 and 66 are equal, the common mode currents 171 and 17
2 will be equal.

【0006】コモンモード電流171と172が等しい
場合は、入力インピーダンス69にはコモンモード電流
は流れない。このときコモンモード電流はIg1は、 Ig1=Vg /(Z1 +Z3 )…(1) と表される。Z1 《Z3 なので、 Ig1=Vg /Z3 …(2) となり、信号電流173の大部分は、送信部の出力イン
ピーダンス65,66→伝送路73,74→受信端の入
力インピーダンスのループに流れる。
When the common mode currents 171 and 172 are equal, no common mode current flows through the input impedance 69. At this time, the common mode current Ig1 is expressed as follows: Ig1 = Vg / (Z1 + Z3) (1) Since Z1 << Z3, Ig1 = Vg / Z3 (2), and most of the signal current 173 flows through the loop of the output impedance 65, 66 of the transmission section → the transmission paths 73, 74 → the input impedance of the reception end.

【0007】入力インピーダンス69の両端の受信電圧
VL は、 VL =Z0 ・Vs /(Z1 +Z2 +Z0 )…(3) となる。
The reception voltage VL at both ends of the input impedance 69 is as follows: VL = Z0.Vs / (Z1 + Z2 + Z0) (3)

【0008】図19は従来の図17に示したコモンモー
ドフィルタのコモンモード雑音に対する効果を説明する
ための図である。第一の巻線21のインダクタンスをL
1 ,第二の巻線22のインダクタンスをL2 ,第一の巻
線21と第二の巻線22間の相互インダクタンスをMと
する。MとL1 ,L2 の関係は、 M=k√(L1 ・L2 )…(4) であり、kは結合係数であって、k≦1である。
FIG. 19 is a diagram for explaining the effect of the conventional common mode filter shown in FIG. 17 on common mode noise. The inductance of the first winding 21 is L
1, the inductance of the second winding 22 is L2, and the mutual inductance between the first winding 21 and the second winding 22 is M. The relationship between M and L1, L2 is as follows: M = k√ (L1 · L2) (4), where k is a coupling coefficient and k ≦ 1.

【0009】次に、コモンモード電流171を求める
と、 Ig1´=Vg /{Z1 +Z3 +jω(L1 +M)}…(5) となり、ωは角周波数(rad /sec )である。そして、
Z1 《Z3 なので、 Ig1´=Vg /{Z3 +jω(L1 +M)}…(6) となる。
Next, when the common mode current 171 is obtained, Ig1 '= Vg / {Z1 + Z3 + jω (L1 + M)} (5), where ω is the angular frequency (rad / sec). And
Since Z1 << Z3, Ig1 '= Vg / {Z3 + jω (L1 + M)} (6)

【0010】このコモンモードフィルタの効果は、
(2)式と(6)式とから、 Ig1´/Ig1=Z3 /{Z3 +jω(L1 +M)} =1/{1+jω(L1 +M)/Z3 }…(7) となる。ここでL1 =L2 =L,k=1とすると(7)
式は、 Ig1´/Ig1=1/{1+jω(2L)/Z3 }…
(8) の様になる。この(8)式より平成器20の各巻線のイ
ンダクタンスを大きくすることによりコモンモード電流
を小さくできることが分かる。
The effect of the common mode filter is as follows.
From the equations (2) and (6), the following equation is obtained: Ig1 '/ Ig1 = Z3 / {Z3 + jω (L1 + M)} = 1 / {1 + jω (L1 + M) / Z3} (7) Here, if L1 = L2 = L, k = 1, (7)
The equation is: Ig1 '/ Ig1 = 1 / {1 + jω (2L) / Z3}.
(8) From equation (8), it can be seen that the common mode current can be reduced by increasing the inductance of each winding of the Heisei kenki 20.

【0011】図20は図17のコモンモードフィルタの
信号に対する影響を説明するための図である。受信電圧
VL ´は、 VL ´=Z0 ・Vs /{Z1 +Z2 +Z0 +jω(L1 +L2 −2M)} …(9) で表される。ここで、L1 =L2 =L,k=1とすると
(9)式は、 VL ´=Z0 ・Vs /(Z1 +Z2 +Z0 )…(10) となり(3)式と等しくなる。これは変成器20が信号
には影響を与えないことを表す。
FIG. 20 is a diagram for explaining the effect of the common mode filter of FIG. 17 on the signal. The reception voltage VL 'is expressed as follows: VL' = Z0.Vs / {Z1 + Z2 + Z0 + j.omega. (L1 + L2-2M)} (9) Here, assuming that L1 = L2 = L and k = 1, the equation (9) becomes as follows: VL '= Z0.Vs / (Z1 + Z2 + Z0) (10), which is equal to the equation (3). This indicates that transformer 20 has no effect on the signal.

【0012】上記の説明では、変成器20は理想の変成
器である。図21はこの変成器20の等化回路を示す。
コンデンサ90は第一の巻線21の浮遊容量、コンデン
サ93は第二の巻線22の浮遊容量、コンデンサ81
2,813は第一の巻線と第二の巻線間の浮遊容量を夫
々表す。
In the above description, transformer 20 is an ideal transformer. FIG. 21 shows an equalizing circuit of the transformer 20.
The capacitor 90 is the stray capacitance of the first winding 21, the capacitor 93 is the stray capacitance of the second winding 22, and the capacitor 81
2, 813 represents the stray capacitance between the first winding and the second winding, respectively.

【0013】インダクタンス803,804,808,
809は、第一の巻線21と第二の巻線22が完全な結
合でない(k≠1)ために発生する漏洩インダクタンス
を表す。インダクタンス805は第一の巻線21及び第
二の巻線22のインダクタンスを示し、インダクタンス
806,807は理想の変成器を表す。抵抗器801,
802,810,811は第一の巻線21及び第二の巻
線22の抵抗を表し、抵抗器91,92は磁性材料の損
失を表している。
The inductances 803, 804, 808,
Reference numeral 809 denotes a leakage inductance generated because the first winding 21 and the second winding 22 are not completely coupled (k ≠ 1). Inductance 805 indicates the inductance of first winding 21 and second winding 22, and inductances 806 and 807 represent ideal transformers. Resistor 801,
802, 810, 811 represent the resistance of the first winding 21 and the second winding 22, and the resistors 91, 92 represent the loss of the magnetic material.

【0014】次に図21で示した浮遊容量90,93、
磁性材料の損失91,92、漏洩インダクタンス80
3,804,808,809の影響についてシミュレー
タによりシミュレーションを行った結果を図12に示す
が、このときの各素子の値を図22に示している。尚、
変成器20の特性は市販の変成器の特性を近似した値で
ある。
Next, the stray capacitances 90 and 93 shown in FIG.
Loss 91, 92 of magnetic material, leakage inductance 80
FIG. 12 shows the result of a simulation performed on the effects of 3, 804, 808, and 809 using a simulator. FIG. 22 shows the values of the respective elements at this time. still,
The characteristics of the transformer 20 are values approximating the characteristics of a commercially available transformer.

【0015】図12において、曲線113は図21の浮
遊容量90,93、磁性材料の損失91,92及び漏洩
インダクタンス803,804,808,809がない
ときのシミュレーション結果である。曲線114は図2
3のシミュレーション結果である。図12から、100
MHz以上では、巻線21,22の浮遊容量による特性
の劣化が大きいことが分かる。
In FIG. 12, a curve 113 is a simulation result when there are no stray capacitances 90, 93, losses 91, 92 of the magnetic material, and no leakage inductances 803, 804, 808, 809 in FIG. Curve 114 is shown in FIG.
3 is a simulation result. From FIG. 12, 100
It is understood that the characteristic deterioration due to the stray capacitance of the windings 21 and 22 is large above MHz.

【0016】図14及び図16は実際の装置でケーブル
から放射されるコモンモードノイズの測定結果である。
図14は従来のコモンモードフィルタをつけないときの
データである。図16は従来のコモンモードフィルタを
つけたときのデータである。図14と図16とから従来
のコモンモードフィルタの効果は100MHz以下で約
5dBである。
FIGS. 14 and 16 show measurement results of common mode noise radiated from a cable in an actual device.
FIG. 14 shows data without a conventional common mode filter. FIG. 16 shows data when a conventional common mode filter is attached. From FIGS. 14 and 16, the effect of the conventional common mode filter is about 5 dB below 100 MHz.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の技術の問
題点は、100MHz以上の周波数でコモンモード雑音
を抑圧することが困難であった。その理由は、変成器の
巻線の浮遊容量及び磁性材料の損失があるため周波数が
高くなるとコモンモードフィルタに対するインピーダン
スが大きくできないためである。
The above-mentioned problem of the prior art is that it is difficult to suppress the common mode noise at a frequency of 100 MHz or more. The reason is that the impedance to the common mode filter cannot be increased at a high frequency due to the stray capacitance of the winding of the transformer and the loss of the magnetic material.

【0018】本発明の目的は、抑圧量の大きなコモンモ
ードフィルタを提供することである。
An object of the present invention is to provide a common mode filter having a large suppression amount.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、一対の
伝送路の各々と基準電位点との間に夫々設けられた第1
及び第2の巻線からなる第1の変成器を有し、前記第1
及び第2の巻線の一方の巻き始めは前記基準電位点に接
続され、他方の巻き始めは前記伝送路に接続されている
ことを特徴とするコモンモードフィルタが得られる。
According to the present invention, a first transmission line is provided between each of a pair of transmission lines and a reference potential point.
And a first transformer comprising a second winding and the first winding.
And a first winding of the second winding is connected to the reference potential point, and a second winding of the second winding is connected to the transmission line.

【0020】更に、前記一対の伝送路の各々に直列に設
けられた第1及び第2の巻線からなる第2の変成器を有
し、この第2の変成器の前記第1及び第2の巻線の各巻
き始めは共に前記一対の伝送路の入力端子側に接続され
ていることを特徴とする。
Further, there is provided a second transformer comprising first and second windings provided in series with each of the pair of transmission lines, and the first and second transformers of the second transformer are provided. Are connected to the input terminals of the pair of transmission paths.

【0021】更にはまた、前記一対の伝送路の各々に直
列に設けられた第1及び第2の巻線からなる第2の変成
器を有し、この第2の変成器の前記第1及び第2の巻線
の各巻き始めは共に前記一対の伝送路の出力端子側に接
続されていることを特徴とする。
Further, there is provided a second transformer comprising first and second windings provided in series with each of the pair of transmission lines, and the first and second windings of the second transformer are provided. Each of the winding start portions of the second winding is connected to the output terminal side of the pair of transmission paths.

【0022】また、前記第1の変成器の第1及び第2の
巻線の各々と前記基準電位点との間に設けられたコンデ
ンサを更に有することを特徴とする。
[0022] The invention further comprises a capacitor provided between each of the first and second windings of the first transformer and the reference potential point.

【0023】本発明の作用を述べる。伝送路と基準電位
点であるグランドとの間に挿入された第1の変成器は、
コモンモード雑音に対して低いインピーダンスとなり、
信号に対しては高いインピーダンスとなって、コモンモ
ード雑音を抑圧しつつ信号に対してはほとんど損失を与
えないものである。
The operation of the present invention will be described. The first transformer inserted between the transmission line and the ground, which is the reference potential point,
Low impedance against common mode noise,
It has a high impedance with respect to the signal, and suppresses the common mode noise while giving almost no loss to the signal.

【0024】第1の変成器の他に更に伝送路に直列に第
2の変成器を挿入することにより、コモンモード雑音の
抑圧量は第2の変成器のコモンモードインピーダンスと
第1の変成器のそれとの比となり、より大きな抑圧量を
得ることが可能となる。
By inserting a second transformer in series with the transmission line in addition to the first transformer, the amount of suppression of the common mode noise is reduced by the common mode impedance of the second transformer and the first transformer. And a larger suppression amount can be obtained.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照しつつ本発明
の実施の形態につき説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0026】図1は本発明の第1の実施の形態の回路図
であり、図17と同等部分は同一符号にて示している。
図1において、変成器14の第1の巻線15の巻き始め
18は入力端子10と出力端子12に接続されており、
第1の巻線15の他端はグランド17に接続されてい
る。第2の巻線16の巻き始め19はグランド17に接
続され、第2の巻線16の他端は入力端子11と出力端
子13に接続されている。
FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of the present invention, and the same parts as those in FIG. 17 are denoted by the same reference numerals.
In FIG. 1, the winding start 18 of the first winding 15 of the transformer 14 is connected to the input terminal 10 and the output terminal 12,
The other end of the first winding 15 is connected to the ground 17. The winding start 19 of the second winding 16 is connected to the ground 17, and the other end of the second winding 16 is connected to the input terminal 11 and the output terminal 13.

【0027】すなわち、本実施の形態では、変成器14
は一対の信号伝送路に対して並列に挿入されており、各
伝送路と交流接地点であるグランド17との間に各巻線
15,16が夫々接続されていることになる。
That is, in the present embodiment, the transformer 14
Are inserted in parallel with a pair of signal transmission lines, and the respective windings 15 and 16 are respectively connected between each transmission line and a ground 17 which is an AC grounding point.

【0028】図2は本発明の第2の実施の形態の回路図
であり、図1と同等部分は同一符号にて示している。図
2においては、図1の回路構成に、更に第2の変成器2
0を、信号伝送路に対して直列に挿入して追加した構成
となっている。具体的には、変成器20の第1の巻線2
1の巻き始め23は一方の入力端子10に接続され、そ
の他端は一方の出力端子12に接続されている。また、
第2の巻線22の巻き始め24は他方の入力端子11に
接続され、その他端は他方の出力端子13に接続されて
いる。尚、第2の変成器20の各巻線21,22の巻き
始め23,24を、図示とは反対に、出力端子12,1
3に夫々接続しても良い。
FIG. 2 is a circuit diagram of a second embodiment of the present invention, and the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 2, a second transformer 2 is added to the circuit configuration of FIG.
0 is inserted in series with the signal transmission path and added. Specifically, the first winding 2 of the transformer 20
One winding start 23 is connected to one input terminal 10 and the other end is connected to one output terminal 12. Also,
The winding start 24 of the second winding 22 is connected to the other input terminal 11, and the other end is connected to the other output terminal 13. The winding start 23, 24 of each winding 21, 22 of the second transformer 20 is connected to the output terminal 12, 1,
3 may be connected respectively.

【0029】図3は本発明の第3の実施の形態の回路図
であり、図1と同等部分は同一符号にて示している。図
3においては、図1の回路構成に、更にコンデンサ3
0,31を夫々各巻線15,16とグランド17との間
に追加接続したものである。
FIG. 3 is a circuit diagram of a third embodiment of the present invention, and the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 3, the circuit configuration of FIG.
0 and 31 are additionally connected between the windings 15 and 16 and the ground 17, respectively.

【0030】図4は本発明の第4の実施の形態の回路図
であり、図2と同等部分は同一符号にて示している。図
4においては、図2の回路構成に、更にコンデンサ3
0,31を夫々各巻線15,16とグランド17との間
に追加接続したものである。
FIG. 4 is a circuit diagram of a fourth embodiment of the present invention, and the same parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 4, the circuit configuration of FIG.
0 and 31 are additionally connected between the windings 15 and 16 and the ground 17, respectively.

【0031】図5は本発明の第5の実施の形態を示す回
路図であり、図2に示したコモンモードフィルタ回路2
を複数個カスケード接続して構成したものである。尚、
図4のコモンモードフィルタ回路を複数個カスケード接
続して構成しても良い。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the present invention. The common mode filter circuit 2 shown in FIG.
Are connected in cascade. still,
A plurality of common mode filter circuits shown in FIG. 4 may be connected in cascade.

【0032】次に、図1の回路の動作について、図6,
図7を参照して説明する。図6は図1のコモンモードフ
ィルタを使用した信号伝送路の一例である。構成は従来
の技術で説明した図19と同じである。2つの出力イン
ピーダンス65と66が等しく(Z1 =Z2 )、2つの
ライン73と74がグランド17に対して同じ条件とす
ると、インピーダンス67と68は等しくなる(Z3 =
Z4 )。
Next, the operation of the circuit of FIG.
This will be described with reference to FIG. FIG. 6 is an example of a signal transmission line using the common mode filter of FIG. The configuration is the same as that of FIG. 19 described in the related art. If the two output impedances 65 and 66 are equal (Z1 = Z2) and the two lines 73 and 74 are under the same condition with respect to the ground 17, the impedances 67 and 68 are equal (Z3 =
Z4).

【0033】また、変成器14の第一巻線15と第二巻
線16のインダクタンスが等しい(L1 =L2 )とする
と、コモンモード電流61と62が等しくなり、またコ
モンモード電流63と64も等しくなり、受信部の入力
インピーダンス69にはコモンモード電流が流れない。
If the inductances of the first winding 15 and the second winding 16 of the transformer 14 are equal (L1 = L2), the common mode currents 61 and 62 are equal, and the common mode currents 63 and 64 are also equal. Therefore, the common mode current does not flow through the input impedance 69 of the receiving unit.

【0034】図6のライン73とグランド17のループ
電圧と電流は、 Vg =Z1 ・I10+jω(L1 −M)(I10−I20)…(11) 0=jω(L1 −M)(I20−I10)+Z3 ・I20 …(12) で表される。結合係数k=1とすると、L1 =L2 =M
になり、これを(12)式に代入すると、I20=0とな
り、ライン73にはコモンモード電流が流れない。
The loop voltage and current between the line 73 and the ground 17 in FIG. 6 are as follows: Vg = Z1 ・ I10 + jω (L1−M) (I10−I20) (11) 0 = jω (L1−M) (I20−I10) + Z3.I20 (12) Assuming that the coupling coefficient k = 1, L1 = L2 = M
When this is substituted into the equation (12), I20 = 0, and no common mode current flows through the line 73.

【0035】図7は図1のコモンモードフィルタの信号
に対する影響を説明するための図である。図7において
信号電流71と72のループ電圧と電流は、 Vs =(Z1 +Z2 )(I1 +I2 )+Z0 ・I1 …(13) Vs =(Z1 +Z3 )(I1 +I2 )+jω(L1 +L2 +2M)I2 …(14) で表される。
FIG. 7 is a diagram for explaining the effect of the common mode filter of FIG. 1 on the signal. In FIG. 7, the loop voltages and currents of the signal currents 71 and 72 are as follows: Vs = (Z1 + Z2) (I1 + I2) + Z0.multidot.I1 (13) Vs = (Z1 + Z3) (I1 + I2) + j.omega. (L1 + L2 + 2M) I2 ... It is represented by (14).

【0036】(13)式から、 I2 ={Vs −(Z1 +Z2 +Z0 )I1 }/(Z1 +Z2 )…(15) が得られる。よって、(15)式を(14)式に代入す
ると、 I1 =jω(L1 +L2 +M)Vs /{Z0 (Z1 +Z2 ) +jω(L1 +L2 +M)(Z1 +Z2 +Z0 )} …(16) が得られる。
From equation (13), I2 = {Vs- (Z1 + Z2 + Z0) I1} / (Z1 + Z2) (15) is obtained. Therefore, when the equation (15) is substituted into the equation (14), the following equation is obtained: I1 = jω (L1 + L2 + M) Vs / {Z0 (Z1 + Z2) + jω (L1 + L2 + M) (Z1 + Z2 + Z0)} (16) .

【0037】変成器14のインダクタンスL1 ,L2 に
関して、 ω(L1 +L2 +M)》Z0 …(17) とすると、(16)式は、 I1 =Vs /(Z1 +Z2 +Z0 ) …(18) となり、入力インピーダンス69の両端の電圧VL は、 VL =Z0 ・Vs /(Z1 +Z2 +Z0 )…(19) となり、(3)式と等しくなる。
With respect to the inductances L1 and L2 of the transformer 14, if ω (L1 + L2 + M) >> Z0 (17), the expression (16) is as follows: I1 = Vs / (Z1 + Z2 + Z0) (18) The voltage VL at both ends of the impedance 69 is as follows: VL = Z0.Vs / (Z1 + Z2 + Z0) (19), which is equal to the equation (3).

【0038】以上説明した様に、図1のコモンモードフ
ィルタを伝送路73,74に図6の様に入れることによ
り伝送路73,74に流れるコモンモード電流を零にす
ることができ、また信号には影響を与えない。しかし実
際は、変成器14の第一巻線15と第二巻線16の結合
度は完全でないので、図21に示す漏洩インダクタンス
803,804,808,809及び巻線抵抗801,
802,810,811が存在するので零にはならず、
コモンモード雑音に対する変成器20のインピーダンス
は、漏洩インダクタンス803,804,808,80
9と巻線抵抗801,802,810,811の和にな
る。
As described above, by inserting the common mode filter of FIG. 1 into the transmission lines 73 and 74 as shown in FIG. 6, the common mode current flowing through the transmission lines 73 and 74 can be reduced to zero, and the signal Has no effect. However, in practice, since the degree of coupling between the first winding 15 and the second winding 16 of the transformer 14 is not perfect, the leakage inductances 803, 804, 808, 809 and the winding resistances 801 and 801 shown in FIG.
Since there are 802, 810, 811, they do not become zero,
The impedance of the transformer 20 with respect to the common mode noise is the leakage inductance 803, 804, 808, 80
9 and the winding resistance 801, 802, 810, 811.

【0039】図2のコモンモードフィルタは図1のコモ
ンモードフィルタの特性を改善するもので、コモンモー
ド雑音の抑圧量は、インピーダンス67,68が変成器
14のコモンモードインピーダンスより非常に大きい場
合には、変成器20のコモンモードインピーダンスと変
成器14のコモンモードインピーダンスの分圧比にな
る。
The common mode filter of FIG. 2 improves the characteristics of the common mode filter of FIG. 1, and the amount of common mode noise suppression is reduced when the impedances 67 and 68 are much larger than the common mode impedance of the transformer 14. Is the voltage dividing ratio of the common mode impedance of the transformer 20 and the common mode impedance of the transformer 14.

【0040】図3及び図4のコンデンサ30及び40
は、グランドから商用交流等の低周波雑音が伝送路に入
り込まない様にするためのものである。
The capacitors 30 and 40 of FIGS. 3 and 4
Is to prevent low frequency noise such as commercial AC from entering the transmission line from the ground.

【0041】図5のカスケード接続構成では、基本構成
の図2に示すコモンモードフィルタの抑圧量より更に大
きい抑圧量が得られる。
In the cascade connection configuration of FIG. 5, a larger suppression amount than the common mode filter shown in FIG. 2 of the basic configuration can be obtained.

【0042】[0042]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。以下の実施例では、変成器14及び変成器
20のパラメータは、コモンモード雑音の抑圧量を劣化
させる主な要因である図21の漏洩インダクタンス80
3,804,808,809及び浮遊容量90,93の
みを使用している。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiment, the parameters of the transformer 14 and the transformer 20 correspond to the leakage inductance 80 shown in FIG. 21 which is a main factor for deteriorating the suppression amount of the common mode noise.
Only 3,804,808,809 and stray capacitances 90,93 are used.

【0043】図8は図1に示したコモンモードフィルタ
の実施例、図9は図2に示したコモンモードフィルタの
実施例、図10は図4に示したコモンモードフィルタの
実施例を夫々示す。各素子の値を図11に示す。
FIG. 8 shows an embodiment of the common mode filter shown in FIG. 1, FIG. 9 shows an embodiment of the common mode filter shown in FIG. 2, and FIG. 10 shows an embodiment of the common mode filter shown in FIG. . FIG. 11 shows the values of the respective elements.

【0044】図12は図8,図9,図10の実施例のコ
モンモード雑音の伝送特性のシミュレーション結果であ
り、曲線110は図8のコモンモードフィルタの、曲線
111は図9のコモンモードフィルタの、曲線112は
図10のコモンモードフィルタの夫々のシミュレーショ
ン結果である。
FIG. 12 shows the simulation results of the transmission characteristics of the common mode noise of the embodiments of FIGS. 8, 9 and 10. Curve 110 is the common mode filter of FIG. 8, and curve 111 is the common mode filter of FIG. A curve 112 is a simulation result of each of the common mode filters of FIG.

【0045】本発明のコモンモードフィルタは、電磁波
の妨害を規制する情報処理装置等電波障害自主規制協議
会(VCCI)の規制帯域である30MHzから1GH
zで曲線114の従来のコモンモードフィルタ6より抑
圧量が大きいことが分かる。特に曲線111の図2のコ
モンモードフィルタと曲線112の図4のコモンモード
フィルタの抑圧量がかなり大きいことが分かる。
The common mode filter according to the present invention has a regulation band of 30 MHz to 1 GHz, which is a regulation band of the Voluntary Control Council for Interference by Information Technology Equipment (VCCI) for regulating electromagnetic interference.
It can be seen that the suppression amount is larger at z than in the conventional common mode filter 6 of the curve 114. In particular, it can be seen that the suppression amount of the common mode filter of FIG. 2 of the curve 111 and the common mode filter of FIG.

【0046】図13はコモンモードフィルタの信号の伝
送特性をシミュレーションした結果である。曲線120
は図1のコモンモードフィルタの、曲線121は図2の
コモンモードフィルタの、曲線122は図4のコモンモ
ードフィルタの、曲線123は従来の図17のコモンモ
ードフィルタの各シミュレーション結果である。何れも
低域及び高域で損失が増えているが広帯域で平坦な特性
である。
FIG. 13 shows the result of simulation of the signal transmission characteristics of the common mode filter. Curve 120
1, curve 121 is the simulation result of the common mode filter of FIG. 2, curve 122 is the simulation result of the common mode filter of FIG. 4, and curve 123 is the simulation result of the conventional common mode filter of FIG. In both cases, the loss increases in the low band and the high band, but the characteristics are flat over a wide band.

【0047】曲線122の図4のフィルタで1.6MH
z付近で損失が大きいのは、変成器14の各巻線のイン
ダクタンス、相互インダクタンスとコンデンサ30及び
31が共振しているためである。
The filter shown in FIG.
The reason why the loss is large near z is that the inductance and mutual inductance of each winding of the transformer 14 and the capacitors 30 and 31 resonate.

【0048】図14,図15は装置のケーブルから放射
されたコモンモード雑音を測定したものである。測定方
法はVCCIの3m法で行った。直線131はVCCI
のクラスBの限度を示す。
FIGS. 14 and 15 show the results of measuring the common mode noise radiated from the cable of the apparatus. The measurement was performed by the 3 m method of VCCI. Line 131 is VCCI
The class B limits of

【0049】図14のデータはコモンモードフィルタを
使わない場合の放射雑音であり、図15は図2のコモン
モードフィルタを使った場合の放射雑音である。図2の
コモンモードフィルタを使用すると、300MHz以下
で測定設備のほぼ限界近いレベルのデータが得られた。
FIG. 14 shows the radiation noise when the common mode filter is not used, and FIG. 15 shows the radiation noise when the common mode filter of FIG. 2 is used. When the common mode filter shown in FIG. 2 was used, data at a level near the limit of the measurement equipment was obtained at 300 MHz or less.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明の効果は、コモンモード雑音を大
幅に抑圧できるということである。その理由は、コモン
モード雑音に対して大きいインピーダンスの変成器を伝
送路に直列に入れ、コモンモード雑音に対して小さいイ
ンピーダンスの変成器を伝送路と交流接地点間に入れて
コモンモード雑音を抑圧するためである。
An advantage of the present invention is that common mode noise can be greatly suppressed. The reason is that a transformer with high impedance for common mode noise is inserted in the transmission line in series, and a transformer with low impedance for common mode noise is inserted between the transmission line and AC ground point to suppress common mode noise. To do that.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態を示す回路図であ
る。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態を示す回路図であ
る。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施の形態を示す回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施の形態を示す回路図であ
る。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第5の実施の形態を示す回路図であ
る。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1の実施の形態の動作を説明する図
である。
FIG. 6 is a diagram illustrating the operation of the first exemplary embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1の実施の形態の動作を説明する図
である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an operation of the first exemplary embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第1の実施の形態の実施例を示す構成
図である。
FIG. 8 is a configuration diagram illustrating an example of the first exemplary embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第2の実施の形態の実施例を示す構成
図である。
FIG. 9 is a configuration diagram illustrating an example of the second exemplary embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第4の実施の形態の実施例を示す構
成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram showing an example of the fourth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施例のシミュレーションにおける
素子値を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing element values in a simulation of an example of the present invention.

【図12】本発明のコモンモードフィルタと従来のコモ
ンモードフィルタとのシミュレーションデータである。
FIG. 12 shows simulation data of a common mode filter of the present invention and a conventional common mode filter.

【図13】本発明のコモンモードフィルタと従来のコモ
ンモードフィルタとのシミュレーションデータである。
FIG. 13 shows simulation data of a common mode filter of the present invention and a conventional common mode filter.

【図14】コモンモードフィルタを使用しない場合の装
置から放射される雑音の測定値である。
FIG. 14 is a measured value of noise radiated from a device when a common mode filter is not used.

【図15】本発明のコモンモードフィルタを使用した場
合の装置から放射される雑音の測定値である。
FIG. 15 shows measured values of noise radiated from the device when the common mode filter of the present invention is used.

【図16】従来のコモンモードフィルタを使用した場合
の装置から放射される雑音の測定値である。
FIG. 16 shows a measured value of noise radiated from a device when a conventional common mode filter is used.

【図17】従来のコモンモードフィルタの例を示す図で
ある。
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a conventional common mode filter.

【図18】コモンモード雑音及び信号が通る経路の説明
図である。
FIG. 18 is an explanatory diagram of a path through which common mode noise and a signal pass.

【図19】従来のコモンモードフィルタの動作を説明す
る図である。
FIG. 19 is a diagram illustrating the operation of a conventional common mode filter.

【図20】従来のコモンモードフィルタの動作を説明す
る図である。
FIG. 20 is a diagram illustrating the operation of a conventional common mode filter.

【図21】変成器の等価回路を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing an equivalent circuit of a transformer.

【図22】従来のコモンモードフィルタのシミュレーシ
ョンにおける素子値を示す図である。
FIG. 22 is a diagram showing element values in a simulation of a conventional common mode filter.

【図23】従来のコモンモードフィルタの具体例を示す
図である。
FIG. 23 is a diagram showing a specific example of a conventional common mode filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,11 入力端子 12,13 出力端子 14,20 変成器 15,16,21,22 変成器の巻線 17 グランド 18,19,23,24 巻線の巻き始め 30,31,80,81,90,93コンデンサ 60 コモンモード雑音源 61,62,63,64,171,172コモンモード
雑音電流 65,66 出力インピーダンス 67,68 伝送路とグランド間インピーダンス 69 受信側入力インピーダンス 70 信号源 71,72,173 信号電流 73,74 伝送路 81,82,91,92 抵抗器
10,11 Input terminal 12,13 Output terminal 14,20 Transformer 15,16,21,22 Transformer winding 17 Ground 18,19,23,24 Winding winding start 30,31,80,81,90 , 93 capacitor 60 common mode noise source 61, 62, 63, 64, 171, 172 common mode noise current 65, 66 output impedance 67, 68 impedance between transmission line and ground 69 receiving side input impedance 70 signal source 71, 72, 173 Signal current 73, 74 Transmission line 81, 82, 91, 92 Resistor

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一対の伝送路の各々と基準電位点との間
に夫々設けられた第1及び第2の巻線からなる第1の変
成器を有し、前記第1及び第2の巻線の一方の巻き始め
は前記基準電位点に接続され、他方の巻き始めは前記伝
送路に接続されていることを特徴とするコモンモードフ
ィルタ。
A first transformer comprising first and second windings provided between each of a pair of transmission lines and a reference potential point, wherein the first and second windings are provided. A common mode filter, wherein one winding start of the wire is connected to the reference potential point, and the other winding start is connected to the transmission line.
【請求項2】 前記一対の伝送路の各々に直列に設けら
れた第1及び第2の巻線からなる第2の変成器を更に有
し、この第2の変成器の前記第1及び第2の巻線の各巻
き始めは共に前記一対の伝送路の入力端子側に接続され
ていることを特徴とする請求項1記載のコモンモードフ
ィルタ。
2. The apparatus according to claim 2, further comprising a second transformer comprising first and second windings provided in series with each of said pair of transmission lines, wherein said first and second windings of said second transformer are provided. 2. The common mode filter according to claim 1, wherein each winding start of the two windings is connected to an input terminal side of the pair of transmission paths. 3.
【請求項3】 前記一対の伝送路の各々に直列に設けら
れた第1及び第2の巻線からなる第2の変成器を更に有
し、この第2の変成器の前記第1及び第2の巻線の各巻
き始めは共に前記一対の伝送路の出力端子側に接続され
ていることを特徴とする請求項1記載のコモンモードフ
ィルタ。
3. A second transformer comprising first and second windings provided in series with each of the pair of transmission lines, wherein the first and second transformers of the second transformer are provided. 2. The common mode filter according to claim 1, wherein each winding start of the two windings is connected to an output terminal side of the pair of transmission paths. 3.
【請求項4】 前記第1の変成器の第1及び第2の巻線
の各々と前記基準電位点との間に設けられたコンデンサ
を更に有することを特徴とする請求項1〜3いずれか記
載のコモンモードフィルタ。
4. The apparatus according to claim 1, further comprising a capacitor provided between each of said first and second windings of said first transformer and said reference potential point. Common mode filter as described.
【請求項5】 請求項1〜3いずれか記載のコモンモー
ドフィルタを複数個カスケード接続してなることを特徴
とするコモンモードフィルタ。
5. A common mode filter comprising a plurality of cascade-connected common mode filters according to claim 1.
【請求項6】 前記基準電位点は交流接地点であること
を特徴とする請求項1〜5いずれか記載のコモンモード
フィルタ。
6. The common mode filter according to claim 1, wherein the reference potential point is an AC ground point.
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