JPH1168497A - コモンモードフィルタ - Google Patents
コモンモードフィルタInfo
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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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- transformer
- mode filter
- winding
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子機器のケーブルから放射されるコモンモ
ード雑音を効率的に低減するコモンモードフィルタを提
供する。 【解決手段】 第１の変成器１４を伝送路と交流接地点
１７との間に挿入し、第２の変成器２０を伝送路に直列
に挿入する。変成器１４はコモンモード雑音に対して低
インピーダンスとなり、信号に対しては高インピーダン
スとなり、コモンモード雑音を抑圧して信号には損失を
与えない。また変成器２０はコモンモード雑音に対して
高インピーダンスとなり、信号に対しては低インピーダ
ンスとなり、コモンモード雑音を抑圧して信号には損失
を与えない。コモンモード雑音の抑圧量は変成器２０の
コモンモードインピーダンスと変成器１４のそれとの比
となり、大きな抑圧量が可能となる。
ード雑音を効率的に低減するコモンモードフィルタを提
供する。 【解決手段】 第１の変成器１４を伝送路と交流接地点
１７との間に挿入し、第２の変成器２０を伝送路に直列
に挿入する。変成器１４はコモンモード雑音に対して低
インピーダンスとなり、信号に対しては高インピーダン
スとなり、コモンモード雑音を抑圧して信号には損失を
与えない。また変成器２０はコモンモード雑音に対して
高インピーダンスとなり、信号に対しては低インピーダ
ンスとなり、コモンモード雑音を抑圧して信号には損失
を与えない。コモンモード雑音の抑圧量は変成器２０の
コモンモードインピーダンスと変成器１４のそれとの比
となり、大きな抑圧量が可能となる。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
ＶL は、 ＶL ＝Ｚ0 ・Ｖs ／（Ｚ1 ＋Ｚ2 ＋Ｚ0 ）…（３） となる。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
（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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
ードフィルタを提供することである。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
の実施の形態につき説明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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 ）。
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 ）。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
ると、 Ｉ1 ＝ｊω（Ｌ1 ＋Ｌ2 ＋Ｍ）Ｖs ／｛Ｚ0 （Ｚ1 ＋Ｚ2 ） ＋ｊω（Ｌ1 ＋Ｌ2 ＋Ｍ）（Ｚ1 ＋Ｚ2 ＋Ｚ0 ）｝ …（１６） が得られる。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す回路図であ
る。
る。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す回路図であ
る。
る。
【図３】本発明の第３の実施の形態を示す回路図であ
る。
る。
【図４】本発明の第４の実施の形態を示す回路図であ
る。
る。
【図５】本発明の第５の実施の形態を示す回路図であ
る。
る。
【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。
である。
【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。
である。
【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。
図である。
【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。
図である。
【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。
成図である。
【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。
素子値を示す図である。
【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。
ンモードフィルタとのシミュレーションデータである。
【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。
ンモードフィルタとのシミュレーションデータである。
【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。
置から放射される雑音の測定値である。
【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。
合の装置から放射される雑音の測定値である。
【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。
の装置から放射される雑音の測定値である。
【図１７】従来のコモンモードフィルタの例を示す図で
ある。
ある。
【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。
図である。
【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。
る図である。
【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。
る図である。
【図２１】変成器の等価回路を示す図である。
【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。
ョンにおける素子値を示す図である。
【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。
図である。
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
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
Claims (6)
- 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23012897A JPH1168497A (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | コモンモードフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23012897A JPH1168497A (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | コモンモードフィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1168497A true JPH1168497A (ja) | 1999-03-09 |
Family
ID=16903020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23012897A Pending JPH1168497A (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | コモンモードフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1168497A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002037674A1 (en) * | 2000-10-31 | 2002-05-10 | Tdk Corporation | Power line noise filter |
| JP2005070022A (ja) * | 2003-08-28 | 2005-03-17 | Tdk Corp | 線路平衡度測定プローブおよび線路平衡度測定方法 |
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| WO2015087821A1 (ja) * | 2013-12-12 | 2015-06-18 | 株式会社村田製作所 | フィルタ部品 |
-
1997
- 1997-08-27 JP JP23012897A patent/JPH1168497A/ja active Pending
Cited By (17)
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