JP2000201045A - 電源フィルタ - Google Patents

電源フィルタ

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JP2000201045A
JP2000201045A JP11327739A JP32773999A JP2000201045A JP 2000201045 A JP2000201045 A JP 2000201045A JP 11327739 A JP11327739 A JP 11327739A JP 32773999 A JP32773999 A JP 32773999A JP 2000201045 A JP2000201045 A JP 2000201045A
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coil
filter
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core
coils
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Hans-Otto Haller
ハラー ハンス−オット
Thomas Riesle
リースレ トーマス
Jose-Ignacio Rodriguez-Duran
ロドリゲス−ドゥラン ホセ−イグナチオ
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Deutsche Thomson Brandt GmbH
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804Printed windings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Filters And Equalizers (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上述の形式のフィルタを提供して、できる限
りシンメトリックな構造と小さな散乱インダクタンスと
をコンパクトな寸法で達成することである。 【解決手段】 コイルは導体路として基板層上に配置さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、第1のコイルおよ
び第2のコイルを有しており、このコイルは共通のコア
を有している電源フィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】この種のフィルタは特に電源網との接続
のためのスイッチング電源回路部の入力側で使用され
る。フィルタはスイッチング電源回路部内で発生する高
周波障害が電源端子を介して電源網に達するのを回避す
るとともに、高周波障害が電源網を介して装置へ達する
ことも防ぐ。このフィルタは50Hzの電源周波数をほ
ぼ減衰させずに透過する。
【0003】コイルはこの場合通常は、円筒形かつチャ
ンバ内で分割されたコイル体上に構成されており、この
コイル体が銅線から成る巻線を有している。その際にコ
イル体を通してコアが案内されている。前述のタイプの
フィルタの動作原理を図1に即して説明する。電源線路
の各ワイヤはこの場合それぞれ1つのコイルC1または
C2を通して案内される。その際に2つの巻線C1、C
2は2つの入力側E1、E2に関連して相互に逆に分極
されている。高周波障害は入力線路例えば入力線路E1
を介して伝搬し、これによりコイルC1の完全なインダ
クタンスが現れる。これに対して2つの入力側E1、E
2へ同時に印加される電源網の周波数が50Hzである
場合には、2つの巻線の極性が異なることによりコア内
の磁界が消滅する。したがってフィルタはできる限りシ
ンメトリックに構成して、50Hzの周波数に対する入
力インピーダンスが形成されないようにしなければなら
ない。2つのコイルC1、C2は共通のコア(図示しな
い)を介して磁気的に相互に結合されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上述
の形式のフィルタを提供して、できる限りシンメトリッ
クな構造と小さな散乱インダクタンスとをコンパクトな
寸法で達成することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この課題は、コイルは導
体路として基板層上に配置されている構成により解決さ
れる。本発明の有利な実施形態は従属請求項に記載され
ている。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明のフィルタは巻線を有する
コイルを備えており、巻線は導体路として基板層ないし
支持体層、例えば通常は薄い配線板上に配置されてい
る。コイルはこの場合1つまたは複数の基板層を有して
おり、これは基板層が複数存在する場合には相互にコン
タクトされている。基板層は中心に開口部を有してお
り、この開口部を通してコアが案内される。
【0007】基板層は例えば複数の螺旋体を有してお
り、この螺旋体はスパイラル形状に内側へ向かい、かつ
めっきスルーホールを介して基板層の他方側へ案内され
ている。後面で巻線はスパイラル形状に再び外側へ向か
って案内され、巻線の2つの端子をボードの縁部に取り
出すことができる。これにより特にコイルの入力側およ
び出力側をボードの対向する側に配置できる。相応する
数の螺旋体がある場合にも1つの巻線に対して1つの基
板層で充分であるので、フィルタに対してはコイル当た
りただ1つの基板層しか必要でない。2つのコイルの2
つの基板層は例えば同一に構成することができ、その際
に基板層上のコイルの入力側および出力側は対向するコ
ーナーの領域に配置される。シンメトリックな構成を考
慮するとE/EコアまたはE/Iコアが有利である。
【0008】めっきスルーホールにおいては2つのコイ
ル間のアイソレーションが必要である。このために誘電
性の分離層、例えばプラスティックフィルムが使用され
る。基板層の対向する側面に誘電性材料を相応にコーテ
ィングすることも同様に可能である。電源フィルタにお
けるアイソレーションへの要求は変換器での要求よりも
格段に小さい。このため基板層はコアの開口部が位置す
る領域で実質的にその幅全体を利用することができる。
【0009】コアおよび導体路の配置された基板層はき
わめて高い精度で製造することができる。基板層はこの
場合、コア特にコアの開口部のみによって遊びなしに保
持されるように選定される。したがってコイル体は必要
ない。周知のエッチング手法により導体路は基板層上に
正確に対称に配置され、これにより基板層を備えた電源
フィルタは多数の非対称な銅線の巻線を備えたコイル体
よりもはるかに良好な電気的特性を有する。
【0010】コアとして特に狭いE/EコアまたはE/
Iコアを使用することができ、このためフィルタはきわ
めてコンパクトに、また相応の保持手段を使用する際に
も電源回路部内のボード上に垂直に配置することができ
る。このことによりボード上の必要面積はきわめて僅か
になる。多くの装置でスイッチング電源回路部はボード
を有する外部ユニットとして遮閉された金属ケージ内に
配置される。スイッチング電源回路部ではしばしば2つ
の電源フィルタが使用されるので、これにより電源回路
部の著しい縮小化が達成される。
【0011】フィルタの適用分野として例えば、娯楽用
電子機器の装置でのスイッチング電源回路部の電流補償
された電源フィルタが挙げられる。
【0012】
【実施例】以下に本発明を実施例により概略的な図に即
して説明する。
【0013】図1には電流補償された電源フィルタが示
されており、このフィルタは2つのコイルC1、C2と
相応の入力側E1、E2および出力側A1、A2とを有
している。このフィルタについては既に説明した。2つ
のコイルはこの場合シンメトリックに配置され、共通の
コアを介して磁気的に相互接続されている。2つのコイ
ルC1、C2の巻線の巻回しの様態はここでは、2つの
巻線が反転状態で結合されるようになっている。
【0014】図2では本発明のフィルタがコアおよび2
つのコイルC1、C2を通る線で切断された断面図で示
されている。コアはこの実施例では、2つのコア半部K
1、K2を有するE/Iコアから形成されている。E/
Iコアに代えて、フィルタが比較可能な電気的特性を有
するE/Eコアを使用することもできる。2つのコイル
C1、C2はここでは巻線として単純に示されている。
2つのコイルの間には誘電性すなわち非導電性の分離層
Iが存在している。
【0015】コイルC1の構造は図3から見て取れる。
この図には基板層P1が上から見た図で、またコア半部
K1の部分が示されている。コイルC1はこの場合基板
層P1の両側面の導体路として、例えば通常のエッチン
グ手法を用いて堆積されている。その際にこの導体路は
入力側E1から出発して、表面でスパイラル形状にコア
半部K1の中央のコア脚部の周囲を内側へ向かって案内
される。基板層P1は中央に開口部を有しており、この
開口部はコア半部K1の中央のコア脚部に対してできる
限り正確に適合されている。螺旋体の端部で導体路は例
えばめっきスルーホールを介して基板層P1の他方の側
へ案内され、また再び開口部の周囲をスパイラル形状で
出力側A1へ案内される。基板層P1の両側面の螺旋体
はここでは高い精度でシンメトリックに配置することが
でき、その際に有利には上方の導体路と下方の導体路と
は合同である。コイルC1に対して基板層は多層技術に
より提供され、これにより高い巻線数を達成することが
できる。
【0016】コイルC2はコイルC1と同一に構成され
ているが、コイルC1に対して対称にコア内に取り付け
られている。このことは図4に示されている。コイルC
2は同様に1つまたは複数の基板層P2上に配置されて
おり、この基板層の入力側E2および出力側A2はコイ
ルC1の入力側および出力側に対して対向するコーナー
に配置されている。基板層の対称性から、コイルC1の
基板層P1とコイルC2の基板層P2とは倒置により重
ねることができる。
【0017】基板層P1、P2は実際には2つのコア半
部K1、K2のコア脚部に対してきわめて正確に適合す
るように製造される。このため2つのコイルC1、C2
はコアに関してきわめて高い対称性を達成でき、従来周
知のフィルタに比べて改善された電気的特性が得られ
る。同時にコイル体が過剰となる。平坦な基板層P1、
P2に基づいて、図2に示されているようにきわめて平
坦なE/EフェライトコアまたはE/Iフェライトコア
を使用することができる。このコアは相応の保持手段を
用いて装置のボード上に垂直に配置することができる。
これによりボード上の必要面積はきわめて小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】対称なフィルタ(従来技術)の電気的な構造を
示す図である。
【図2】E/Iコアを有するフィルタの断面図である。
【図3】第1のコイルを有するコア半部を示す図であ
る。
【図4】第2のコイルを有するコア半部を示す図であ
る。
【符号の説明】
C1、C2 コイル E1、E2 入力側 A1、A2 出力側 K1、K2 コア半部 P1、P2 基板層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス−オット ハラー ドイツ連邦共和国 ニーデレシャッハ ウ ンテルム ヘルシャフツヴァルト 2 (72)発明者 トーマス リースレ ドイツ連邦共和国 ファウエス−タンハイ ム ゲマインデヴァルトシュトラーセ 14 (72)発明者 ホセ−イグナチオ ロドリゲス−ドゥラン ドイツ連邦共和国 フイリンゲン−シユヴ エニンゲン ブレントヴェーク 16

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1のコイル(C1)および第2のコイ
    ル(C2)を有しており、該コイルは共通のコア(K
    1、K2)を有している電源フィルタにおいて、 コイル(C1、C2)は導体路として基板層(P1、P
    2)上に配置されていることを特徴とする電源フィル
    タ。
  2. 【請求項2】 2つのコイル(C1、C2)の間には誘
    電性の分離層が配置されている、請求項1記載のフィル
    タ。
  3. 【請求項3】 コア(K1、K2)は平坦なフェライト
    コアである、請求項2記載のフィルタ。
  4. 【請求項4】 前記基板層(P1、P2)は相互に対称
    にコア上に配置されている、請求項1から3までのいず
    れか1項記載のフィルタ。
  5. 【請求項5】 2つのコイル(C1、C2)の基板層
    (P1、P2)は同一である、請求項4記載のフィル
    タ。
  6. 【請求項6】 コイルの巻線の入力側(E1、E2)お
    よび出力側(A1、A2)はフィルタの対向側に配置さ
    れている、請求項4または5記載のフィルタ。
  7. 【請求項7】 各コイル(C1、C2)はそれぞれ唯一
    の基板層(P1、P2)の上に配置されており、該基板
    層は両側に導体路とめっきスルーホールとを有する、請
    求項4または5記載のフィルタ。
  8. 【請求項8】 狭い側辺と広い側辺とを備えた矩形の輪
    郭を有しており、狭い側辺を用いてボードに固定するた
    めの保持手段を有する、請求項1から7までのいずれか
    1項記載のフィルタ。
  9. 【請求項9】 電源フィルタは電流補償されたフィルタ
    である、請求項1から8までのいずれか1項記載のフィ
    ルタ。
JP11327739A 1998-11-20 1999-11-18 電源フィルタ Withdrawn JP2000201045A (ja)

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CN1254984A (zh) 2000-05-31
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