JPS59220069A

JPS59220069A - Ａｃ／ｄｃ変換回路等の低域フイルタ

Info

Publication number: JPS59220069A
Application number: JP58252479A
Authority: JP
Inventors: エルンスト・ヴイ−スナ−
Original assignee: TSUUMUTOOBERU AG
Current assignee: TSUUMUTOOBERU AG
Priority date: 1983-01-03
Filing date: 1983-12-29
Publication date: 1984-12-11
Also published as: JPH0582144B2; DE3342011A1; ATA683A; AT375498B; DE3342011C2; CH663502A5

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】本発明はＡＣ／ＤＣ変換回路等の低域フィルタに関する
ものであって、この低域フィルタは、１つの整流器回路
と、直流電源の出力部に設けられた少くども１つのコン
デンサーと、該整流器回路に接続され、該整流器回路の
入力電線に接続された、少くとも１つのコイルと１つの
鉄心からなる、少くとも１つのチョークコイルとを有す
るタイプのものである。

平滑コンデンサを有する既知の整流回路は、電源供給時
に非常に高い電圧が出力されるという欠点がある。平滑
コンデンサを有する前記整流回路を電源電圧に接続する
と、コンデン゛リ−が充電される。このコンデンサは、
出力電圧が可能な限り一定に保たれ得るように、比較的
大きな容量のものが使用される。当該電気部品が接続さ
れている場合には、入力側にお（プるパルス発生は極端
なピークを示し、これらのピークは、フィルタで除去す
る必要がある。なぜなら、それによって生じた高調波が
入力電源に混入して出力電圧の質を悪化させるからであ
る。そうした障害は、現在の人力回路においては一般的
であり、特に入力回路を介して高周波の制御パルスが送
られてくる場合において特に茗しい。

上記欠点を除くべく、鉄心を有するチョークコイルを整
流器回路に接続し、場合によっては、これを対称形に配
回するということが既に行われた。

これらのチョークコイルは、極めて大きなインダクタン
スを有していなければならず、また、チョークコイルに
コンデンサが接続される。鉄心を有Ｊるチョークコイル
とコンデンサの、こうした直列回路は、１つの共振回路
を構成するが、これは電圧が安定するまでの間にＪ３い
て過度の電圧上胃を起こす。

この種の回路の電源リアクションを軽減ないし阻止づべ
く、既に、電子フィルタが開発されており、そうした電
子フィルタにｄ３いては、出力電圧のピークを減少させ
るための半導体回路が使用され。更にまた、インダクタ
ンスとコンデンサを設けることによって、ある程度安定
した、負荷の特性に左右されることのない直流電圧を得
ることができる。このような電圧安定回路は、内部で高
周派パルスを発生させ、この高周派発生パルスを制御づ
ることによって直流安定化電圧を得ることがｒきるが、
それらのパルスは入力電源に対してリアクションを及ぼ
すので、高価なフィルタを追加的に使用リ−ることが要
求される。たしかに、上述のような既知の処置をとるこ
とにより、直流電圧は一定に保たれ、また、高調波の極
めてわずかな部分のみが入力電源に到達し、更にまｌｃ
、この種の回路を使用づることによって、直流安定化電
圧が得られる。しかしながら、このような既知の処置に
ａ３いては、装置が高価につくという問題が依然として
未解決のまま残され、その実施には、多額の費用を要す
る。

本発明は冒頭に述べたタイプの回路により構成されるも
のであって、この種の回路の電気的特性を改善すること
を目ざし、また、負荷の特性による回路特性の低下を、
極めて安価な装置をもって回避し、広範な周波数域にお
いてフィルタ効果を改善するｂのＣある。上記課題の解
決は、以下のようにしてなされる。すなわち、チョーク
」イルは１つのタップを有し、このタップは整流器回路
に接続されている。そして、チョークコイルの端末は、
１つのコンデンサを介して、整流器回路のＩＣめの第２
人力電源に接続されているため、共振回路を構成し、電
気部品は１つのタップを介して接続されているため共振
回路の作用を向上させる。

本発明の１つの実施例にｄ３いては、チョークコイルは
２つの互いに前後して接続された部分コイルよりなり、
これらの部分コイルの中間と整流器回路が接続され、ま
た、チョークコイルの鉄心は、すくなくとも１つの、前
記部分コイルの磁軸に対して直角に形成された遮蔽バー
を有している。これにより、調波周波数の、共振周波数
以上の、比較的高い周波数部分を大幅に抑制することが
可能となる。共振周波数よりもかなり商い周波数、ＩＣ
とえは無線域における妨害周波数の抑制は、整流器回路
のための２つの入力電線の各々に、中間タップを有する
かもしくは２つに分割されたコイルを有するチョークコ
イルを設けると、可能になる。

低域フィルタを構造的に簡単に構成するには、チョーク
コイルに４５ける各コイルが１つの共通の鉄心を有する
ようにするか、もしくはチョークコイルにｄノける２つ
のコイルが非対称にタップを右するか、または非対称の
部分コイルを有するような構造にするのが有利である。

調波周波数の、共振周波数を越える高周波部分を強く抑
制し、更に配置を対称的にするべく、１つのチョークコ
イルにおけるすくなくとも１つのコイルは、直列につな
がれた２つの部分コイルを有し、また、鉄心は、これら
の部分コイルの磁軸を直角に横切るように形成された遮
蔽バーを有している。１つの周波数に関して、もしくは
幾つかの異なっＩこ周波数に関して極めて高いフィルタ
効果を得るべく、整流器回路には、複数個の、タップを
有するチョークコイルおよび／または部分コイルをイｊ
′りるチョークコイル、ならびに、端末側に設けられた
コンデンサが、カスケード回路の形で接続されている。

チョークコイルとコンデンサーよりなる共振回路の共振
周波数を約１６４１１ｚに調節することにより、５０も
しくは６０．ｌＩｚの電源周波数のそれぞれの場合にお
いて、ただ１つのフィルタをもって機能させることか可
能となり、概して充分なフィルタ効果が得られる。

以下、図面を参照し′Ｃ説明すると、第１図は従来式の
回路を示し、全波整流器１は、２つの入力電線２および
３を介して交流電源ＡＣに接続されている。一方の入力
電線３には、鉄心を有したチョークコイル４が接続され
、該チョークコイル４には、１つのコンデンサ５が接続
されている。全波整流器１の出ノｊ電線６および７は・
、直流（ＤＣ）にＪ、って機能する電気部品Ｖに接続さ
れ、該電気部品Ｖど、１つの平滑コンチン１ノ８が並列
に接続されている。

第２図は、負荷コンデンサを有するがフィルタチョーク
コイルは有しない整流器回路における電源側のパルス波
形を示す。

さて、第３図は、本発明の回路の第１実施例を示す。鉄
心を有するチョークコイル４は、全波整流器１に接続さ
れたタップ１０を有している。チョークコイル４の端末
は、コンデンサ１１を介して他方の入力電線２に接続さ
れている。この場合、チョークコイル４のインダクタン
スは任意の大きさに選択することができ、その際、この
インダクタンスは、［１１路に入力される最も著しい調
波周波数のピークを抑ｉ［ｉ＋１するようなインダクタ
ンスに合わせることが可能であって、全チョークコイル
のインダクタンスをこのにうに調整することができる。

第８図は、第３図の回路をそのようにして調波ピーク値
を抑制した場合の入力側のパルス波形を示す。

第４図の回路は、更に別の点において改良を加えたもの
である。すなわち、この図の場合、チョークコイル４は
、互いに前後して接続された部分コイル４゛および４″
に分割されており、整流器回路のためのタップ１０は、
これら２つの部分コイルの中間に設けられる。さらに、
鉄心は遮蔽バー１２を有しており、該遮蔽バー１２は、
２つの部分コイル４°と４″の間に設けられて、これら
の磁軸を直角に横切るように形成される。この回路の場
合゛は、第８図に示されるパルスの尖鋭度は、かなりの
程度平滑にされている。高周派の影響を回避すべく、チ
ョークコイル４．４０の配置は、第５図に示づように対
称形にするのが良く、この場合、２つのチョークコイル
４ならびに４ｏは１つの共通な鉄心を有している。第６
図は、第４図と第５図に示す回路を１つに組み合わせた
配置を示づ一０図示の回路のその他の絹台ゼは、第１０
゜１１および１２図において示す。

最後に、第７図は、１つのカスケード回路を示している
が、その作用は、前述した回路機能の説明から明白であ
る。この場合、各々のチョークコイル４，４０には、バ
イパスコンデンリ−１０，１１０が接続されている。こ
れらのＬ−Ｃ回路の数は、更に任意に増やずことができ
、個々のチョークコイル４，４０ならびにコンデンサ１
１，１１０は、異なった値を有することができる。この
場合においても、対称的な配置が可能であって、その場
合、２つの入力電線には、ヂ〕−クコイル４もしくは４
０が、対にして接続される。チョークコイル４゜４’−
４″、４０ならびに］ンデンサ１１，１１０よりなる共
振回路の共振周波数を約１６／ｌ−１１２に調節すると
、通常の２つの電源周波数の５０および６０ｔｌｚの場
合におけるフィルタ効果は、実質的に等しくなる。この
装置は、５０ないし５Ｑｔ＋ｚの脈流もしくは交流電圧
で使用することができる。

これらの回路の利点は、実験によって十分に裏づ（）ら
れているものであり、以下、それらを具体的に列挙すれ
ば；調波の含量が極めて少なく、算定可能であること；
通常は追加的にフィルタを使用することなく高周派の抑
制を行えること：安定するまでの間の電圧が低いこと；
負荷の特性によって機能があまり左右されないこと：パ
ワーロスが極めて低く、従って効率が高いこと：電源電
圧の過渡状態にｄ３けるリアクションの減少が卓越して
いること：低周波インピーダンスが高いことなどである
。

この場合に関連リ−る路数値をチョークコイルの巻数比
との関係において図表で表わせば、第９図のようになる
。巻数比は次式により与えられる。

（ＷＩ＋Ｗ２）／Ｗｌ上の式にｄ３いて、Ｗ］は、第３図の場合の、チョーク
コイル４の電源側の接続部と、整流器回路の接続点１０
の間における巻数を表わし、Ｗ２は、接続点１０どコン
デンサ１１の間におけるチョークコイル４の巻数を表わ
す。なお、第９図にお【プる各記号の意味は、次の通り
である。

（ＪＯ＝安定するまでの電圧Ｌ−チョークコイル４のインダクタンスＣ−コンデンサ
１１のキャパシタンス η＝パワー効率ｎ−叶一第ｎ調波部分ＮＶ−パワーロス誓ｌｖ−巻数比この図表は、ある一定の巻数比に対しては第３調波の部
分が最小にされ得ること、ならびに装置をこの第３調波
に調節した場合には、その他の奇数番目の調波部分も大
幅に減衰することを示し−Ｃいる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は、従来式の回路
を示づ図、第２図は、電源電圧側におけるパルス波形図
、第３ないし７図ならびに１０ないし１２図は、本発明
を構成する種々の回路を示す図、第８図は、第３図の回
路の、電源電圧側におけるパルス波形図である。１・・・整流器回路　　　２，３・・・入力電線４．４
０・・・チョークコイル４’、４″・・・部分コイル　　　　１０・・・タ　ッ
　プｉｉ、ｉｉｏ・・・コンデンサ　　　　１２・・・
遮蔽バー出願人　　ツームトーベル・アクツィエングゼルシ１？フト代理人　　弁理士　　　岡　１）英　彦手続補正書（方
式）昭和５７年７月夕日特許庁長官志賀　　学殿１、事件の表示昭和６と年乍各併　　照笑３之〃７７号３、　補正をす
る者事件との関係々僻番暁り肺人６、補正により増加する発明の数明細内において。第１４頁第５行の［パルス波形図である。］の次に、ｒ
ｍ９図は、調波部分その曲の諸数値を。チョークコイルの巻数比との関連【Ｊおい−０表わした
グラノである。」を加入します。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）１つの整流器回路と、該整流器回路の出力部に接
続された少なくとも１つのコンデンサと、該整流器回路
に接続され、該整流器回路のための一方の入力電線に接
続された、すくなくとも１つのコイルおよび鉄心からな
るチョークコイルとを有する、ＡＣ／ＤＣ変換回路等の
低域フィルタであって、チョークコイル４は、整流器回
路１に接続されたタップ１０を有し、また、チョークコ
イル４の端末は、コンデンサ１１を介して整流器回路１
のための他方の入力電線２に接続されていることを特徴
どする低域フィルタ。
（２）チョークコイル４は、２つの互いに前後して接続
された部分コイル４”、４″よりなり、これらの部分コ
イル４°、４″の中間と整流器回路１が接続され、また
、チョークコイル４の鉄心は、前記部分コイル４’、４
″の磁軸を横切るように形成された遮蔽バー１２を少な
くとも１つ有していることを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の低域フィルタ。
（３）整流器回路１のための入力電線２，３の各々には
、中間タップを有するか、もしくは２つに分割されたコ
イルを有するチョークコイル４，４０が設けられ、コイ
ルタップ１０は、整流器回路１に接続され、また、チョ
ークコイル４，４０の端末は、コンデンサ１１を介して
互いに接続されていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項もしくは２項に記載の低域フィルタ。
（４）チョークコイル４，４０におけるコイルは、１つ
の共通な鉄心を有することを特徴とする特許請求の範ｌ
ｌ１１第３項に記載の低域フィルタ。
（５）チョークコイル４，４０におりる２つのコイルは
、非対称のタップ１０もしくは非対称の部分コイルを有
することを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の低
域フィルタ。
（６）１つのチョークコイル４．におりる少なくとも１
つのコイルは、２つの直列に接続された部分コイル４’
、４”を有し、鉄心は、これらの部分コイル４’、４”
の磁軸を横切るように形成された遮蔽バー１２を少なく
とも１つ右することを特徴とする特許請求の範囲第３項
もしくは５項に記載の低域フィルタ。
（７）整流器回路１には、タップを有する」イルおよび
／または部分コイルを有する複数個のチョークコイル４
，４０．．ならびに端末側に設けられたコンデンサ１１
，１１０が、カスク−−ド回路状に接続されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項から６項までのいず
れか１つに記載の低域フィルタ。
（８）チョークコイル４．４’　−４”　　、４０とコ
ンデンサ１１．１１０よりなる共振回路の共振周波数は
、約１６４Ｈｚに調節されていることを特徴とする特許
請求の範囲第１項から７項までのいずれか１つに記載の
低域フィルタ。