KR100578623B1

KR100578623B1 - 노이즈 필터

Info

Publication number: KR100578623B1
Application number: KR1020020054843A
Authority: KR
Inventors: 데라카와다카시게; 야마나카히데유키
Original assignee: 이엠씨 가부시키가이샤
Priority date: 2001-12-25
Filing date: 2002-09-11
Publication date: 2006-05-10
Also published as: DE60204110T2; DE60204110D1; US20030117814A1; JP2003198306A; ATE295627T1; TWI256769B; EP1326331A2; EP1326331A3; KR20030055093A; US6801103B2; EP1326331B1

Abstract

본 발명의 노이즈 필터(10)는, 서로 병렬로 접속된 인덕터(71)와 저항기(11)를 포함하고 있다. 전원 주파수 전류는 저항기(11)를 우회하여 인덕터(71)를 통과한다. 한편, 공진 주파수 전류를 포함하는 고주파 노이즈 전류는 인덕터(71)를 통과하지 않고, 저항기(11)에서 소비된다. 따라서, 노이즈 필터(10)에 노이즈 전력이 축적되지 않으므로, 전력의 방출에 의한 문제의 피해를 받지 않는다. 노이즈 필터(10)의 인덕터의 인덕턴스와 접지 용량과의 결합에 의한 공진 주파수 전류도 또한 저항기(11)에서 소비되므로, 그 자체의 문제도 없다.

Description

노이즈 필터{NOISE FILTER}

도 1[1]은 본 발명의 제1실시형태에 의한 노이즈 필터를 나타내는 회로도.

도 1[2]는 본 발명의 제2실시형태에 의한 노이즈 필터를 나타내는 회로도.

도 2는 도 1[1]의 노이즈 필터의 사용 상태를 나타내는 회로도.

도 3은 도 1[1]의 노이즈 필터의 감쇠 특성을 나타내는 그래프로서, 도 3[1]은 R=∽인 경우의 상태, 도 3[2]는 R=10㏀인 경우의 상태, 도 3[3]은 R=1㏀인 경우의 상태, 도 3[4]는 R=0.1㏀인 경우의 상태를 나타내는 그래프.

도 4[1]은 본 발명의 제3실시형태에 의한 노이즈 필터를 나타내는 회로도.

도 4[2]는 본 발명의 제4실시형태에 의한 노이즈 필터를 나타내는 회로도.

도 5는 본 발명의 제5실시형태에 의한 노이즈 필터를 나타내는 사시도.

도 6[1]은 종래의 노이즈 필터의 제1예, 도 6[2]는 제2예를 나타내는 회로도.

* 도면의 주요부분의 부호의 설명

10, 20, 30, 40, 50 : 노이즈 필터 11, 21~24 : 저항기

12 : 기기 31, 41~44 : 가변 저항기

53 : 프레임 54 : 회전축(저항치 가변수단)

71, 81~84 : 인덕터 72, 73, 88~91 : 단자

L : 인덕터(71)의 인덕턴스 R : 저항기(11)의 저항치

C : 기기(12)의 접지 용량

본 발명은, 전원선 또는 접지선 등 도선(導線)에 부착되어서, 도선에 유도(誘導)된 노이즈를 억제하는 인덕터를 구비한 노이즈 필터에 관한 것이다.

종래의 노이즈 필터는, 인덕터 및 커패시터로써 구성되어서, "노이즈"라고 하는 불필요한 신호의 주파수를 기타의 신호로부터 판별함으로써 전원 주파수 등의 신호만을 기기측에 통과시키는 기능을 갖고 있다. 노이즈의 주파수는, 예로서, 10㎑ 이상이다. 일본에서 상용 전원 주파수는 50 또는 60㎐이다. 그리고, 본 명세서에서 "기기"라는 용어는 통상적으로 전기 기기, 전기장치 등을 의미하는 것을 염두에 두어야 한다.

도 6은 종래의 노이즈 필터를 나타내는 회로도이다. 이하 도 6을 참조로 하여 노이즈 필터에 대하여 설명한다.

도 6[1]에 나타내는 노이즈 필터(70)는 하나의 인덕터(71)를 포함하는, 접지선용의 2단자 타입 노이즈 필터이다. 2개의 단자 중 하나의 단자(72)는 접지되고 다른 하나의 단자(73)는 기기에 접속된다. 또한, 인덕터(71)의 인덕턴스는, 누설 전류를 포함하는 전원 주파수 전류가 기기로부터 접지측에 흐름과 동시에 접지선에 유도된 노이즈 전류가 차단되도록 설정되어 있다.

도 6[2]에 나타내는 노이즈 필터(80)는 4개의 인덕터(81~84) 및 3개의 커패시터(85~87)를 포함하는, 전원선용의 4단자 타입 노이즈 필터이다. 한 쪽의 단자(88 및 89)는 전원에, 다른 쪽의 단자(90 및 91)는 기기에 각각 접속된다. 또한, 인덕터(81~84)의 인덕턴스 및 커패시터(85~87)의 정전용량은, 전원 주파수 전류가 전원으로부터 기기로 흐르고 또한 전원선에 유도된 노이즈 전류가 차단되도록 설정되어 있다.

그러나, 종래의 노이즈 필터는 이하의 문제를 가지고 있다.

"노이즈"라고 하는 노이즈 전력은 정상 상태 전류에서 전원선 또는 접지선에 유도될 뿐만 아니라 펄스 상태의 전류에서도 비정기적으로 유도된다. 이러한 경우에, 노이즈 필터의 인덕터 및 커패시터는 전계 및 자계에 의해서 각각 전력을 축적하고, 노이즈 전력의 유입이 정지되면 상기 축적한 전력을 방출한다. 이 때문에, 이 방출된 전력은 기기의 오동작 또는 일시적인 기능 저하를 일으킬 수도 있다.

접지선에 유도된 노이즈 전류를 감소시키기 위해서, 코일 등 인덕터가 사용된다. 특히, 접지선에 접속되는 대형 기기는 접지측에 대하여 상당히 큰 용량을 갖고 있으므로, 때때로 인덕터의 인덕턴스와 결합되어서 직렬 공진을 일으킬 수도 있다. 이로 인한 공진 주파수 전류가 기기에 유입되어서, 노이즈로 인한 장애를 일으킬 수도 있다.

상기의 관점에서, 본 발명의 목적은, 노이즈 필터로부터 방출되는 전력으로 인한 문제, 및 노이즈 필터의 인덕턴스와 접지 용량과의 결합에 의한 공진 주파수 전류로 인한 문제를 해결할 수 있는 노이즈 필터를 제공하는 것이다.

본 발명자는 이러한 문제를 해결하기 위한 연구에 몰두하였고, "노이즈 필터로부터 방출되는 전력으로 인한 문제는, 노이즈 필터가 노이즈 전류를 소비하는(노이즈 전류를 열 에너지로 변환하는) 기능을 갖고 있지 않으면, 발생하는 것"을 발견하였다. 본 발명은 이러한 발견에 따라서 이루어진 것이다. 즉, 노이즈 필터의 인덕터에 병렬로 저항기를 접속함으로써, 노이즈 전류를 저항기에서 소비시킬 수 있다. 또한, 이러한 회로 구성에서, 저항기는 또한 접지 용량과 인덕턴스와의 결합에 의해서 발생하는 직렬 공진 전류를 감쇠시키는 작용을 한다. 이하에 상세하게 설명한다.

본 발명에 의한 노이즈 필터는, 전원선 또는 접지선 등 도선에 부착되고, 상기 도선에 유도된 노이즈를 억제하는 인덕터를 구비하고 있으며, 또한 상기 인덕터에 병렬로 저항기가 접속되어 있다. 이러한 구성에서는, 낮은 주파수의 전원 전류는 저항기를 우회하여 전력 손실없이 인덕터를 통과한다. 한편, 공진 주파수 전류를 포함하는 고주파 노이즈 전류는 인덕터를 통과하지 않고, 고주파 노이즈 전류가 저항기에서 소비된다. 따라서, 노이즈에 의한 전력이 노이즈 필터에 축적되지 않으므로, 전력의 방출에 의한 문제는 발생하지 않는다. 또한, 노이즈 필터와 접지 용량에 의해서 발생하는 공진 주파수 전류도 저항기에서 소비되므로, 공진 주파수 전류에 의한 문제가 발생하지 않는다.

노이즈 필터는, 인덕터와 저항기를 포함하는 병렬 회로가 하나의 접지선에 부착되어서, 한 쪽의 단자가 접지측에 접속되고 다른 한 쪽의 단자가 기기에 접속되는 구성으로 할 수도 있다. 이러한 구성의 노이즈 필터는 소위 접지선용 노이즈 필터이다. 인덕터와 저항기의 수는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다. 인덕터가 복수인 경우는, 최소한 하나의 인덕터가 저항기에 병렬로 접속되는 구성이 될 수도 있다.

전원 전류의 각주파수(角周波數)를 ωp[rad], 노이즈 전류의 하한(下限) 각주파수를 ωn[rad], 상기 인덕터의 인덕턴스를 L[H], 상기 저항기의 저항치를 R[Ω]이라고 하면, 바람직하게는, 10(ωpㆍL)＜R＜(ωnㆍL)/10의 관계가 성립하고, 더욱 바람직하게는, 100(ωpㆍL)＜R＜(ωnㆍL)/100의 관계가 성립하며, 가장 바람직하게는, 1000(ωpㆍL)＜R＜(ωnㆍL)/1000의 관계가 성립한다. 이와 같이 R 값의 범위를 좁힘으로써, ωp에서의 감쇠량이 적절하게 작고, ωn에서의 감쇠량이 적절하게 큰, 균형이 잘 이루어진 특성을 취득할 수 있다.

또한, (ωnㆍL)/R

1/(2ωn)의 관계가 성립할 수도 있다. 이 경우에, 저항기에서 소비된 전력은 인덕터에 축적된 전력을 초과한다.

전원선이 하나 이상 설치되어 있는 경우, 노이즈 필터는, 인덕터와 저항기를 포함하는 병렬 회로가 각각의 전원선에 배치되고 또한 전원선 사이에 커패시터가 배치되는 구성이 될 수도 있다. 이러한 구성의 노이즈 필터는 소위 전원선용 노이즈 필터이다. 인덕터와 저항기의 수는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다. 인덕터가 복수인 경우는, 최소한 하나의 인덕터가 저항기에 병렬로 접속되는 구성이 될 수도 있다.

저항기는 가변 저항기일 수도 있다. 여러 종류의 기기에 노이즈 필터가 부착되므로, 접지 용량의 값이 변동한다. 따라서, 공진 주파수의 변동도 또한 가변 저 항기의 저항치를 변경함으로써 적절하게 조절할 수 있다.

노이즈 필터는, 인덕터가 환상(環狀) 코일이고, 저항기가 가변 저항기이고, 환상 코일과 가변 저항기를 포함하는 병렬 회로가 프레임 내에 수용되고, 가변 저항기가 환상 코일의 내주(內周) 벽으로써 둘러싸인 공간 내에 배치되고, 또한 가변 저항기의 저항치를 변경하는 저항치 가변 수단이 프레임의 외측으로부터 조작될 수 있는 위치에 배치되는 구성으로 할 수도 있다. 프레임의 외측으로부터 저항치 가변 수단을 조작함으로써, 접지 용량의 값의 변동을 용이하게 조절할 수 있다. 또한, 가변 저항기가 환상 코일의 내주 벽으로써 둘러싸인 공간 내에 배치되어 있으므로, 프레임 내의 공간을 효과적으로 이용할 수 있다.

(제1실시형태)

도 1[1]은 본 발명의 제1실시형태에 의한 노이즈 필터를 나타내는 회로도이고, 도 2는 도 1[1]의 노이즈 필터의 사용 상태를 나타내는 회로도이다. 이하, 이 들 도면을 참조로 하여 본 발명을 설명한다. 이 들 도면에서 도 6[1]의 구성 부분에 동일한 구성 부분은 동일한 참조 부호로써 표시하고, 그 설명을 생략한다.

본 실시형태의 노이즈 필터(10)는 서로 병렬로 접속된 인덕터(71) 및 저항기 (11)를 포함하고 있다. 인덕터(71) 및 저항기(11)로 구성된 병렬 회로는, 자체의 하나의 단자(72)가 접지측에 접속되고 다른 하나의 단자(73)가 기기(12)에 접속된다. 이와 같이, 노이즈 필터(10)는 접지선용의 2단자 타입 노이즈 필터이다.

이 병렬 회로에서, 전원 주파수 전류는 저항기(11)를 우회하여 인덕터(71)를 손실없이 통과한다. 한편, 공진 주파수 전류를 포함하는 고주파 노이즈 전류는 인 덕터(71)를 통과하지 않고 저항기(11)에서 소비된다. 따라서, 노이즈 필터(10)에는 노이즈 전력이 축적되지 않으므로, 전력의 방출에 의한 아무런 문제도 없다. 또한, 노이즈 필터(10)의 인덕턴스와 접지 용량 C와의 결합에 의한 공진 주파수 전류도 저항기(11)에서 소비되므로, 이러한 종류의 문제도 없다.

이러한 노이즈 필터(10)는, 하나의 도선에 사용됨에 따라서 2개의 단자(72 및 73)로 되므로, 인덕터(71) 이외의 것은 사용할 수 없다. 이러한 구성에서, 인덕터(71)의 인덕턴스를 L, 각주파수를 ω라고 하면, 리액턴스는 ωL이다. 한편, 기기(12)의 접지 용량 C에 의한 리액턴스는 1/ωC이고, 이것은 ωL과 직렬 공진함으로써 노이즈 전류가 발생한다.

본 실시형태에서, 인덕터(71)는 저항기(11)와 병렬로 접속되어 있다. 이 때문에, 전원 전류 또는 회로 단락(短絡)시의 접지 전류 등, 저주파 전류는 낮은 리액턴스를 갖는 인덕터(71)를 통하여 그대로 통과하고, 더욱 높은 주파수 성분을 갖는 노이즈 전류는 저항기(11)를 통과하여 여기에서 전력이 소비된다.

즉, 저항기(11)의 저항치를 R이라고 하면, 노이즈 필터(10)의 임피던스 Z는 이하의 식으로 표시된다.

Z=[1/{R²+(ωL)²}]ㆍ{R(ωL)²+jR²(ωL)} ㆍㆍㆍ(1)

ωL≪R이면,

Z=[1/{1+(ωL/R)²}]ㆍ{(ωL)²/R+jωL}≒jωL ㆍㆍㆍ(2)

ωL≫R이면,

Z=[1/{1+(R/ωL)²}]ㆍ{R+jR(R/ωL)}≒R ㆍㆍㆍ(3)

식 (2)로부터 명백한 바와 같이, 노이즈 필터(10)의 임피던스는 Z≒jωL이므로, 더욱 낮은 주파수 전류(전원 전류)는 거의 아무런 손실없이 노이즈 필터(10)를 통과한다. 한편, 식 (3)으로부터 명백한 바와 같이, 공진 주파수 전류를 포함하는 고주파 전류(노이즈 전류)는, 노이즈 필터(10)의 임피던스가 Z≒R이므로, 노이즈 필터(10)에서 소비된다.

전원 전류의 각주파수를 ωp[rad], 노이즈 전류의 하한(下限) 각주파수를 ωn[rad], 인덕터(71)의 인덕턴스를 L[H], 저항기(11)의 저항치를 R[Ω]이라고 하면, 식 (2) 및 (3)으로부터 명백한 바와 같이, 이하의 식이 성립되어야 한다.

(ωpㆍL)≪R≪(ωnㆍL) ㆍㆍㆍ(4)

식 (4)의 좌측의 (ωpㆍL)≪R의 관계에 대하여, R은 (ωpㆍL)보다도 가능한 한 훨씬 큰 것이 바람직하다. 한편, 식(4)의 우측의 R≪(ωnㆍL)의 관계에 대하여, R은 (ωnㆍL)보다도 가능한 한 훨씬 작은 것이 바람직하다. 이 두 가지의 관계를 절충하기 위해서는, 이하의 식이 성립되는 것이 바람직하다.

10(ωpㆍL)＜R＜(ωnㆍL)/10 ㆍㆍㆍ(5)

더욱 바람직하게는, 이하의 식이 성립되는 것이다.

100(ωpㆍL)＜R＜(ωnㆍL)/100 ㆍㆍㆍ(6)

가장 바람직하게는, 이하의 식이 성립되는 것이다.

1000(ωpㆍL)＜R＜(ωnㆍL)/1000 ㆍㆍㆍ(7)

이와 같이 R 값의 범위를 좁힘으로써, ωp에서의 감쇠량이 적절하게 작고, ωn에서의 감쇠량이 적절하게 큰, 균형이 잘 이루어진 특성을 취득할 수 있다.

이하에, 도 2를 참조로 하여, ωn, L, 및 R 사이의 적절한 관계를 더욱 상세하게 설명한다.

노이즈 전원 전압 Vn에 의한 노이즈 전류 In이 접지선을 통하여 기기(12)로 흐름에 따라서, 기기에서 장애를 발생시킨다. 이러한 기기(12)의 장애는, 노이즈 전류 In의 일부를 저항기(11)에서 열로 변환하는 노이즈 필터(10)에 의해서 방지될 수 있다. 장애의 정도가 사소한 경우에는, 노이즈 전류 In의 적은 부분만을 저항기 (11)에서 소비함으로써, 때때로 기기(12)의 장애가 회복될 수 있다. 따라서, 기본적으로 R의 값은 한정되지 않는다.

노이즈 필터(10) 양단의 전압을 Vf, 인덕터(71)를 통하여 흐르는 전류를 I1, 저항기(11)를 통하여 흐르는 전류를 Ir이라고 하면, 이하의 식이 성립한다.

I1=Vf/(ωnㆍL) ㆍㆍㆍ(8)

Ir=Vf/R ㆍㆍㆍ(9)

따라서, 인덕터(71)에 축적되는 전력 W1은 이하의 식으로 표시된다.

W1=LㆍI1²/2=Vf²/(2ωn²ㆍL) ㆍㆍㆍ(10)

이어서, 저항기(11)에서 소비되는 전력 Pr은 이하의 식으로 표시된다.

Pr=Ir²ㆍR=Vf²/R ㆍㆍㆍ(11)

이 경우에, 저항기(11)에서 소비되는 전력 Pr은 최소한 인덕터(71)에 축적되는 전력 W1을 초과하는 것, 즉, Pr

W1이 되는 것이 바람직하다. 따라서, 식 (10) 및 (11)로부터 이하의 식이 성립한다.

W1/Pr=R/(2ωn²ㆍL)

1 ㆍㆍㆍ(12)

∴ (ωnㆍL)/R

1/(2ωn) ㆍㆍㆍ(13)

여기서, 예로서, L=3[mH], ωn=2π×100[rad]으로 한다. 파라미터 ωn은 주파수가 50[㎐]인 상용 전원의 제2고조파(高調波)이다. 이 경우, 이하의 식이 된다.

(2π×100 ×0.003)/R = 0.6π/R

1/(4π×100)

∴ R

240π²≒2.37[㏀] ㆍㆍㆍ(14)

즉, 식 (14)를 만족시키는 R 값을 갖는 저항기(11)를 구비한 노이즈 필터 (10)는, 전원 주파수의 제2고조파보다 높은 주파수의 노이즈를 실질적으로 차단할 수 있다.

이하에, 도 1[1], 도 2, 및 도 3을 참조하여 감쇠 특성을 설명한다.

노이즈 필터(10)에 있어서, 인덕터(71)의 인덕턴스는 L=3mH(100회)이고, 기기(12)의 접지 용량은 C=800pF이다. 저항기(11)의 저항치 R은, 도 3[1]에서 ∽(즉, 아무런 저항기(11)도 없음), 도 3[2]에서 10㏀, 도 3[3]에서 1㏀이고, 도 3[4]에서는 0.1㏀이다.

도 3[1]의 노이즈 필터(10)는 종래의 노이즈 필터(70)(도 6[1] 참조)의 구성과 동일한 구성을 가지며, 공진 주파수를 포함하는 고조파 영역에서 감쇠량이 크게 떨어지는 것을 나타내고 있다. 한편, 도 3[2]-3[4]의 노이즈 필터는 본 실시형태의 노이즈 필터(10)의 구성과 동일한 구성을 가지고 있다. 도 3[2]-3[4]는, R이 ∽로부터 10㏀으로, 그리고 이어서 1㏀으로 감소됨에 따라서, 감쇠량의 하강이 감소되고, R=0.1㏀에서는 감쇠량이 하강하지 않는 특성을 나타낸다.

(제2실시형태)

도 1[2]는 본 발명의 제2실시형태에 의한 노이즈 필터를 나타내는 회로도이다. 이하, 도 1[2]를 참조로 하여 설명한다. 이 도면에서 도 6[2]의 구성 부분에 동일한 구성 부분은 동일한 참조 부호로써 표시하고, 그 설명을 생략한다.

본 실시형태의 노이즈 필터(20)는, 인덕터(81)와 저항기(21)로써 구성되는 병렬 회로, 및 인덕터(83)와 저항기(23)로써 구성되는 또 하나의 병렬 회로를 포함하여, 이 병렬 회로들이 한 쪽의 전원선에 직렬로 배치되어 있고, 또한, 인덕터(82)와 저항기(22)로써 구성되는 병렬 회로, 및 인덕터(84)와 저항기(24)로써 구성되는 또 하나의 병렬 회로를 포함하여, 이 병렬 회로들이 다른 쪽의 전원선에 직렬로 배치되어 있으며, 이 2개의 전원선 사이에 커패시터(85, 86 및 87)가 병렬로 접속되어 있다. 이와 같이, 노이즈 필터(20)는 전원선용의 4단자 노이즈 필터이다. 여기서, 인덕터(81~84) 중 최소한 하나에는 저항기가 접속되는 것을 염두에 두어야 한다.

전원 주파수 전류는 저항기(21~24)를 우회하여 인덕터(81~84)를 손실없이 통과한다. 한편, 공진 주파수 전류를 포함하는 고주파 노이즈 전류는 인덕터(81~84)를 통과하지 않고 저항기(21~24)에서 소비된다. 따라서, 노이즈 필터(20)에는 노이즈 전력이 축적되지 않으므로, 전력의 방출에 의한 아무런 문제도 없다. 또한, 노 이즈 필터(20)의 인덕턴스와 접지 용량 C와의 결합에 의한 공진 주파수 전류도 저항기(21~24)에서 소비되므로, 이러한 종류의 문제도 없다.

전원선 또는 접지선 등, 도선에 유도되는 노이즈 전류는 기기에 불필요한 노이즈 전력을 공급함에 따라서, 기기에 장애를 일으키거나 기능을 저하시킨다. 이러한 노이즈 전류는 노멀 모드(normal mode) 및 코먼 모드(common mode)의 2종류의 전송 모드로 전송된다. 노멀 모드에서, 노이즈 전류는 전원선 등 2개의 도선을 통하여 동일한 진폭으로서 반대 방향으로 흐른다. 코먼 모드에서는, 노이즈 전류는 전원선 등 2개의 도선을 통하여 동일한 진폭으로서 동일 방향으로 흐른다.

일반적으로, 기기에 장애를 일으키는 노이즈 전류는, 이러한 2종류의 전송 모드가 서로 중첩된 형태로 되어 있다. 이 중에서, 노멀 모드의 노이즈 전류는 도 6[2]에 도시한 4단자 노이즈 필터에 의해서 억제된다. 그러나, 이러한 구성은 인덕터와 커패시터만을 구비하고 있으므로, 노이즈 전류를 열로서 소비하여 감소시키는 아무런 기능을 갖고 있지 않다. 이 문제를 해결하기 위하여, 본 실시형태의 노이즈 필터(20)는 종래의 4단자 노이즈 필터의 인덕터(81~84)에 각각 서로 병렬로 저항기 (21~24)를 접속함으로써, 고주파 노이즈 전류를 열 손실로써 감소시키는 기능을 갖는다. 이러한 구성은 또한 도 1[1]에 나타낸 상기의 2단자 노이즈 필터와 동일한 노이즈 전류 감쇠 효과를 발휘하는 것을 기대할 수 있다.

(제3실시형태)

도 4[1]은 본 발명의 제3실시형태에 의한 노이즈 필터를 나타내는 회로도이고, 이하, 도 4[1]을 참조로 하여 설명한다. 이 도면에서 도 1[1]의 구성 부분에 동일한 구성 부분은 동일한 참조 부호로써 표시하고, 그 설명을 생략한다.

본 실시형태의 노이즈 필터(30)는 제1실시형태의 저항기(11)(도 1[1] 참조)를 가변 저항기(31)로써 대체한 것이다. 여러 종류의 기기에 노이즈 필터(30)가 부착되므로, 접지 용량 C의 값이 변동한다. 따라서, 공진 주파수의 변동도 또한 가변 저항기(31)의 저항치를 변경함으로써 적절하게 조절할 수 있다.

(제4실시형태)

도 4[2]는 본 발명의 제4실시형태에 의한 노이즈 필터를 나타내는 회로도이고, 이하, 도 4[2]를 참조로 하여 설명한다. 이 도면에서 도 1[2]의 구성 부분에 동일한 구성 부분은 동일한 참조 부호로써 표시하고, 그 설명을 생략한다.

본 실시형태의 노이즈 필터(40)는 제2실시형태의 저항기(21~24)(도 1[2] 참조)를 각각 가변 저항기(41~44)로써 대체한 것이다. 여러 종류의 기기에 노이즈 필터(40)가 부착되므로, 접지 용량 C의 값이 변동한다. 따라서, 공진 주파수의 변동도 또한 가변 저항기(41~44)의 저항치를 변경함으로써 적절하게 조절할 수 있다. 여기서, 인덕터(81~84) 중 최소한 하나에는 가변 저항기가 접속되는 것을 염두에 두어야 한다. 또한, 제2실시형태의 저항기(21~24)(도 1[2] 참조) 중 최소한 하나는 가변 저항기로써 대체될 수도 있다.

(제5실시형태)

도 5는 본 발명의 제5실시형태에 의한 노이즈 필터를 나타내는 사시도이다. 이하, 도 5를 참조로 하여 설명한다. 본 실시형태는 도 4[1]의 회로와 동일한 회로를 사용하므로, 도 5에서 도 4[1]의 구성 부분에 동일한 구성 부분은 동일한 참조 부호로써 표시하고, 그 설명을 생략한다.

본 실시형태의 노이즈 필터(50)는, 서로 병렬로 접속되는 환상 코일(71), 및 가변 저항기(31)를 포함하고 있다. 환상 코일(71)과 가변 저항기(31)를 포함하는 병렬 회로는, 그 하나의 단자가 커넥터(51)를 통하여 접지측에 접속되고, 다른 하나의 단자가 커넥터(52)를 통하여 기기에 접속된다. 따라서, 노이즈 필터(50)는 접지선용의 2단자 노이즈 필터이다. 환상 코일(71)과 가변 저항기(31)를 포함하는 병렬 회로는 프레임(53) 내에 수용되어 있다. 이 프레임(53)는, 예로서, 알루미늄 등의 금속 또는 도전성 플라스틱으로 제조한다.

또한, 환상 코일(71)의 중심에 가변 저항기(31)가 배치되어 있다. 즉, 환상 코일(71)의 중심에 가변 저항기(31)가 수용되어서, 프레임 내의 공간을 효과적으로 이용한다.

또한, 가변 저항기(31)의 저항치를 변경하기 위한 회전축(저항치 가변 수단)(54)이 프레임(53)의 외측으로부터 조작될 수 있는 위치에 배치되어 있다. 이러한 구성에 있어서, 프레임(53)의 외측으로부터 회전축을 조작함으로써, 접지 용량 C의 값의 변동을 용이하게 조절할 수 있다. 상세하게는, 프레임(53)에 관통 구멍(55)이 형성되어 있으므로, 이 구멍을 통하여 표준형 드라이버를 삽입하여 회전축(54)을 용이하게 회전시킬 수 있다.

여러 종류의 기기에 노이즈 필터(50)가 부착되므로, 접지 용량 C의 값이 변동한다. 따라서, 노이즈 필터(50)가 기기에 부착된 후에, 회전축(54)을 조작하여 필요로 하는 감쇠 특성을 취득할 수 있다.

본 발명은, 물론, 상기의 제1 내지 제5실시형태에 한정되는 것은 아니라는 것을 이해하여야 한다. 예로서, 제1 내지 제4실시형태 중 어느 하나의 노이즈 필터를 N개 서로 병렬로 배치하여, 금속 또는 비금속 재료로 제조한 하나의 프레임 내에 수용함으로써 2N개 또는 4N개의 단자를 갖는 노이즈 필터를 구성할 수도 있다. 여기서, N은 2 이상의 정수(整數)이다.

본 발명의 노이즈 필터는, 종래의 노이즈 필터의 인덕터에 저항기가 서로 병렬로 접속되는 간단한 구성을 구비하여, 공진 주파수 전류를 포함하는 고주파 노이즈 전류가 인덕터를 우회하여 저항기에서 소비되므로 전력 방출로 인한 기기의 오동작을 방지하고 또한 기기의 접지 용량으로 인한 공진 주파수 전류도 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 노이즈 필터에 의하면, 상기 인덕터와 상기 저항기를 포함하는 병렬 회로가 하나의 상기 접지선에 부착되어서, 한 쪽의 단자가 접지측에 접속되고 다른 한 쪽의 단자가 기기에 접속되므로, 본 발명의 노이즈 필터를 접지선용으로 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 노이즈 필터에 의하면, 전원 전류의 각주파수를 ωp[rad], 노이즈 전류의 하한 각주파수를 ωn[rad], 상기 인덕터의 인덕턴스를 L[H], 상기 저항기의 저항치를 R[Ω]이라고 할 때, 바람직하게는, 10(ωpㆍL)＜R＜(ωnㆍL)/10의 관계가 성립하고, 더욱 바람직하게는, 100(ωpㆍL)＜R＜(ωnㆍL)/100의 관계가 성립하며, 가장 바람직하게는, 1000(ωpㆍL)＜R＜(ωnㆍL)/1000의 관계가 성립한 다. 따라서, ωp에서의 감쇠량이 적절하게 작고, ωn에서의 감쇠량이 적절하게 큰, 균형이 잘 이루어진 특성을 취득할 수 있다.

또한, (ωnㆍL)/R

전원선이 하나 이상 설치되어 있는 경우, 노이즈 필터는, 인덕터와 저항기를 포함하는 병렬 회로가 각각의 전원선에 배치되고 또한 전원선 사이에 커패시터가 배치되는 구성이 될 수도 있다. 이러한 구성의 노이즈 필터를 전원선용으로 사용할 수 있다.

저항기는 가변 저항기일 수도 있다. 여러 종류의 기기에 노이즈 필터가 부착되므로, 접지 용량의 값이 변동한다. 따라서, 공진 주파수의 변동도 또한 가변 저항기의 저항치를 변경함으로써 적절하게 조절할 수 있다.

노이즈 필터는, 가변 저항기의 저항치를 변경하기 위한 저항치 가변 수단이 프레임의 외측으로부터 조작될 수 있는 위치에 배치되는 구성으로 할 수도 있다. 따라서, 프레임의 외측으로부터 저항치 가변 수단을 조작함으로써, 접지 용량의 값의 변동을 용이하게 조절할 수 있다. 또한, 가변 저항기가 환상 코일의 내주 벽으로써 둘러싸인 공간 내에 배치되어 있으므로, 프레임 내의 공간을 효과적으로 이용할 수 있다. 따라서, 노이즈 필터의 소형화 및 경량화를 달성할 수 있다.

본 발명은 본 발명의 개념 또는 본질적인 특징으로부터 벗어남이 없이 기타의 특정 형태로 실시할 수도 있다. 그러므로, 상기 실시형태는 모두 설명을 위한 것이고 한정하고자 하는 것이 아니며, 따라서 상기의 설명보다는 첨부된 청구범위 에 의해서 정의된 본 발명의 범위, 및 청구범위에 동등한 의미와 범위 내에 들어가는 모든 변형은 본 발명에 포함되는 것으로 간주한다.

명세서, 청구범위, 도면 및 요약을 포함하는 일본국 특허출원 제2001-391303호(2001년 12월 25일 출원)의 전체적인 개시는 여기에 참조로서 전체적으로 포함된다.

Claims

삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
기기를 접지하기 위한 접지선과,

상기 접지선에 유도되는 노이즈 전류가 상기 기기에 흐르는 것을 억제하는 인덕터와,

상기 인덕터에 병렬 접속된 저항기를 포함하고,

노이즈 전류의 하한 각주파수를 ωn[rad], 상기 인덕터의 인덕턴스를 L[H], 상기 저항기의 저항치를 R[Ω]이라고 할 때,

상기 저항기의 저항치를 (ωnㆍL)/R
1/(2ωn)로 설정한 것을 특징으로 하는 노이즈 필터.
삭제
제10항에 있어서,

접지 용량이 서로 다른 다수의 기기를 설치하기 위해 상기 접지선이 사용되는 경우, 상기 저항기는 가변 저항기인 것을 특징으로 하는 노이즈 필터.
삭제
삭제
삭제
제12항에 있어서,

노이즈 전류의 하한 각주파수를 ωn[rad], 상기 인덕터의 인덕턴스를 L[H], 상기 가변 저항기의 저항치를 R[Ω]이라고 할 때,

상기 가변 저항기의 저항치를, (ωnㆍL)/R
1/(2ωn)로 설정한 것을 특징으로 하는 노이즈 필터.
제10항에 있어서,

상기 인덕터는 환상 코일로 구성되고,

상기 저항기는 가변 저항기로 구성되고,

상기 환상 코일과 상기 가변 저항기의 병렬 회로는, 프레임 내에 수용되고,

상기 가변 저항기의 저항치를 변경하는 저항치 가변 수단을 외부로부터 조작할 수 있도록, 상기 프레임의 상기 저항치 가변수단에 대응하는 위치에 관통 구멍을 형성한 것을 특징으로 하는 노이즈 필터.
삭제