JPH03219609A - 積層型コモンモードチョークコイル - 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、磁性体シートを積層して一体化した積層体ブ
ロックの内部に相対向した２つのコイルを形成された積
層型コモンモードチョークコイルに関する。

［背景技術］ 〔積層型コモンモードチョークコイルの構造〕第６図に
２素子（コイル）の積層型コモンモードチョークコイル
の一般的な構造を示す。

第６図に示すように、積層型チョークコイルは、Ｎｉ−
Ｚｎ系フェライト等の磁性体シート１の表面にコイル状
の導体線路３ａ及び引出し電極４ａを印刷された導体印
刷シート５と、磁性体シート１に導体線路６ａ、引出し
電極７ａ及びスルーホール８ａを設けられた導体印刷シ
ート９と、磁性体シート１にコイル状の導体線路３ｂ、
引出し電極４ｂ及びスルーホール８ｂを設けられた導体
印刷シート１ｏと、磁性体シート１の表面に導体線路６
ｂと引出し電極７ｂを設けられた導体印刷シート１１と
、磁性体シート１にスルーホール１２を形成されたスル
ーホールダミーシート１３と、何も加工されていないダ
ミーシート１４（単なる磁性体シート１）から構成され
ており、これら複数枚の磁性体シート１を第６図のよう
に積層し、一体化することによって積層体ブロック２が
構成されている。また、この積層体ブロック２の内部に
は、導体線路３　ａ　、　６　ａ　、　３　ｂ　、　８
　ｂ　ニよって２つのコイルＡ、Ｂが形成されている。

一方のコイルＡは、複数枚のスルーボールダミーシート
１３を挟んで上下に導体印刷シートθ。

５を積層し、スルーホール１２を介して上下の導体線路
６ａ、３ａを電気的に接続させて構成されている。そし
て、導体線路３ａ、６ａによって構成されたコイルＡの
入力側の引出し電極７ａは、一方の導体印刷シート８の
縁において導体線路６ａの端に設けられており、出力側
の引出し電極４ａは、他方の導体印刷シート５の縁にお
いて導体線路３ａの端に設けられている。同様に、他方
のコイルＢは、複数枚のスルーホールダミーシート１３
を挟んで上下に導体印刷シー）１０，１１を積層し、ス
ルーホール１３を介して上下の導体線路ｓｂ、ｅｂを電
気的に接続させて構成されている。また、導体線路３ｂ
、６ｂによって構成されたコイルＢの入力側の引出し電
極７ｂは、一方の導体印刷シート１１の縁において導体
線路８ｂの端に設けられており、出力側の引出し電極４
ｂは、他方の導体印刷シート１０の縁において導体線路
３ｂの端に設けられている。なお、スルーホールダミー
シート１３は、導体線路６ａと３ａの間の浮遊容量と、
導体線路６ｂと８ｂの間の浮遊容量を低減するために用
いられている。

コイルＡを形成されたシート９，１３，６とコイルＢを
形成されたシート１０，１３．１１は、複数枚のダミー
シート１４を挟んで上下に積層されており、両コイルＡ
、Ｂは、相対向するように配置されており、コモンモー
ドチョークコイルは、第７図に示すような等節回路とな
っている。なお、上記ダミーシート１４は、コイルＡと
コイルＢの間の浮遊容量を調整するために用いられてい
る。

さらに、最上層及び最下層には、コイルＡ、　Ｂの絶縁
及び保護を目的として複数枚のダミーシート１４が積層
されている。

なお、上記積層型コモンモードチョークコイルは、Ａｇ
またはＡｇ−Ｐｄ等の導電ペーストによフて導体線路や
スルーホールを形成されたグリーンシート状態の各磁性
体シートを所定の順序で積層し、互いに圧着させた後に
焼成して積層体ブロックを形成し、各引出し電極と電気
的に導通させて積層体ブロックの表面に両コイルの外部
電極を設けることにより製造されるものである。

（従来の積層型コモンモードチョークコイル）第８図に
は、従来の積層型コモンモードチョークコイルにおける
、コイルＡとコイルＢのパターン構造を対比して示しで
ある。つまり、同コイルＡ、Ｂは、互いに相対向するよ
うに構成されており、それぞれ両端部を除きダミーシー
ト１４に関して互いに対称なパターンに形成されている
。このため、コイルＡの囲む面積ＳＡ（綱掛けして図示
する。他も同様。）とコイルＢの囲む面積ＳＢＯとは、
互いに等しく、Ｓ　Ａ＝　Ｓ　ａ。となっている。

［発明が解決しようとする課題］ 第８図に示すパターンは、公称１．５ターン・タイプの
コモンモードチョークコイルのコイルパターンである。

しかしながら、両コイルＡ、Ｂは、引出し電８ｊ４ａ、
４ｂ、７ａ、７ｂの位置が重複しないように構成する必
要があるので、正確には等しいターン数とはなっていな
い。すなわち、磁性体シート１の一辺を１７４ターンと
して計算すると、第８図のパターンでは、コイルＡのタ
ーン数は５／４ターンであり、コイルＢのターン数は７
／４ターンとなっており、岡コイルＡ、Ｂで１７２ター
ンの差が生じている。これは、公称ターン数を２．５タ
ーン、３．５ターン、・・・　と変化させても同様であ
り、必ず１／２ターンの差が生じることになる。従って
、コイルＡのインダクタンス値ＬＡとコイルＢのインダ
クタンス値Ｌａは等しくならず、常にＬＡ＜Ｌ、Ｂとな
る。

なお、このインダクタンス値の差 （以下、インダクタンス値の差ΔＬは、ＬＡ−ＬＢをイ
ンダクタンスの平均値 ｒ＝　　ＬＡ＋ＬＢ で割って正規化した値を考えることにする。）は、ター
ン数が小さくなる程、大きくなる。実際の値としては、
上記の例でＬＡ＝６．７μＨ，Ｌ、＝８．７μＨとなり
、ΔＬ＝２θ％となっている。

しかるに、コモンモードチョークコイルには、一般にノ
ーマルモードの型でシグナルが入力されるが、従来の積
層型コモンモードチョークコイルにあっては、インダク
タンス値の差ΔＬが大きいので、両コイル間に発生する
逆向きの磁束がアンバランスとなり、互いに打ち消し合
わなくなり、チョークコイルに磁気飽和が発生し、この
結果インダクターとしての機能が消失するという問題が
あった。

本発明は、斜上の従来例の欠点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、積層型のコモンモード
チョークコイルにおいて、相対向する２つのコイルのイ
ンダクタンス値の差を小さくし、チョークコイルの磁気
飽和を防止することにある。

［課題を解決するための手段］ このため、本発明の積層型コモンモードチョークコイル
は、複数枚の磁性体シートを積層一体化して積層体ブロ
ックを形成し、前記磁性体シートの表面に形成された導
体線路によってターン数の異なる相対向せる２つのコイ
ルを前記積層体ブロック内に形成されたコモンモードチ
ョークコイルにおいて、前記コイルのうちターン数の多
いコイルの囲む面積をターン数の少ないコイルの囲む面
積よりも小さくすることにより、両コイルのインダクタ
ンス値の差を極く小さくしたことを特徴としている。

［作用コ 本発明は、ターン数の異なる２つのコイルの囲む面積を
異ならせることにより、両コイルのインダクタンス値の
差を極く小さくする（好ましくは、インダクタンス値の
差をゼロにする）ものである。

すなわち、コイルのインダクタンス値は、コイルのター
ン数が大きくなると増大し、コイルの囲む面積（断面積
）が小さくなると減少するので、ターン数の大きなコイ
ルの囲む面積をターン数の小さなコイルの囲む面積より
も小さくすることにより、両コイルのインダクタンス値
の差を小さくすることができ、両コイルの囲む面積の比
を適当に設定することによりインダクタンス値の差を極
く小さくすることができる。

しかして、ターン数の異なるコイルのインダクタンス値
の差を極く小さくすることにより、ノーマルモードの信
号が入力された時に、コイル間に発生する磁束がバラン
スして打ち消し合い、チョークコイルが磁気飽和するこ
とを防止できる。

口実施例］ 以下、本発明を第１図〜第Ｓ図に従って説明する。

本発明に係る積層型コモンモードチョークコイルは、第
６図に示したような構造を備えており、内部にターン数
の異なる２つのコイルＡ、Ｂを有している。このような
構造の積層型コモンモードチョークコイルにあっては、
従来のように両コイルＡ、Ｂの囲む面積が等しいと、イ
ンダクタンス値の差ΔＬが大きくなるので、本発明にあ
っては、コイルＡ、Ｂの導体線路のパターンを変更して
コイルＡ、Ｂの囲む面積ＳＡ、ＳＢを異ならせることに
より、インダクタンス値の差ΔＬを極く小さくしている
。すなわち、ターン数の大きなコイルＢの囲む面積ＳＢ
を小さくするか、あるいはターン数の小さなコイルＡの
囲む面積ＳＡを大きくし、両コイルＡ、Ｂの囲む面積の
比ＳＢ／ＳＡを適当に選択することにより、インダクタ
ンス値の差ΔＬを極く小さくするものである。特に、イ
ンダクタンス値の差ΔＬは、ゼロにすることが好ましい
。

つぎに、インダクタンス値の差ΔＬを極く小さくするた
めの両コイルＡ、Ｂの囲む面積の比ＳＢ／　Ｓ　Ａを決
定する方法を説明する。第１図〜第４図には、ターン数
の少ないコイルＡのパターンをそのままにし、ターン数
の大ぎなコイルＢのパターンを変更して段階的にコイル
Ｂの囲む面積ＳＢを小さくした各サンプル１〜４の両コ
イルのパターン構造を示しである。すなわち、第１図〜
第４図の各サンプル１〜４におけるコイルＢの囲む面積
ＳＢを、それぞれＳｌ］いＳＢ□、ｓｅｓ、Ｓｎ２とす
ると、 （Ｓ　ａｏ＝）Ｓ　Ａ＞　Ｓ　ｅｔ＞　Ｓ　８２＞　Ｓ
　Ｂｓ＞　Ｓ　８４となっている。これら第１図〜第４
図に示したパターンのコイルＡ、Ｂを有するサンプル１
〜４のコモンモードチョークコイルと、第８図に示した
ハ））　−’、ｙ　Ｕ）　：ｌイ、＋１．．６．、Ｂを
有する従来例のコモンモードチョークコイルを製作し、
各コモンモードチョークコイルのコイルＡ、Ｂの囲む面
積Ｓ＾。

ＳＢと各コイルＡ、Ｂのインダクタンス値Ｌ＾、ＬＢを
計測し、コイルＡ、Ｂの囲む面積の比ＳＢ／Ｓ９とイン
ダクタンス値の差ΔＬの関係を求める。

この−例を第１表に示す。

第１表 第５図は、こうして求めたインダクタンス値の差ΔＬと
コイルＡ、Ｂの囲む面積の比ＳＢ／ＳＡの関係を曲線で
表示したものである。この測定点の間に内挿された曲線
より、Ｓ　、／　Ｓ　Ａ＝０．３９となるようにコイル
のパターンを設定することにより、コイルＡとコイルＢ
のインダクタンスのアンバランスをなくし、インダクタ
ンス値の差ΔＬをゼロ、もしくは極めて小さくすること
が可能となり、チョークコイルの磁気飽和を防止できる
ことがわかる。

なお、上記の説明では、ターン数の大きなコイルＢのパ
ターンを変化させたが、ターン数の小さなコイルＡのパ
ターンを変化させて適当なＳＢ／ＳＡの値を求めてもよ
いことは、もちろんである。

また、コイルＡ、Ｂの囲む面積の比Ｓ　ａ／　Ｓ　Ａは
、諸条件によって変化するものであり、上記の０．３９
という値は一例である。

［発明の効果］ 本発明によれば、２つのコイルを備えた積層型コモンモ
ードチョークコイルにおいて、ターン数の異なるコイル
のインダクタンス値の差を極く小さくすることかできる
。このため、使用できる最大電流値も大きくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図及び第４図は本発明を説明する
ための図であって、各々一方のコイルの囲む面積を次第
に変化させた２つのコイルを示す平面図、第５図は２つ
のコイルの囲む面積の比と両コイルのインダクタンス値
の差との関係を示すグラフ、第６図は積層型コモンモー
ドチョークコイルの構成を示す分解斜視図、第７図は同
上の等価回路図、第８図は従来例における２つのコイル
を示す平面図である。 １・・・磁性体シート ２・・・積層体ブロック ３　ａ　、　３　ｂ　、　ｅ３　ａ　、　６　ｂ−導体
線路Ａ、Ｂ・・・コイル Ｓ人＋ＳＢｌ〜ＳＢ４・・・コイルの囲む面積第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　複数枚の磁性体シートを積層一体化して積層体
   ブロックを形成し、前記磁性体シートの表面に形成され
   た導体線路によってターン数の異なる相対向せる２つの
   コイルを前記積層体ブロック内に形成されたコモンモー
   ドチョークコイルにおいて、 前記コイルのうちターン数の多いコイルの囲む面積をタ
   ーン数の少ないコイルの囲む面積よりも小さくすること
   により、両コイルのインダクタンス値の差を極く小さく
   したことを特徴とする積層型コモンモードチョークコイ
   ル。