JPS6282709A - ラインフイルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は各種電子機器の電源ライン等に挿入して使用さ
れるラインフィルタに関する。

（従来技術） 従来、この種のラインフィルタとしては、たとえば第７
図に具体的構成を示すように、一対の入力端子１．２お
よび出力端子３．４を有する直方体形状の金属ケース５
の内部に、第８図に示すような等価回路を有するフィル
タユニット６が収容されたものが周知である。このフィ
ルタユニット６は、プリント基板７に形成された２つの
線路８ａと８ｂとの間に、ノーマルモードノイズ用バイ
パスコンデンサＣ３が接続されるとともに、上記線路８
ａとプリント基板７に形成されたアース線路９との間、
および上記線路８ｂとアース線路９との間に夫々コモン
モードノイズ用バイパスコンデンサＣ４およびＣ３が夫
々接続されたものである。

上記アース線路９は半田Ｓにより金属ケース５に半田付
けされる。

ところで、上記ラインフィルタにより除去されるノイズ
の上限周波数は、通常、コモンモードノイズ用バイパス
コンデンサＣ２のリード線１０ａ。

１０ｂおよびコモンモードノイズ用バイパスコンデンサ
Ｃ３のリード線ｌＯ°ａ、１０″ｂの残留インダクタン
スにより制限され、最大３０ＭＨｚ程度である。これは
、上記リード線１０ａ、ｌＯｏａの残留インダクタンス
がコモンモードノイズ用バイパスコンデンサＣ２および
Ｃ３に人力するノイズを阻止する素子として機能する一
方、リード線１０ｂ、１０°ｂの残留インダクタンスが
コモンモードノイズ用バイパスコンデンサＣ７およびＣ
３からアースにバイパスされるノイズを阻止する素子と
して機能するからである。

ところで、電源ラインを通して各種電子機器に入力、も
しくは各種電子機器から出力されるノイズには、伝導ノ
イズと輻射ノイズの２種類のノイズがある。このうち、
伝導ノイズの大部分はｌＯＭＨｚよりも低い周波数成分
を含むものであり、上記ラインフィルタにより充分除去
することができるが、輻射ノイズや電子機器に使用され
るクロック信号の高調波等は３０ＭＨｚから数１００Ｍ
Ｈｚにも達する周波数成分を有しており、この種のノイ
ズを上記ラインフィルタにより除去することは困難であ
った。

そのため、コモンモードノイズ用バイパスコンデンサＣ
７およびＣ３に、貫通コンデンサを用いることも行なわ
れている。この貫通コンデンサは、第７図の金属ケース
の５に取り付けて用いられる。

第９図は、貫通コンデンサＣ’２、Ｃ′３を用いた場合
の等価回路図である。このように、貫通コンデンサＣ°
７、Ｃ’ｓを用いたものは、従来のようなリード線に形
成される残留インダクタンスが存在しないために、上記
従来のものよりも高い周波数成分のノイズを除去するこ
とができる。

しかしながら、貫通コンデンサｃ°１、Ｃ’３は高価で
あるため、ラインフィルタのコストに占める割合が大き
くなり、しかもこのような貫通コンデンサＣ’ｔ、ｃ＋
、を用いたものであっても、ノーマルモードノイズ用バ
イパスコンデンサＣ８が、キャパシタからインダクタと
して機能するようになる周波数帯域においては、このノ
ーマルモードノイズ用バイパスコンデンサと、コモンモ
ードノイズ用バイパスコンデンサである貫通コンデンサ
Ｃ′２、Ｃ’３とで、ＬＣ共振回路が構成されてしまい
、ノイズ除去機能が低下してしまうという問題があった
。

（発明の目的） 本発明の目的は、輻射ノイズ等、数１００ＭＩ（ｚ程度
の高い周波数成分を有する高周波ノイズをも有効に除去
することができ、しかも構成が簡単でコストの低いライ
ンフィルタを提供することである。

（発明の構成） このため、本発明は、入力端子から出力端子に到る線路
といま一つの入力端子から出力端子に到る線路の間にノ
ーマルモードノイズ用バイパスコンナンサが接続される
とともに、上記線路とアースとの間にコモンモードノイ
ズ用バイパスコンデンサとしてリード端子にビーズコア
の外嵌された３端子コンデンサを接続したものである。

すなわち、本発明は、入力端子から出力端子へ通過しよ
うとするノイズを、３端子コンデンサが有しているイン
ダクタンス成分により阻止するとともに、３端子コンデ
ンサが何しているキャパシタンス成分によりアースにバ
イパスするようにしたものである。

（発明の効果） 本発明によれば、ラインフィルタの線路とアースとの間
に接続されるコモンモードノイズ用バイパスコンデンサ
としてリード端子にビーズコアの外嵌された３端子コン
デンサを使用するようにしたので、コモンモードノイズ
は３端子コンデンサを構成するコンデンサユニットの電
極に到達してアースにバイパスされ、しかもノーマルモ
ードノイズ用バイパスコンデンサがインダクタとして機
能するようになる周波数帯域においても、そこに形成さ
れるＬＣ共振回路はＱが低いためにノイズ除去機能があ
まり低下することがなく、従来、除去するのが困難であ
った数１００ＭＨｚの高い周波数成分を有する輻射ノイ
ズも除去することができる。

また、本発明によれば、３端子コンデンザのリード端子
自身が有している残留インダクタンスがノイズ通過阻止
用のインダクタンスとして機能する構成を有しているの
で、３端子コンデンサがノイズに有効に作用し、少ない
部品点数でノイズ除去効果が大きく、構造簡単なライン
フィルタを得ることができる。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図に示すように、一対の入力端子１１．１２および
出力端子１３．１４を有する第７図の金属ケース５と同
様の形状および構造を有する金属ケース１５の内部には
、第２図に示すようなフィルタユニット１６が収容され
ている。

上記フィルタユニット１６は、一枚のプリント基板１７
に、ノーマルモードノイズ用バイパスコンデンサとして
の２端子コンデンサＣＩ＋およびコモンモードノイズ用
バイパスコンデンサとしての３端子コンデンサｃａｔ、
ｃｐｓを組み込んだもので、上記プリント基板！７の主
表面には、人力電極２１．２２、出力電極２３．２４お
よびアース電極２７．２８が形成されている。

上記３端子コンデンサＣ１２，Ｃ１０は、第３図（ａ）
および第３図（ｂ）に示すように、円形の誘電体板３５
の相対向する両生表面に夫々電極３６および３７が形成
されたコンデンサユニット３８を備え、このコンデンサ
ユニット３８の電極３６にＵ字形状に湾曲されたリード
端子３９を半田付けし、このリード端子３９の両脚部３
９ａおよび３９ｂに夫々フェライト等からなるビーズコ
ア４０ａおよび４０ｂを外嵌させる一方、コンデンサユ
ニット３８の他方の電極３７にはリード端子４１を半田
付けし、コンデンサユニット３８およびビーズコア４０
ａ、４０ｂを外装樹脂４２で被覆してなるものである。

上記３端子コンデンサＣＩ２１　ＣＩ３は、第３図（Ｃ
）にその等価回路を示すように、リード端子３９の脚部
３９ａとコンデンサユニット３８の電極３６との間にビ
ーズコア４０ａによるインダクタンスＬ、が接続され、
リード端子３９のいま一つの脚部３９ｂと上記電極３６
との間にはビーズコア４０ｂによるインダクタンスＬ２
が接続された回路構成を有している。

上記３端子コンデンサＣ１ｔのリード端子３９の脚部３
９ａ、３９ｂおよびリード端子４１は、第２図に示すよ
うに、プリント基板１７の人力電極２１、出力電極２３
およびアース電極２７に夫々半田付けされている。同様
に、いま一つの上記３端子コンデンサＣＩ３のリード端
子３９の脚部３９ｂ。

３９ａおよびリード端子４１はプリント基板１７の入力
電極２２、出力電極２４およびアース電極２８に夫々半
田付けされている。

なお、上記入力電極２１．２２間には、高周波特性の良
好な通常の２端子コンデンサＣ１１が接続されている。

上記のように、２端子コンデンサＣＩ＋および３端子コ
ンデンサＣＩ２．Ｃ１０をプリント基板１７に実装した
フィルタユニット１６は、第１図に示すように、金属ケ
ース１５内に収容され、プリント基板１７の人力電極２
１．２２は入力端子１１．１２に夫々半田付けされ、ま
た、プリント基板１７の出力電極２３．２４は出力端子
１’３　、１４に夫々半田付けされる。さらに、プリン
ト基板１７のアース電極２７．２８は夫々金属ケース１
５に半田付けされる。

以上にその具体的な構成を説明したラインフィルタは、
第４図に示すように、第７図の従来のラインフィルタ回
路において、コモンモードノイズ用バイパスコンデンサ
Ｃ３およびＣ３に代えて、３端子コンデンサＣ＋Ｚおよ
びＣ１０を夫々接続した等価回路を倚している。

第４図の等価回路からも明らかなように、第１図のライ
ンフィルタでは、入力端子１１から出力端子夏３に到る
コモンモードノイズは、３端子コンデンサＣＩ２のビー
ズコア４０ａのインダクタンスＬｌで減衰を受けた後、
コンデンサユニット３８の電極３６に到達し、このコン
デンサユニット３８にてアースにバイパスされ、さらに
、ビーズコア４０ｂのインダクタンスし２で減衰を受け
る。

同様に、入力端子１２から出力端子１４に到るコモンモ
ードノイズは、３端子コンデンサＣＩ３のビーズコア４
０ａのインダクタンスＬ１で減衰をうけた後、コンデン
サユニット３８の電極３６に到達し、このコンデンサユ
ニット３８にてアースにバイバスされ、さらにビーズコ
ア４０ｂのインダクタンスＬ２で減衰を受ける。つまり
、３端子コンデンサＣ，２，Ｃ，３では、第７図のコモ
ンモードノイズ用バイパスコンデンサＣｔ　、　Ｃ３と
異なり、リード端子３９の脚部３９ａ、３９ｂはノイズ
を減衰させる素子としても作用する。また、ノーマルモ
ードノイズ用バイパスコンデンサがインダクタとして機
能するようになる周波数帯域においても、３端子コンデ
ンサのリード端子３９の脚部３９ａのビーズコア４０ａ
により形成されるインダクタし、の存在により、ノーマ
ルモードノイズ用バイパスコンデンサと３端子コンデン
サとで形成されるＬＣ共振回路のＱが低下するため、貫
通コンデンサを用いた場合のようなノイズ除去機能の低
下があまり生じることがない。

このため、第１図のラインフィルタにより除去されるノ
イズの周波数の上限は約３００ＭＨｚまで向上させるこ
とができ、輻射ノイズを有効に除去することができる。

また、第１図のラインフィルタでは、プリント基板１７
に２端子コンデンサＣ１１および３端子コンデンサＣＩ
　２　＋　Ｃｌ　３を実装するようにしているため、自
動組立によりラインフィルタを組み立てることができ、
ラインフィルタのコストを大巾に引き下げることができ
る。

さらに、高周波ノイズが大きいときは、第５図（ａ）お
よび第５図（ｂ）に示すように、第１図のラインフィル
タの入力端もしくは出力側にチョークコイルＣＨを接続
するようにしてもよい。この場合、高周波ノイズに対応
して最適な定数を有するチョークコイルＣＨを自由に選
択することができる。

なお、上記の実施例において、３端子コンデンサとして
は、たとえば第６図に示すように、一枚の金属板を大略
Ｕ字形状に打ち抜いて形成したリードフレーム４４の両
脚部４４ａ、４４ｂの結合部４４ｃにチップコンデンサ
４５の一方の電極４５ａを半田付けする一方、このチッ
プコンデンサ４５の他方の電極４５ｂにリード端子４６
を半田付けし、リードフレーム４４の両脚部４４ａ、４
４ｂに夫々ビーズコア４０ａ、４０ｂを外嵌させ、外部
を外装樹脂４２でモールドするようにしたものを使用す
ることもできる。なお、ビーズコア４０ａ、４０ｂは、
第３図（ａ）に示す３端子コンデンサも第６図に示すも
のも、入力端子１１．１２側に接続される脚部にのみ設
けるようにしてもよい。

また、上記実施例において、プリント基板１７を使用す
ることなく、金属ケース１５内に、実質的に第４図と同
じ回路構成を有するフィルタユニッ）１６を構成するこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るラインフィルタの一実施例の内部
構造を示す説明図、 第２図はフィルタユニットの斜視図、 第３図（ａ）は３端子コンデンサの内部構造を示す平面
図、 第３図（ｂ）は第３図（ａ）の■−■線に沿う断面図、
第３図（Ｃ）は第３図（ａ）の３端子コンデンサの等価
回路図、 第４図は第１図のラインフィルタの等価回路図、第５図
（ａ）および第５図（ｂ）は夫々本発明の他の実施例の
回路図、 第６図は３端子コンデンサの変形例の説明図、第７図は
従来のラインフィルタの内部構造を示す説明図、 第８図は第７図のラインフィルタの回路図、第９図は貫
通コンデンサを用いたラインフィルタの回路図である。 １１４２・・・入力端子、　　１３．１４・・・出力端
子、１５・・・金属ケース、　　２１．２２・・・入力
電極、２３．２４・・・出力電極、　３５・・・誘電体
板、３６．３７・・・？［Ｌ３Ｂ・・・コンデンサユニ
ット、３９・・・リード端子、　　３９ａ、３９ｂ・・
・脚部、４０ａ、４０ｂ・・・フェライトビーズ、４１
・・・リード端子、 Ｃ１２，Ｃ１０・・・３端子コンデンサ。 特許出願人　株式会社　村田製作所 代理人弁理士　青　山　　葆ほか２名 第４Ｖ： 第６囚 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力端子から出力端子に到る線路といま一つの入
   力端子から出力端子に到る線路との間にノーマルモード
   ノイズ用バイパスコンデンサが接続されるとともに、上
   記各線路とアースとの間にコモンモードノイズ用バイパ
   スコンデンサが接続されてなるラインフィルタにおいて
   、上記コモンモードノイズ用バイパスコンデンサはリー
   ド端子にビーズコアの外嵌された３端子コンデンサであ
   ることを特徴とするラインフィルタ。