JP2004274161A - ノイズ抑制回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】広い周波数範囲でコモンモードノイズおよびノーマルモードノイズを抑制でき、且つ小型化が可能なノイズ抑制回路を実現する。
【解決手段】ノイズ抑制回路は、それぞれ位置Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂにおいて導電線３，４に挿入され、磁芯１１を介して結合された巻線Ｗ１１，Ｗ１２と、磁芯１１を介して巻線Ｗ１１，Ｗ１２に結合された巻線Ｗ１３と、それぞれ一端が位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂにおいて導電線３，４に接続され、他端が巻線Ｗ１３の一端に接続されたキャパシタ１２，１３と、それぞれ位置Ｐ１３ａ，Ｐ１３ｂにおいて導電線３，４に挿入され、磁芯１４を介して結合された巻線Ｗ１４，Ｗ１５とを備えている。これらは、コモンモードノイズを低減する。キャパシタ１６，１７は、巻線Ｗ１４，Ｗ１５が発生する漏れインダクタンスと協働して、ノーマルモードノイズを低減する。
【選択図】 図１
【解決手段】ノイズ抑制回路は、それぞれ位置Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂにおいて導電線３，４に挿入され、磁芯１１を介して結合された巻線Ｗ１１，Ｗ１２と、磁芯１１を介して巻線Ｗ１１，Ｗ１２に結合された巻線Ｗ１３と、それぞれ一端が位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂにおいて導電線３，４に接続され、他端が巻線Ｗ１３の一端に接続されたキャパシタ１２，１３と、それぞれ位置Ｐ１３ａ，Ｐ１３ｂにおいて導電線３，４に挿入され、磁芯１４を介して結合された巻線Ｗ１４，Ｗ１５とを備えている。これらは、コモンモードノイズを低減する。キャパシタ１６，１７は、巻線Ｗ１４，Ｗ１５が発生する漏れインダクタンスと協働して、ノーマルモードノイズを低減する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電線上を伝搬するノイズを抑制するノイズ抑制回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スイッチング電源、インバータ、照明機器の点灯回路等のパワーエレクトロニクス機器は、電力の変換を行う電力変換回路を有している。電力変換回路は、直流を矩形波の交流に変換するスイッチング回路を有している。そのため、電力変換回路は、スイッチング回路のスイッチング周波数と等しい周波数のリップル電圧や、スイッチング回路のスイッチング動作に伴うノイズを発生させる。このリップル電圧やノイズは他の機器に悪影響を与える。そのため、電力変換回路と他の機器あるいは線路との間には、リップル電圧やノイズを低減する手段を設ける必要がある。
【０００３】
リップル電圧やノイズを低減する手段としては、インダクタンス素子（インダクタ）とキャパシタとを含むフィルタ、いわゆるＬＣフィルタがよく用いられている。ＬＣフィルタには、インダクタンス素子とキャパシタとを１つずつ有するものの他に、Ｔ型フィルタやπ型フィルタ等がある。また、電磁妨害（ＥＭＩ）対策用の一般的なノイズフィルタも、ＬＣフィルタの一種である。一般的なＥＭＩフィルタは、コモンモードチョークコイル、ノーマルモードチョークコイル、Ｘキャパシタ、Ｙキャパシタ等のディスクリート素子を組み合わせて構成されている。
【０００４】
また、最近、家庭内における通信ネットワークを構築する際に用いられる通信技術として電力線通信が有望視され、その開発が進められている。電力線通信は、電力線に高周波信号を重畳して通信を行う。この電力線通信では、電力線に接続された種々の電気・電子機器の動作によって、電力線上にノイズが発生し、このことが、エラーレートの増加等の通信品質の低下を招く。そのため、電力線上のノイズを低減する手段が必要になる。また、電力線通信では、屋内電力線上の通信信号が屋外電力線に漏洩することを阻止する必要がある。このような電力線上のノイズを低減したり、屋内電力線上の通信信号が屋外電力線に漏洩することを阻止する手段としても、ＬＣフィルタが用いられている。
【０００５】
２本の導電線を伝搬するノイズには、２本の導電線の間で電位差を生じさせるノーマルモードノイズと、２本の導電線を同じ位相で伝搬するコモンモードノイズとがある。
【０００６】
また、実際の導電線では、ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとの比率は様々ではあるが、ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとが混在している場合が多い。従って、ノーマルモードノイズとコモンモードノイズの両方を低減できるノイズ抑制回路が求められる。
【０００７】
特許文献１には、ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとを低減するチョークコイルが記載されている。このチョークコイルは、一対の巻線と、この一対の巻線が巻回される第１磁性体コアおよび第２磁性体コアを備えている。第１磁性体コアは低透磁率材料によって形成され、第２磁性体コアは高透磁率材料によって形成されている。また、第１磁性体コアと第２磁性体コアとの間には所定の間隙が形成されている。このチョークコイルでは、一対の巻線にコモンモードノイズの電流が流れた場合には、一対の巻線によって生じた磁束は第２磁性体コア内で減衰し、これにより、コモンモードノイズが低減される。また、このチョークコイルでは、一対の巻線にノーマルモードの電流が流れた場合には、一対の巻線によって生じた磁束は第１磁性体コア内で減衰し、これにより、ノーマルモードノイズが低減される。
【０００８】
また、特許文献２には、ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとを低減するノイズフィルタが記載されている。このノイズフィルタは、コイル、ＸキャパシタおよびＹキャパシタを備え、これらが一体構造になっているものである。
【０００９】
また、特許文献３には、ノーマルモードノイズ用のフィルタ回路とコモンモードノイズ用のフィルタ回路とを備えた電源回路が記載されている。ノーマルモードノイズ用のフィルタ回路は、２本の導電線のそれぞれに挿入された２つのコイルと、この２つのコイルを接続するＸキャパシタとを有している。コモンモードノイズ用のフィルタ回路は、２本の導電線のそれぞれに挿入された２つのコイルと、この２つのコイルに接続されたＹキャパシタとを有している。
【００１０】
特許文献４には、変圧器を用いたラインフィルタが記載されている。このラインフィルタは、変圧器とフィルタ回路とを備えている。変圧器の２次巻線は、交流電源から負荷に供給する電力を輸送する２本の導電線のうちの一方に挿入されている。フィルタ回路の２つの入力端は交流電源の両端に接続され、フィルタ回路の２つの出力端は変圧器の１次巻線の両端に接続されている。このラインフィルタでは、フィルタ回路によって電源電圧からノイズ成分を抽出し、このノイズ成分を変圧器の１次巻線に供給することによって、変圧器の２次巻線が挿入された導電線上において電源電圧からノイズ成分を差し引くようになっている。
【００１１】
【特許文献１】
特開平８−２１３２４２号公報
【特許文献２】
特開平９−４６０２０号公報
【特許文献３】
特開平２−２０６３６０号公報
【特許文献４】
特開平９−１０２７２３号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＬＣフィルタでは、インダクタンスおよびキャパシタンスで決まる固有の共振周波数を有するため、所望の減衰量を狭い周波数範囲でしか得ることができないという問題点があった。
【００１３】
また、電力輸送用の導電線に挿入されるフィルタには、電力輸送用の電流が流れている状態で所望の特性が得られることと、温度上昇に対する対策が要求される。そのため、通常、電力変換回路用のフィルタにおけるインダクタンス素子では、磁芯として、ギャップ付きのフェライト磁芯が用いられる。しかしながら、このようなインダクタンス素子では、その特性が、空芯のインダクタンス素子の特性に近づくため、所望の特性を実現するためにはインダクタンス素子が大型化するという問題点があった。
【００１４】
また、一般的なＥＭＩフィルタは、ノーマルモードノイズ低減用のフィルタとコモンモードノイズ低減用のフィルタとを含んでいる。そのため、このＥＭＩフィルタでは、前述のＬＣフィルタと同様の問題点があると共に、部品点数が多く、大型化するという問題点がある。
【００１５】
一方、特許文献１に記載されたチョークコイルでは、コアと巻線のみによってノーマルモードノイズとコモンモードノイズとを低減するようになっている。そのため、このチョークコイルでは、広い周波数範囲でコモンモードノイズおよびノーマルモードノイズを効果的に抑制することは難しい。
【００１６】
また、特許文献２に記載されたノイズフィルタでは、Ｘキャパシタのみによってノーマルモードノイズを低減し、Ｙキャパシタとコイルのみによってコモンモードノイズを低減するようになっている。そのため、このノイズフィルタでは、広い周波数範囲でコモンモードノイズおよびノーマルモードノイズを効果的に抑制することは難しい。
【００１７】
また、特許文献３に記載されたフィルタ回路は、ノーマルモードノイズ用のフィルタ回路とコモンモードノイズ用のフィルタ回路とを備えている。そのため、このフィルタ回路では、前述の一般的なＥＭＩフィルタと同様に、部品点数が多く、大型化するという問題点がある。
【００１８】
また、特許文献４に記載されたラインフィルタでは、ノーマルモードノイズを低減することはできるが、コモンモードノイズを低減することはできない。
【００１９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、広い周波数範囲でコモンモードノイズおよびノーマルモードノイズを抑制でき、且つ小型化が可能なノイズ抑制回路を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１または第２のノイズ抑制回路は、第１および第２の導電線を同じ位相で伝搬するコモンモードノイズを抑制するコモンモード抑制手段と、第１および第２の導電線によって伝送され、これらの導電線の間で電位差を生じさせるノーマルモードノイズを抑制するノーマルモードノイズ抑制手段とを備えている。
【００２１】
本発明の第１のノイズ抑制回路において、コモンモードノイズ抑制手段は、互いに異なる位置において第１および第２の導電線に接続され、且つ第１および第２の導電線とは異なる経路によって互いに接続され、それぞれコモンモードノイズに対応する信号の検出またはコモンモードノイズを抑制するための注入信号の注入を行う第１および第２の検出・注入部と、第１および第２の導電線において第１の検出・注入部と第２の検出・注入部との間に設けられ、コモンモードノイズの波高値を低減する波高値低減部とを備えている。
【００２２】
本発明の第１のノイズ抑制回路において、第１の検出・注入部がコモンモードノイズに対応する信号の検出を行うときは、この検出された信号に基づいて生成される注入信号を第２の検出・注入部が第１および第２の導電線に注入する。また、第２の検出・注入部がコモンモードノイズに対応する信号の検出を行うときは、この検出された信号に基づいて生成される注入信号を第１の検出・注入部が第１および第２の導電線に注入する。
【００２３】
本発明の第１のノイズ抑制回路において、第１の検出・注入部、第２の検出・注入部および波高値低減部のうちの少なくとも１つは、第１の導電線と第２の導電線に挿入され、漏れインダクタンスが発生するように結合された２つの巻線を有している。ノーマルモードノイズ抑制手段は、一端が第１の導電線に接続され、他端が第２の導電線に接続され、２つの巻線によって発生される漏れインダクタンスと協働してノーマルモードノイズを低減する１以上のノーマルモード用キャパシタを有している。
【００２４】
本発明の第１のノイズ抑制回路において、第１の検出・注入部は、所定の第１の位置において第１の導電線に挿入された第１の巻線と、第１の位置に対応する位置において第２の導電線に挿入されると共に、第１の巻線と協働してコモンモードノイズを抑制する第２の巻線と、第１の巻線および第２の巻線に結合された第３の巻線とを有していてもよい。第２の検出・注入部は、一端が第１の位置とは異なる第２の位置において第１の導電線に接続され、他端が第３の巻線の一端に接続された第１のコモンモード用キャパシタと、一端が第２の位置に対応する位置において第２の導電線に接続され、他端が第３の巻線の一端に接続された第２のコモンモード用キャパシタとを有していてもよい。波高値低減部は、第１の位置と第２の位置との間の第３の位置において第１の導電線に挿入された第４の巻線と、第３の位置に対応する位置において第２の導電線に挿入されると共に、第４の巻線に結合され、第４の巻線と協働して、第１の位置と第２の位置の間においてコモンモードノイズの波高値を低減する第５の巻線とを有していてもよい。そして、第１の巻線と第２の巻線の組、または第４の巻線と第５の巻線の組の少なくとも一方が、漏れインダクタンスが発生するように結合されていてもよい。
【００２５】
また、本発明の第１のノイズ抑制回路において、コモンモードノイズ抑制手段は、更に、一端が第３の巻線の一端に接続され、他端が接地された第３のコモンモード用キャパシタを有していてもよい。
【００２６】
また、本発明の第１のノイズ抑制回路において、ノーマルモードノイズ抑制手段は、ノーマルモード用キャパシタとして、漏れインダクタンスが発生するように結合された２つの巻線を挟む位置に配置された２つのキャパシタを有していてもよい。
【００２７】
また、本発明の第１のノイズ抑制回路は、更に、漏れインダクタンスが発生するように結合された２つの巻線が巻回される磁芯を備え、この磁芯は、２つの巻線を結合させるための磁束を通過させる磁路を形成する第１の磁路形成部と、２つの巻線のそれぞれによって発生される漏れ磁束を通過させる磁路を形成する第２の磁路形成部とを有していてもよい。第２の磁路形成部は、高透磁率磁性材料によって形成された部分と高飽和磁束密度磁性材料によって形成された部分とを含み、且つ閉磁路を形成してもよい。
【００２８】
本発明の第２のノイズ抑制回路において、コモンモードノイズ抑制手段は、互いに異なる位置において第１および第２の導電線に接続され、且つ第１および第２の導電線とは異なる経路によって互いに接続され、それぞれコモンモードノイズに対応する信号の検出またはコモンモードノイズを抑制するための注入信号の注入を行う第１および第２の検出・注入部とを備えている。
【００２９】
本発明の第２のノイズ抑制回路において、第１の検出・注入部がコモンモードノイズに対応する信号の検出を行うときは、この検出された信号に基づいて生成される注入信号を第２の検出・注入部が第１および第２の導電線に注入する。また、第２の検出・注入部がコモンモードノイズに対応する信号の検出を行うときは、この検出された信号に基づいて生成される注入信号を第１の検出・注入部が第１および第２の導電線に注入する。
【００３０】
本発明の第２のノイズ抑制回路において、第１の検出・注入部と第２の検出・注入部の少なくとも一方は、第１の導電線と第２の導電線に挿入され、漏れインダクタンスが発生するように結合された２つの巻線を有している。ノーマルモードノイズ抑制手段は、一端が第１の導電線に接続され、他端が第２の導電線に接続され、２つの巻線によって発生される漏れインダクタンスと協働してノーマルモードノイズを低減する１以上のノーマルモード用キャパシタを有している。
【００３１】
本発明の第２のノイズ抑制回路において、第１の検出・注入部は、所定の第１の位置において第１の導電線に挿入された第１の巻線と、第１の位置に対応する位置において第２の導電線に挿入されると共に、第１の巻線と協働してコモンモードノイズを抑制する第２の巻線と、第１の巻線および第２の巻線に結合された第３の巻線とを有していてもよい。第２の検出・注入部は、一端が第１の位置とは異なる第２の位置において第１の導電線に接続され、他端が第３の巻線の一端に接続された第１のコモンモード用キャパシタと、一端が第２の位置に対応する位置において第２の導電線に接続され、他端が第３の巻線の一端に接続された第２のコモンモード用キャパシタとを有していてもよい。そして、第１の巻線と第２の巻線が、漏れインダクタンスが発生するように結合されていてもよい。
【００３２】
また、本発明の第２のノイズ抑制回路において、コモンモードノイズ抑制手段は、更に、一端が第３の巻線の一端に接続され、他端が接地された第３のコモンモード用キャパシタを有していてもよい。
【００３３】
また、本発明の第２のノイズ抑制回路において、ノーマルモードノイズ抑制手段は、ノーマルモード用キャパシタとして、漏れインダクタンスが発生するように結合された２つの巻線を挟む位置に配置された２つのキャパシタを有していてもよい。
【００３４】
また、本発明の第２のノイズ抑制回路は、更に、漏れインダクタンスが発生するように結合された２つの巻線が巻回される磁芯を備え、磁芯は、２つの巻線を結合させるための磁束を通過させる磁路を形成する第１の磁路形成部と、２つの巻線のそれぞれによって発生される漏れ磁束を通過させる磁路を形成する第２の磁路形成部とを有していてもよい。第２の磁路形成部は、高透磁率磁性材料によって形成された部分と高飽和磁束密度磁性材料によって形成された部分とを含み、且つ閉磁路を形成してもよい。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
始めに、本発明の第１の実施の形態で使用するノイズ抑制技術について説明する。本実施の形態では、相殺型ノイズ抑制回路を使用する。図２を参照して、この相殺型ノイズ抑制回路の基本構成と作用について説明する。
【００３６】
図２に示したように、相殺型ノイズ抑制回路は、所定の位置Ａにおいて導電線１０１に接続された第１の検出・注入部１０５と、位置Ａとは異なる位置Ｂにおいて導電線１０１に接続され、且つ導電線１０１とは異なる経路によって第１の検出・注入部１０５に接続された第２の検出・注入部１０６と、導電線１０１において、第１の検出・注入部１０５と第２の検出・注入部１０６との間に設けられた波高値低減部１０７とを備えている。
【００３７】
第１の検出・注入部１０５と第２の検出・注入部１０６は、それぞれ、ノイズに対応する信号の検出またはノイズを抑制するための注入信号の注入を行う。波高値低減部１０７は、ノイズの波高値を低減する。第１の検出・注入部１０５は、例えばインダクタンス素子を含んでいる。波高値低減部１０７は、インピーダンス素子、例えばインダクタンス素子を含んでいる。第２の検出・注入部１０６は、例えば、キャパシタからなるハイパスフィルタを含んでいる。
【００３８】
図２に示した相殺型ノイズ抑制回路において、ノイズの発生源が、位置Ａと位置Ｂの間の位置を除いて、位置Ａよりも位置Ｂに近い位置にある場合には、検出・注入部１０６は、位置Ｂにおいて導電線１０１上のノイズに対応する信号を検出すると共に、この信号に基づいて、導電線１０１上のノイズを抑制するために導電線１０１に注入される注入信号を生成する。この注入信号は、導電線１０１とは異なる経路を経由して、検出・注入部１０５に送られる。検出・注入部１０５は、導電線１０１上のノイズに対して逆相になるように注入信号を導電線１０１に注入する。これにより、導電線１０１上のノイズが注入信号によって相殺され、導電線１０１において位置Ａからノイズの進行方向の先でノイズが抑制される。なお、本出願において、ノイズとは不必要な信号も含んでいる。
【００３９】
また、図２に示した相殺型ノイズ抑制回路において、ノイズの発生源が、位置Ａと位置Ｂの間の位置を除いて、位置Ｂよりも位置Ａに近い位置にある場合には、検出・注入部１０５は、位置Ａにおいて導電線１０１上のノイズに対応する信号を検出すると共に、この信号に基づいて、導電線１０１上のノイズを抑制するために導電線１０１に注入される注入信号を生成する。この注入信号は、導電線１０１とは異なる経路を経由して、検出・注入部１０６に送られる。検出・注入部１０６は、導電線１０１上のノイズに対して逆相になるように注入信号を導電線１０１に注入する。これにより、導電線１０１上のノイズが注入信号によって相殺され、導電線１０１において位置Ｂからノイズの進行方向の先でノイズが抑制される。
【００４０】
また、波高値低減部１０７は、位置Ａと位置Ｂとの間において、導電線１０１を通過するノイズの波高値を低減する。これにより、導電線１０１を経由して伝搬するノイズの波高値と、導電線１０１とは異なる経路を経由して導電線１０１に注入される注入信号の波高値との差が低減される。
【００４１】
相殺型ノイズ抑制回路によれば、広い周波数範囲においてノイズを効果的に抑制することが可能になる。
【００４２】
なお、相殺型ノイズ抑制回路は、波高値低減部１０７を除いて構成することも可能である。しかし、相殺型ノイズ抑制回路では、波高値低減部１０７を有しない場合に比べて、波高値低減部１０７を有する方が、より広い周波数範囲においてノイズを抑制することが可能になる。
【００４３】
次に、図３を参照して、相殺型ノイズ抑制回路の構成の一例について説明する。図３に示した相殺型ノイズ抑制回路は、一対の端子１１１ａ，１１１ｂと、他の一対の端子１１２ａ，１１２ｂと、端子１１１ａ，１１２ａ間を接続する導電線１１３と、端子１１１ｂ，１１２ｂ間を接続する導電線１１４とを備えている。この相殺型ノイズ抑制回路は、更に、所定の位置Ａにおいて、導電線１１３に挿入された第１の巻線１１５ａと、磁芯１１５ｄと、位置Ａに対応する位置において導電線１１４に挿入されると共に磁芯１１５ｄを介して第１の巻線１１５ａに結合され、第１の巻線１１５ａと協働してコモンモードノイズを抑制する第２の巻線１１５ｂと、磁芯１１５ｄを介して第１の巻線１１５ａおよび第２の巻線１１５ｂに結合された第３の巻線１１５ｃとを備えている。巻線１１５ａ，１１５ｂおよび磁芯１１５ｄは、コモンモードチョークコイルを構成している。すなわち、巻線１１５ａ，１１５ｂは、巻線１１５ａ，１１５ｂにノーマルモードの電流が流れたときに各巻線１１５ａ，１１５ｂを流れる電流によって磁芯１１５ｄに誘起される磁束が互いに相殺されるような向きに、磁芯１１５ｄに巻かれている。これにより、巻線１１５ａ，１１５ｂは、コモンモードノイズを抑制し、ノーマルモードノイズを通過させる。
【００４４】
図３に示した相殺型ノイズ抑制回路は、更に、一端が、位置Ａとは異なる位置Ｂにおいて導電線１１３に接続され、他端が第３の巻線１１５ｃの一端に接続されたキャパシタ１１６ａと、一端が位置Ｂに対応する位置において導電線１１４に接続され、他端が第３の巻線１１５ｃの一端に接続されたキャパシタ１１６ｂとを備えている。第３の巻線１１５ｃの他端は接地されている。キャパシタ１１６ａ，１１６ｂは、周波数が所定値以上の信号を通過させるハイパスフィルタとして機能する。
【００４５】
図３に示した相殺型ノイズ抑制回路は、更に、位置Ａと位置Ｂの間の位置Ｃにおいて導電線１１３に挿入された第４の巻線１１７ａと、磁芯１１７ｃと、位置Ｃに対応する位置において導電線１１４に挿入されると共に磁芯１１７ｃを介して第４の巻線１１７ａに結合され、第４の巻線１１７ａと協働してコモンモードノイズを抑制する第５の巻線１１７ｂとを備えている。巻線１１７ａ，１１７ｂおよび磁芯１１７ｃは、コモンモードチョークコイルを構成している。すなわち、巻線１１７ａ，１１７ｂは、巻線１１７ａ，１１７ｂにノーマルモードの電流が流れたときに各巻線１１７ａ，１１７ｂを流れる電流によって磁芯１１７ｃに誘起される磁束が互いに相殺されるような向きに、磁芯１１７ｃに巻かれている。これにより、巻線１１７ａ，１１７ｂは、コモンモードノイズを抑制し、ノーマルモードノイズを通過させる。
【００４６】
巻線１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃおよび磁芯１１５ｄは、図２における第１の検出・注入部１０５に対応する。キャパシタ１１６ａ，１１６ｂは、図２における第２の検出・注入部１０６に対応する。巻線１１７ａ，１１７ｂおよび磁芯１１７ｃは、図２における波高値低減部１０７に対応する。
【００４７】
次に、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路の作用について説明する。まず、ノイズの発生源が、位置Ａと位置Ｂの間の位置を除いて、位置Ａよりも位置Ｂに近い位置にある場合について説明する。この場合には、キャパシタ１１６ａ，１１６ｂによって、位置Ｂおよびこれに対応する位置における導電線１１３，１１４上のコモンモードノイズに対応する信号が検出され、更に、この信号に基づいて、コモンモードノイズに対して逆相となる注入信号が生成される。この注入信号は第３の巻線１１５ｃに供給される。第３の巻線１１５ｃは、第１および第２の巻線１１５ａ，１１５ｂを介して、注入信号を導電線１１３，１１４に注入する。これにより、導電線１１３，１１４において位置Ａからコモンモードノイズの進行方向の先でコモンモードノイズが抑制される。
【００４８】
また、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路において、ノイズの発生源が、位置Ａと位置Ｂの間の位置を除いて、位置Ｂよりも位置Ａに近い位置にある場合には、第１および第２の巻線１１５ａ，１１５ｂを介して第３の巻線１１５ｃによって、位置Ａおよびこれに対応する位置における導電線１１３，１１４上のコモンモードノイズに対応する信号が検出され、この信号に基づいて注入信号が生成される。この注入信号は、キャパシタ１１６ａ，１１６ｂを経て、位置Ｂおよびこれに対応する位置において、導電線１１３，１１４上のコモンモードノイズに対して逆相になるように注入される。これにより、導電線１１３，１１４において位置Ｂからコモンモードノイズの進行方向の先でコモンモードノイズが抑制される。
【００４９】
次に、図４を参照して、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路の作用について詳しく説明する。図４は、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路のうち、導電線１１３を通過する信号の抑制に関わる部分のみ示している。図４に示した回路は、端子１１１ａ、１１２ａと、第１の巻線１１５ａと、第３の巻線１１５ｃと、キャパシタ１１６ａと、第４の巻線１１７ａとを有している。また、図４に示した回路には、コモンモードノイズ発生源１１８と負荷１１９とが接続されている。コモンモードノイズ発生源１１８は、端子１１１ａとグランドＧＮＤとの間に接続され、両者の間に電位差Ｖｉｎを生じさせる。負荷１１９は、端子１１２ａとグランドＧＮＤとの間に接続され、インピーダンスＺｏを有している。
【００５０】
図４に示した回路において、第３の巻線１１５ｃのインダクタンスをＬ１１とし、第１の巻線１１５ａのインダクタンスをＬ１２とし、キャパシタ１１６ａのキャパシタンスをＣ１とし、第４の巻線１１７ａのインダクタンスをＬ２１とする。また、キャパシタ１１６ａおよび第３の巻線１１５ｃを通過する電流をｉ１とし、この電流ｉ１の経路のインピーダンスの総和をＺ１とする。また、第４の巻線１１７ａおよび第１の巻線１１５ａを通過する電流をｉ２とし、この電流ｉ２の経路のインピーダンスの総和をＺ２とする。
【００５１】
また、第１の巻線１１５ａと第３の巻線１１５ｃとの間の相互インダクタンスをＭとし、両者の結合係数をＫとする。結合係数Ｋは、以下の式（１）で表わされる。
【００５２】
Ｋ＝Ｍ／√（Ｌ１１・Ｌ１２） …（１）
【００５３】
上記インピーダンスの総和Ｚ１、Ｚ２は、それぞれ、以下の式（２）、（３）で表わされる。なお、ｊは√（−１）を表わし、ωはコモンモードノイズの角周波数を表わしている。
【００５４】
Ｚ１＝ｊ（ωＬ１１−１／ωＣ１） …（２）
Ｚ２＝Ｚｏ＋ｊω（Ｌ１２＋Ｌ２１） …（３）
【００５５】
また、電位差Ｖｉｎは、以下の式（４），（５）で表わされる。
【００５６】
Ｖｉｎ＝Ｚ１・ｉ１＋ｊωＭ・ｉ２ …（４）
Ｖｉｎ＝Ｚ２・ｉ２＋ｊωＭ・ｉ１ …（５）
【００５７】
以下、式（２）〜（５）に基づいて、電流ｉ１を含まずに、電流ｉ２を表わす式を求める。そのために、まず、式（４）から次の式（６）を導く。
【００５８】
ｉ１＝（Ｖｉｎ−ｊωＭ・ｉ２）／Ｚ１ …（６）
【００５９】
次に、式（６）を式（５）に代入すると、次の式（７）が得られる。
【００６０】
ｉ２＝Ｖｉｎ（Ｚ１−ｊωＭ）／（Ｚ１・Ｚ２＋ω２・Ｍ２） …（７）
【００６１】
図４に示した回路によってコモンモードノイズを抑制することは、式（７）で表わされる電流ｉ２を小さくすることであると言える。式（７）によれば、式（７）の右辺の分母が大きくなれば、電流ｉ２は小さくなる。そこで、式（７）の右辺の分母（Ｚ１・Ｚ２＋ω２・Ｍ２）について考察する。
【００６２】
まず、Ｚ１は、式（２）で表わされるため、第３の巻線１１５ｃのインダクタンスＬ１１が大きいほど大きくなると共に、キャパシタ１１６ａのキャパシタンスＣ１が大きいほど大きくなる。
【００６３】
次に、Ｚ２は、式（３）で表わされるため、第１の巻線１１５ａのインダクタンスＬ１２と第４の巻線１１７ａのインダクタンスＬ２１との和が大きいほど大きくなる。従って、インダクタンスＬ１２とインダクタンスＬ２１の少なくとも一方を大きくすれば、電流ｉ２を小さくすることができる。また、式（７）から、第１の巻線１１５ａだけでもコモンモードノイズを抑制することができるが、第４の巻線１１７ａを加えることでコモンモードノイズをより抑制することができることが分かる。
【００６４】
また、式（７）の右辺の分母にはω２・Ｍ２が含まれていることから、相互インダクタンスＭを大きくすることにより、電流ｉ２を小さくすることができる。式（１）から分かるように結合係数Ｋは相互インダクタンスＭに比例するため、結合係数を大きくすれば、図４に示した回路によるコモンモード信号の抑制効果が大きくなる。相互インダクタンスＭは、式（７）の右辺の分母中に２乗の形で含まれていることから、結合係数Ｋの値によってコモンモードノイズの抑制効果は大きく変化する。
【００６５】
以上の説明は、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路のうち、導電線１１４を通過する信号の抑制に関わる部分についても同様に当てはまる。
【００６６】
また、コモンモードノイズの発生源が、位置Ｂよりも位置Ａに近い位置にある場合には、第３の巻線１１５ｃとキャパシタ１１６ａの役割が、図４を用いた説明とは逆になる。しかし、この場合にも、上記の説明は、同様に当てはまる。
【００６７】
本実施の形態では、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路を利用して、コモンモードノイズを抑制する。本実施の形態では、更に、図３中の巻線１１７ａ，１１７ｂおよび磁芯１１７ｃによって構成されたコモンモードチョークコイルが発生する漏れインダクタンスと後述するキャパシタとを利用して、ノーマルモードノイズを抑制する。
【００６８】
ここで、図３の中の巻線１１７ａ，１１７ｂおよび磁芯１１７ｃによって構成されたコモンモードチョークコイルが発生する漏れインダクダンスについて説明する。このコモンモードチョークコイルにおいて、巻線１１７ａと巻線１１７ｂとの結合係数は１よりも小さい。従って、巻線１１７ａ，１１７ｂは、導電線１１３，１１４のそれぞれにおいて漏れインダクタンスを発生させる。これらの漏れインダクタンスを考慮すると、このコモンモードチョークコイルの等価回路は、図５に示すようになる。なお、図５において、符号１２２ａは、巻線１１７ａ，１１５ａ間に配置される仮想の端子を表し、符号１２２ｂは、巻線１１７ｂ，１１５ｂ間に配置される仮想の端子を表している。図５に示した回路では、巻線１１７ａと端子１２２ａとの間に、導電線１１３側の漏れインダクタンスと等しいインダクタンスを有する仮想のインダクタ１１０ａが挿入され、巻線１１７ｂと端子１２２ｂとの間に、導電線１１４側の漏れインダクタンスと等しいインダクタンスを有する仮想のインダクタ１１０ｂが挿入されている。
【００６９】
次に、図１を参照して、本実施の形態に係るノイズ抑制回路について説明する。図１は、本実施の形態に係るノイズ抑制回路の構成を示す回路図である。本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路の機能を持つものである。
【００７０】
本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、一対の端子１ａ，１ｂと、他の一対の端子２ａ，２ｂと、端子１ａ，２ａ間を接続する第１の導電線３と、端子１ｂ，２ｂ間を接続する第２の導電線４とを備えている。
【００７１】
ノイズ抑制回路は、更に、所定の第１の位置Ｐ１１ａにおいて導電線３に挿入された第１の巻線Ｗ１１と、磁芯１１と、第１の位置Ｐ１１ａに対応する位置Ｐ１１ｂにおいて導電線４に挿入されると共に、磁芯１１を介して第１の巻線Ｗ１１に結合され、第１の巻線Ｗ１１と協働してコモンモードノイズを抑制する第２の巻線Ｗ１２と、磁芯１１を介して第１の巻線Ｗ１１および第２の巻線Ｗ１２に結合された第３の巻線Ｗ１３とを備えている。巻線Ｗ１１，Ｗ１２および磁芯１１は、コモンモードチョークコイルを構成している。すなわち、巻線Ｗ１１，Ｗ１２は、巻線Ｗ１１，Ｗ１２にノーマルモードの電流が流れたときに各巻線Ｗ１１，Ｗ１２を流れる電流によって磁芯１１に誘起される磁束が互いに相殺されるような向きに、磁芯１１に巻かれている。これにより、巻線１１，Ｗ１２は、コモンモードノイズを抑制し、ノーマルモードノイズを通過させる。例えば、巻線Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３の巻数は等しくなっている。
【００７２】
ノイズ抑制回路は、更に、一端が第１の位置Ｐ１１ａとは異なる第２の位置Ｐ１２ａにおいて導電線３に接続され、他端が第３の巻線Ｗ１３の一端に接続されたコモンモード用のキャパシタ１２と、一端が第２の位置Ｐ１２ａに対応する位置Ｐ１２ｂにおいて導電線４に接続され、他端がキャパシタ１２の他端および第３の巻線Ｗ１３の一端に接続されたコモンモード用のキャパシタ１３とを備えている。第３の巻線Ｗ１３の他端は接地されている。キャパシタ１２，１３は、周波数が所定値以上のコモンモード信号を通過させるハイパスフィルタとして機能する。位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂから、キャパシタ１２，１３および第３の巻線Ｗ１３を経て、グランドに至る信号経路は、コモンモードノイズを抑制するために導電線３，４に注入されるコモンモード注入信号を伝送する。
【００７３】
ノイズ抑制回路は、更に、第１の位置Ｐ１１ａと第２の位置Ｐ１２ａとの間の第３の位置Ｐ１３ａにおいて導電線３に挿入された第４の巻線Ｗ１４と、磁芯１４と、第３の位置Ｐ１３ａに対応する位置Ｐ１３ｂにおいて導電線４に挿入されると共に、漏れインダクタンスが発生するように磁芯１４を介して第４の巻線Ｗ１４に結合され、第４の巻線Ｗ１４と協働してコモンモードノイズを抑制する第５の巻線Ｗ１５とを備えている。巻線Ｗ１４，Ｗ１５および磁芯１４は、コモンモードチョークコイルを構成している。すなわち、巻線Ｗ１４，Ｗ１５は、巻線Ｗ１４，Ｗ１５にノーマルモードの電流が流れたときに各巻線Ｗ１４，Ｗ１５を流れる電流によって磁芯１４に誘起される磁束が互いに相殺されるような向きに、磁芯１４に巻かれている。これにより、巻線Ｗ１４，Ｗ１５は、コモンモードノイズを抑制し、ノーマルモードノイズを通過させる。例えば、巻線Ｗ１４，Ｗ１５の巻数は等しくなっている。
【００７４】
ノイズ抑制回路は、更に、一端がキャパシタ１２，１３の接続点および第３の巻線Ｗ１３の一端に接続され、他端が接地されたキャパシタ１５を備えている。
【００７５】
ノイズ抑制回路は、更に、一端が端子１ａと第３の位置Ｐ１３ａとの間の位置において導電線３に接続され、他端が端子１ｂと第３の位置Ｐ１３ａに対応する位置Ｐ１３ｂにおいて導電線４に接続されたノーマルモード用のキャパシタ１６を備えている。図１に示した例では、特に、キャパシタ１６は、一端が第２の位置Ｐ１２ａと第３の位置Ｐ１３ａとの間の位置において導電線３に接続され、他端が第２の位置Ｐ１２ａに対応する位置Ｐ１２ｂと、第３の位置Ｐ１３ａに対応する位置Ｐ１３ｂとの間の位置において導電線４に接続されている。
【００７６】
ノイズ抑制回路は、更に、一端が第３の位置Ｐ１３ａと端子２ａとの間の位置において導電線３に接続され、他端が第３の位置Ｐ１３ａに対応する位置Ｐ１３ｂと端子２ｂとの間の位置において導電線４に接続されたノーマルモード用のキャパシタ１７を備えている。図１に示した例では、特に、キャパシタ１７は、一端が第３の位置Ｐ１３ａと第１の位置Ｐ１１ａとの間の位置において導電線３に接続され、他端が第３の位置Ｐ１３ａに対応する位置Ｐ１３ｂと、第１の位置Ｐ１１ａに対応する位置Ｐ１１ｂとの間の位置において導電線４に接続されている。
【００７７】
本実施の形態において、第４の巻線Ｗ１４と第５の巻線Ｗ１５との結合係数は１よりも小さい。従って、巻線Ｗ１４，Ｗ１５は、導電線３，４のそれぞれにおいて漏れインダクタンスを発生させる。図１には、これらの漏れインダクタンスと等しいインダクタンスを有する仮想のインダクタＬ１０１，Ｌ１０２を含めている。インダクタＬ１０１は、第３の位置Ｐ１３ａと、キャパシタ１７と導電線３との接続点との間の位置において導電線３に挿入されている。また、インダクタＬ１０２は、第３の位置Ｐ１３ａに対応する位置Ｐ１３ｂと、キャパシタ１７と導電線４との接続点との間の位置において導電線４に挿入されている。キャパシタ１６，１７は、巻線Ｗ１４，Ｗ１５によって発生される漏れインダクタンス（インダクタＬ１０１，Ｌ１０２）と協働してノーマルモードノイズを低減する。
【００７８】
巻線Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３、磁芯１１、巻線Ｗ１４，Ｗ１５、磁芯１４、およびキャパシタ１２，１３，１５は、本発明におけるコモンモードノイズ抑制手段に対応すると共に、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路の機能を発揮する。
【００７９】
また、キャパシタ１６，１７およびインダクタＬ１０１，Ｌ１０２は、π型フィルタを構成し、本発明におけるノーマルモードノイズ抑制手段に対応する。
【００８０】
次に、本実施の形態に係るノイズ抑制回路の作用について説明する。まず、コモンモードノイズの発生源が、位置Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂと位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂの間の位置を除いて、位置Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂよりも位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂに近い位置にある場合におけるノイズ抑制回路のコモンモードノイズ抑制作用について説明する。この場合には、キャパシタ１２，１３によって、位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂにおいて導電線３，４よりコモンモードノイズに対応する信号が検出され、更に、この信号に基づいて、コモンモードノイズに対して逆相となるコモンモード注入信号が生成される。このコモンモード注入信号は、第３の巻線Ｗ１３に供給される。第３の巻線Ｗ１３は、第１の巻線Ｗ１１および第２の巻線Ｗ１２を介して、導電線３，４上のコモンモードノイズに対して逆相となるようにコモンモード注入信号を導電線３，４に注入する。これにより、導電線３，４において位置Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂからコモンモードノイズの進行方向の先でコモンモードノイズが抑制される。
【００８１】
次に、コモンモードノイズの発生源が、位置Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂと位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂの間の位置を除いて、位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂよりも位置Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂに近い位置にある場合におけるノイズ抑制回路のコモンモードノイズ抑制作用について説明する。この場合には、第１の巻線Ｗ１１および第２の巻線Ｗ１２を通過するコモンモードノイズに対応する信号が第３の巻線Ｗ１３に誘起される。このようにして、第３の巻線Ｗ１３によって、位置Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂにおいて導電線３，４よりコモンモードノイズに対応する信号が検出されると共に、この信号に対応するコモンモード注入信号が生成される。このコモンモード注入信号は、キャパシタ１２，１３を通過すると共に、位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂにおいて導電線３，４に注入される。コモンモード注入信号は、導電線３，４上のコモンモードノイズに対して逆相となるように導電線３，４に注入される。これにより、導電線３，４において位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂからコモンモードノイズの進行方向の先でコモンモードノイズが抑制される。
【００８２】
波高値低減部１０７としての巻線Ｗ１４，Ｗ１５および磁芯１４は、位置Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂと位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂとの間において、導電線３，４を通過するコモンモードノイズの波高値を低減する。これにより、導電線３，４をを経由して伝搬するコモンモードノイズの波高値と、導電線３，４とは異なる経路を経由して導電線３，４に注入される注入信号の波高値との差が低減される。
【００８３】
また、本実施の形態に係るノイズ抑制回路では、ノーマルモードノイズの発生源が、位置Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂと位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂの間の位置を除いて、位置Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂよりも位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂに近い位置にある場合と、ノーマルモードノイズの発生源が、位置Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂと位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂの間の位置を除いて、位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂよりも位置Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂに近い位置にある場合のいずれにおいても、ノーマルモードノイズは、キャパシタ１６，１７およびインダクタＬ１０１，Ｌ１０２によって抑制される。
【００８４】
このように、本実施の形態に係るノイズ抑制回路によれば、コモンモードノイズおよびノーマルモードノイズを抑制することができる。特に、本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、コモンモードノイズを抑制する相殺型ノイズ抑制回路の機能を有している。従って、このノイズ抑制回路によれば、相殺型ノイズ抑制回路の利点を生かして、広い周波数範囲においてコモンモードノイズを効果的に抑制することが可能になる。
【００８５】
ところで、相殺型ノイズ抑制回路とノーマルモードノイズを抑制する一般的なフィルタ回路とを単純に組み合わせて、コモンモードノイズおよびノーマルモードノイズを抑制できる回路を構成することも考えられる。しかしながら、この場合には、回路に含まれる部品点数が多くなり、回路が大型化するという問題が生じる。
【００８６】
本実施の形態では、導電線３，４において、位置Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂと位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂとの間の位置Ｐ１３ａ、Ｐ１３ｂに、漏れインダクタンスが発生するように結合されたコモンモードノイズ抑制用の巻線Ｗ１４，Ｗ１５が設けられている。そして、コモンモードノイズ抑制用の巻線Ｗ１４，Ｗ１５によって発生される漏れインダクタンス（インダクタＬ１０１，Ｌ１０２）を利用して、インダクタＬ１０１，Ｌ１０２およびキャパシタ１６，１７によってノーマルモードノイズ抑制用のフィルタを構成している。そのため、本実施の形態では、ノーマルモードノイズを抑制するためのインダクタンス素子が不要になる。従って、本実施の形態に係るノイズ抑制回路によれば、相殺型ノイズ抑制回路とノーマルモードノイズを抑制するフィルタ回路とを単純に組み合わせて構成された回路に比べて、部品点数を少なくして、回路を小型化することが可能になる。
【００８７】
本実施の形態において、巻線Ｗ１４，Ｗ１５の結合係数は、０．０１〜０．９９９９の範囲内であればよい。また、上記結合係数は、ノイズ抑制回路が使用される環境におけるコモンモードノイズとノーマルモードノイズとの割合に応じて適宜に設定することが好ましい。ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとが共にある程度存在する環境では、上記結合係数は、０．２〜０．９９９５の範囲内であることが好ましい。ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとが同程度存在する環境では、上記結合係数は、０．４〜０．９９９０の範囲内であることが好ましい。
【００８８】
また、本実施の形態では、コモンモード注入信号の伝送路は、注入信号を通過させるための素子としてキャパシタ１２，１３を含んでいる。そのため、本実施の形態によれば、キャパシタ１２，１３のみによって、コモンモードノイズに対応した信号の検出と、コモンモードノイズに対して逆相となる注入信号の生成とを行うことができる。従って、本実施の形態によれば、部品点数をより少なくすることができる。
【００８９】
また、本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、一端がキャパシタ１２，１３の接続点および第３の巻線Ｗ１３の一端に接続され、他端が接地されたキャパシタ１５を備えている。これにより、高い周波数の領域におけるノイズ抑制回路のコモンモードノイズ抑制機能を向上させることができる。
【００９０】
次に、図６を参照して、本実施の形態に係るノイズ抑制回路の３つの変形例について説明をする。
【００９１】
図６は本実施の形態に係るノイズ抑制回路の第１の変形例を示す回路図である。この第１の変形例は、図１に示したノイズ抑制回路においてキャパシタ１７が導電線３，４に接続された位置とは異なる位置で、キャパシタ１７が導電線３，４に接続された構成になっている。すなわち、第１の変形例では、キャパシタ１７は、一端が第１の位置Ｐ１１ａと端子２ａとの間の位置において導電線３に接続され、他端が第１の位置Ｐ１１ａに対応する位置Ｐ１１ｂと端子２ｂとの間の位置において導電線４に接続されている。この構成によっても、キャパシタ１６，１７とインダクタＬ１０１，Ｌ１０２とによって、導電線３，４上を通過するノーマルモードノイズが低減される。
【００９２】
第２の変形例は、図６に示したノイズ抑制回路からキャパシタ１７を除いた構成になっている。この構成では、キャパシタ１６とインダクタＬ１０１，Ｌ１０２とによって、導電線３，４上を通過するノーマルモードノイズが低減される。
【００９３】
第３の変形例は、図６に示したノイズ抑制回路からキャパシタ１６を除いた構成になっている。この構成では、キャパシタ１７とインダクタＬ１０１，Ｌ１０２とによって、導電線３，４上を通過するノーマルモードノイズが低減される。
【００９４】
第１ないし第３の変形例のその他の構成、作用および効果は、図１に示したノイズ抑制回路と同様である。
【００９５】
また、本実施の形態に係るノイズ抑制回路では、上述した３つの変形例以外にも、種々の変形が可能である。例えば、ノーマルモード用のキャパシタ１６，１７は、キャパシタ１６，１７の各一端が第４の巻線Ｗ１４を挟んだ位置で導電線３に接続され、キャパシタ１６，１７の各他端が第５の巻線Ｗ１５を挟んだ位置で導電線４に接続されていればよい。
【００９６】
次に、図７ないし図１４を参照して、本実施の形態における磁芯１４および巻線Ｗ１４，Ｗ１５を含むコモンモードチョークコイルの構造の６つの例について説明をする。
【００９７】
始めに、図７を参照して、コモンモードチョークコイルの第１の例について説明する。図７は、コモンモードチョークコイルの第１の例を示す正面図である。この第１の例では、磁芯１４は、それぞれ磁性材料よりなる２つのＥ字形状の磁性部材２１，２２と、磁性材料よりなる磁性部材２３とを有している。磁性部材２１は、中央の脚部２１ａと、脚部２１ａの両側に、脚部２１ａに対して所定の間隔を開けて配置された脚部２１ｂ，２１ｃと、脚部２１ａ，２１ｂ，２１ｃの一端同士を連結する連結部２１ｄとを有している。同様に、磁性部材２２は、中央の脚部２２ａと、脚部２２ａの両側に、脚部２２ａに対して所定の間隔を開けて配置された脚部２２ｂ，２２ｃと、脚部２２ａ，２２ｂ，２２ｃの一端同士を連結する連結部２２ｄとを有している。磁性部材２１，２２は、脚部２１ａ，２２ａの他端同士、脚部２１ｂ，２２ｂの他端同士、脚部２１ｃ，２２ｃの他端同士が対向するように配置されている。脚部２１ｂ，２２ｂの他端同士は接合され、脚部２１ｃ，２２ｃの他端同士も接合されている。脚部２１ａ，２２ａの他端同士は、所定の間隔を開けて互いに対向し、両者の間には磁性部材２３が挿入されている。磁性部材２３は脚部２１ａ，２２ａの各他端に接合されている。磁性部材２１，２２は例えば高透磁率磁性材料によって形成され、磁性部材２３は例えば高飽和磁束密度磁性材料によって形成されている。磁性部材２１，２２は、例えばフェライトによって形成されている。磁性部材２３は、例えばアモルファス磁性材料によって形成されていてもよいし、圧粉磁芯でもよい。
【００９８】
巻線Ｗ１４は脚部２１ｂ，２２ｂに巻回され、巻線Ｗ１５は脚部２１ｃ，２２ｃに巻回されている。第１の例における磁芯１４は、巻線Ｗ１４，Ｗ１５を結合させるための磁束を通過させる磁路２４ａと、巻線Ｗ１４によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路２４ｂと、巻線Ｗ１５によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路２４ｃとを形成する。磁路２４ａは、脚部２１ｂ，２２ｂ，２１ｃ，２２ｃおよび連結部２１ｄ，２２ｄによって形成される。磁路２４ｂは、脚部２１ａ，２２ａ，２１ｂ，２２ｂ、連結部２１ｄの一部、連結部２２ｄの一部および磁性部材２３によって形成される。磁路２４ｃは、脚部２１ａ，２２ａ，２１ｃ，２２ｃ、連結部２１ｄの他の一部、連結部２２ｄの他の一部および磁性部材２３によって形成される。脚部２１ａ，２２ａおよび磁性部材２３は、本発明における第２の磁路形成部に対応する。脚部２１ｂ，２２ｂ，２１ｃ，２２ｃおよび連結部２１ｄ，２２ｄは、本発明における第１の磁路形成部と第２の磁路形成部を兼ねている。
【００９９】
次に、第１の例のコモンモードチョークコイルの作用について説明する。このコモンモードチョークコイルでは、巻線Ｗ１４，Ｗ１５にコモンモードの電流が流れると、各巻線Ｗ１４，Ｗ１５を流れる電流によって発生された磁束は、互いに重なるような方向で磁路２４ａを通過し、その結果、Ｗ１４，Ｗ１５にはインダクタンスが生じる。
【０１００】
一方、巻線Ｗ１４，Ｗ１５にノーマルモードの電流が流れると、各巻線Ｗ１４，Ｗ１５を流れる電流によって発生された磁束は、互いに相殺されるような方向で磁路２４ａを通過するため、巻線Ｗ１４，Ｗ１５にはインダクタンスが生じない。また、巻線Ｗ１４にノーマルモードの電流が流れると、巻線Ｗ１４によって発生された磁束の一部は、漏れ磁束となって磁路２４ｂを通過する。この漏れ磁束によって、ノーマルモードの電流に対する漏れインダクタンスが生じる。同様に、巻線Ｗ１５にノーマルモードの電流が流れると、巻線Ｗ１５によって発生された磁束の一部は、漏れ磁束となって磁路２４ｃを通過する。この漏れ磁束によって、ノーマルモードの電流に対する漏れインダクタンスが生じる。
【０１０１】
次に、図８を参照して、コモンモードチョークコイルの第２の例について説明する。図８は、コモンモードチョークコイルの第２の例を示す正面図である。この第２の例では、磁芯１４は、磁性材料よりなる矩形の環状の磁性部材３１と、磁性材料よりなるＥ字形状の磁性部材３２と、磁性部材３３とを有している。磁性部材３１は、平行な２つの直線状部分３１ａ，３１ｃと、他の平行な２つの直線状部分３１ｂ，３１ｄとを有している。磁性部材３２は、中央の脚部３２ａと、脚部３２ａの両側に、脚部３２ａに対して所定の間隔を開けて配置された脚部３２ｂ，３２ｃと、脚部３２ａ，３２ｂ，３２ｃの一端同士を連結する連結部３２ｄとを有している。脚部３２ｂ，３２ｃの他端は、磁性部材３１の直線状部分３１ａに接合されている。脚部３２ａの他端は、所定の間隔を開けて直線状部分３１ａに対向し、両者の間には磁性部材３３が挿入されている。磁性部材３３は脚部３２ａと直線状部分３１ａとに接合されている。磁性部材３１，３２は例えば高透磁率磁性材料によって形成され、磁性部材３３は例えば高飽和磁束密度磁性材料によって形成されている。磁性部材３１，３２は、例えばフェライトによって形成されている。磁性部材３３は、例えばアモルファス磁性材料によって形成されていてもよいし、圧粉磁芯でもよい。
【０１０２】
巻線Ｗ１４は、脚部３２ａ，３２ｂの間の位置で、直線状部分３１ａに巻回されている。巻線Ｗ１５は、脚部３２ａ，３２ｃの間の位置で、直線状部分３１ａに巻回されている。第２の例における磁芯１４は、巻線Ｗ１４，Ｗ１５を結合させるための磁束を通過させる磁路３４ａと、巻線Ｗ１４によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路３４ｂと、巻線Ｗ１５によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路３４ｃとを形成する。磁路３４ａは、磁性部材３１によって形成される。磁路３４ｂは、脚部３２ａ，３２ｂ、連結部３２ｄの一部、直線状部分３１ａの一部および磁性部材３３によって形成される。磁路３４ｃは、脚部３２ａ，３２ｃ、連結部３２ｄの他の一部、直線状部分３１ａの他の一部および磁性部材３３によって形成される。磁性部材３１は、本発明における第１の磁路形成部に対応する。磁性部材３１の直線状部分３１ａ、磁性部材３２および磁性部材３３は、本発明における第２の磁路形成部に対応する。
【０１０３】
第２の例のコモンモードチョークコイルの作用は、第１の例のコモンモードチョークコイルと同様である。
【０１０４】
次に、図９を参照して、コモンモードチョークコイルの第３の例について説明する。図９は、コモンモードチョークコイルの第３の例を示す正面図である。この第３の例では、磁芯１４は、それぞれ磁性材料よりなる２つのＥ字形状の磁性部材４１，４２と、磁性材料よりなる平板状の磁性部材４３とを有している。磁性部材４１は、中央の脚部４１ａと、脚部４１ａの両側に、脚部４１ａに対して所定の間隔を開けて配置された脚部４１ｂ，４１ｃと、脚部４１ａ，４１ｂ，４１ｃの一端同士を連結する連結部４１ｄとを有している。同様に、磁性部材４２は、中央の脚部４２ａと、脚部４２ａの両側に、脚部４２ａに対して所定の間隔を開けて配置された脚部４２ｂ，４２ｃと、脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃの一端同士を連結する連結部４２ｄとを有している。磁性部材４１，４２は、脚部４１ａ，４２ａの他端同士、脚部４１ｂ，４２ｂの他端同士、脚部４１ｃ，４２ｃの他端同士が対向するように配置されている。脚部４１ｂ，４２ｂの他端同士は接合され、脚部４１ｃ，４２ｃの他端同士も接合されている。脚部４１ａ，４２ａは、他の脚部４１ｂ，４１ｃ，４２ｂ，４２ｃよりも短い。脚部４１ａ，４２ａの他端同士は、所定の間隔を開けて互いに対向し、両者の間には磁性部材４３が挿入されている。磁性部材４３は、脚部４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４２ａ，４２ｂ，４２ｃの各他端に接合されている。磁性部材４１，４２は例えば高透磁率磁性材料によって形成され、磁性部材４３は例えば高飽和磁束密度磁性材料によって形成されている。磁性部材４１，４２は、例えばフェライトによって形成されている。磁性部材４３は、例えばアモルファス磁性材料によって形成されていてもよいし、圧粉磁芯でもよい。
【０１０５】
巻線Ｗ１４は、脚部４１ａに巻回されている。巻線Ｗ１５は、脚部４２ａに巻回されている。第３の例における磁芯１４は、巻線Ｗ１４，Ｗ１５を結合させるための磁束を通過させる磁路４４ａ，４４ｂと、巻線Ｗ１４によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路４４ｃ，４４ｄと、巻線Ｗ１５によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路４４ｅ，４４ｆとを形成する。磁路４４ａは、脚部４１ａ，４２ａ，４１ｂ，４２ｂ、連結部４１ｄの一部および連結部４２ｄの一部によって形成される。磁路４４ｂは、脚部４１ａ，４２ａ，４１ｃ，４２ｃ、連結部４１ｄの他の一部および連結部４２ｄの他の一部によって形成される。磁路４４ｃは、脚部４１ａ，４１ｂ、連結部４１ｄの一部および磁性部材４３の一部によって形成される。磁路４４ｄは、脚部４１ａ，４１ｃ、連結部４１ｄの他の一部および磁性部材４３の他の一部によって形成される。磁路４４ｅは、脚部４２ａ，４２ｂ、連結部４２ｄの一部および磁性部材４３の一部によって形成される。磁路４４ｆは、脚部４２ａ，４２ｃ、連結部４２ｄの他の一部および磁性部材４３の他の一部によって形成される。磁性部材４３は、本発明における第２の磁路形成部に対応する。磁性部材４１，４２は、本発明における第１の磁路形成部と第２の磁路形成部を兼ねている。
【０１０６】
第３の例のコモンモードチョークコイルの作用は、第１の例のコモンモードチョークコイルと同様である。
【０１０７】
次に、図１０を参照して、コモンモードチョークコイルの第４の例について説明する。図１０は、コモンモードチョークコイルの第４の例を示す正面図である。この第４の例では、磁芯１４は、それぞれ磁性材料よりなる磁性部材６１，６２，６３を有している。磁性部材６１は、平行な２つの直線状部分６１ａ，６１ｃと、他の平行な２つの直線状部分６１ｂ，６１ｄとを有し、矩形の環状をなしている。磁性部材６２は、所定の間隔を開けて配置された２つの脚部６２ａ，６２ｂと、脚部６２ａ，６２ｂの一端同士を連結する連結部６２ｃとを有している。脚部６２ａ，６２ｂの他端は、磁性部材６１の直線状部分６１ａに接合されている。連結部６２ｃの中央部分と直線状部分６１ａの中央部分との間には磁性部材６３が挿入されている。磁性部材６３は連結部６２ｃと直線状部分６１ａとに接合されている。磁性部材６１，６２は例えば高透磁率磁性材料によって形成され、磁性部材６３は例えば高飽和磁束密度磁性材料によって形成されている。磁性部材６１，６２は、例えばフェライトによって形成されている。磁性部材６３は、例えばアモルファス磁性材料によって形成されていてもよいし、圧粉磁芯でもよい。
【０１０８】
巻線Ｗ１４は、直線状部分６１ａのうち、中間位置よりも直線状部分６１ｂに近い部分に巻回されている。巻線Ｗ１５は、直線状部分６１ａのうち、中間位置よりも直線状部分６１ｄに近い部分に巻回されている。第４の例における磁芯１４は、巻線Ｗ１４，Ｗ１５を結合させるための磁束を通過させる磁路６４ａと、巻線Ｗ１４によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路６４ｂと、巻線Ｗ１５によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路６４ｃとを形成する。磁路６４ａは、磁性部材６１によって形成される。磁路６４ｂは、脚部６２ａ、連結部６２ｃの一部、直線状部分６１ａの一部および磁性部材６３によって形成される。磁路６４ｃは、脚部６２ｂ、連結部６２ｃの他の一部、直線状部分６１ａの他の一部および磁性部材６３によって形成される。磁性部材６１は、本発明における第１の磁路形成部に対応する。磁性部材６１の直線状部分６１ａ、磁性部材６２および磁性部材６３は、本発明における第２の磁路形成部に対応する。
【０１０９】
第４の例のコモンモードチョークコイルの作用は、第１の例のコモンモードチョークコイルと同様である。
【０１１０】
次に、図１１および図１２を参照して、コモンモードチョークコイルの第５の例について説明する。図１１は、コモンモードチョークコイルの第５の例を示す側面図である。図１２は、図１１に示したコモンモードチョークコイルの一部を示す正面図である。この第５の例では、磁芯１４は、それぞれ磁性材料よりなる２つの円環状の磁性部材７１，７２と、これらを接合する磁性部材７３ａ，７３ｂとを有している。磁性部材７１，７２は、これらの中心軸が一致するように配置され、磁性部材７３ａ，７３ｂを介して接合されている。磁性部材７３ａ，７３ｂは、磁性部材７１，７２の中心軸を中心として対称な位置に配置されている。磁性部材７１，７２は例えば高透磁率磁性材料によって形成され、磁性部材７３ａ，７３ｂは例えば高飽和磁束密度磁性材料によって形成されている。磁性部材７１，７２は、例えばフェライトによって形成されている。磁性部材７３ａ，７３ｂは、例えばアモルファス磁性材料によって形成されていてもよいし、圧粉磁芯でもよい。
【０１１１】
巻線Ｗ１４，Ｗ１５は、磁性部材７１に巻回されている。巻線Ｗ１４，Ｗ１５は、磁性部材７１のうち、磁性部材７３ａ，７３ｂが配置されている２つの位置の間であって、且つ磁性部材７１の中心軸を中心として対称な２つの位置に配置されている。図１２は、磁性部材７１，７３ａ，７３ｂおよび巻線Ｗ１４，Ｗ１５を示している。
【０１１２】
第５の例における磁芯１４は、巻線Ｗ１４，Ｗ１５を結合させるための磁束を通過させる磁路７４ａと、巻線Ｗ１４によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路７４ｂと、巻線Ｗ１５によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路（図示せず）とを形成する。磁路７４ａは、磁性部材７１によって形成される。磁路７４ｂは、磁性部材７１のうちの図１２における左半分の部分、磁性部材７３ａ，７３ｂおよび磁性部材７２によって形成される。巻線Ｗ１５によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路は、磁性部材７１のうちの図１２における右半分の部分、磁性部材７３ａ，７３ｂおよび磁性部材７２によって形成される。磁性部材７２，７３ａ，７３ｂは、本発明における第２の磁路形成部に対応する。磁性部材７１は、本発明における第１の磁路形成部と第２の磁路形成部を兼ねている。
【０１１３】
第５の例のコモンモードチョークコイルの作用は、第１の例のコモンモードチョークコイルと同様である。
【０１１４】
次に、図１３および図１４を参照して、コモンモードチョークコイルの第６の例について説明する。図１３は、コモンモードチョークコイルの第６の例を示す正面図である。図１４は、図１３に示したコモンモードチョークコイルの側面図である。この第６の例では、磁芯１４は、磁性材料よりなる１つの円環状の磁性部材８１と、磁性材料よりなる平板状の磁性部材８２とを有している。磁性部材８２の両端の近傍部分は、磁性部材８１の中心軸を中心として対称な位置で、磁性部材８１に接合されている。磁性部材８１は例えば高透磁率磁性材料によって形成され、磁性部材８２は例えば高飽和磁束密度磁性材料によって形成されている。磁性部材８１は、例えばフェライトによって形成されている。磁性部材８２は、例えばアモルファス磁性材料によって形成されていてもよいし、圧粉磁芯でもよい。
【０１１５】
巻線Ｗ１４，Ｗ１５は、磁性部材８１に巻回されている。巻線Ｗ１４，Ｗ１５は、磁性部材８１のうち、磁性部材８２が接合された２つの位置の間であって、且つ磁性部材８１の中心軸を中心として対称な２つの位置に配置されている。
【０１１６】
第６の例における磁芯１４は、巻線Ｗ１４，Ｗ１５を結合させるための磁束を通過させる磁路８４ａと、巻線Ｗ１４によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路（図示せず）と、巻線Ｗ１５によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路８４ｃとを形成する。磁路８４ａは、磁性部材８１によって形成される。巻線Ｗ１４によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路は、磁性部材８１のうちの図１３における左半分の部分および磁性部材８２によって形成される。磁路８４ｃは、磁性部材８１のうちの図１３における右半分の部分および磁性部材８２によって形成される。磁性部材８２は、本発明における第２の磁路形成部に対応する。磁性部材８１は、本発明における第１の磁路形成部と第２の磁路形成部を兼ねている。
【０１１７】
第６の例のコモンモードチョークコイルの作用は、第１の例のコモンモードチョークコイルと同様である。
【０１１８】
次に、本実施の形態に係るノイズ抑制回路の伝送特性の一例について説明する。ここでは、図１に示したノイズ抑制回路と、図６を参照して説明した第１ないし第３の変形例のノイズ抑制回路のそれぞれについて、シミュレーションによって伝送特性を求めた。なお、伝送特性としては、ゲインの周波数特性を求めた。
【０１１９】
このシミュレーションでは、以下の数値を使用した。図１および図６における巻線Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３および巻線Ｗ１４，Ｗ１５のインダクタンスはいずれも２ｍＨとした。また、巻線Ｗ１４，Ｗ１５の結合係数を０．９５５とし、インダクタＬ１０１，Ｌ１０２のインダクタンスを共に９０μＨとした。また、キャパシタ１２，１３のキャパシタンスは共に２２００ｐＦとし、キャパシタ１５のキャパシタンスは１０００ｐＦとした。また、キャパシタ１６，１７のキャパシタンスは共に０．４７μＦとした。また、巻線Ｗ１１，Ｗ１２の結合係数を０．９９５とした。この場合、巻線Ｗ１１，Ｗ１２によって発生される漏れインダクタンスは共に１０μＨである。
【０１２０】
上述のシミュレーションによって求めた伝送特性を図１５に示す。図１５において、符号９１で示した線は、図１に示したノイズ抑制回路のコモンモード信号に対する伝送特性および図６に示した第１の変形例のノイズ抑制回路のコモンモード信号に対する伝送特性を表している。符号９１で示した線で表される２つの伝送特性は完全に一致している。図１５から、図１に示したノイズ抑制回路と図６に示したノイズ抑制回路は、広い周波数範囲において良好なコモンモードノイズ抑制効果を有することが分かる。
【０１２１】
また、図１５において、符号９２で示した線は、図１に示したノイズ抑制回路のノーマルモード信号に対する伝送特性を表し、符号９３で示した線は、図６に示したノイズ抑制回路のノーマルモード信号に対する伝送特性を表している。符号９２，９３で示した各線で表される２つの伝送特性は近似している。図１５から、図１に示したノイズ抑制回路と図６に示したノイズ抑制回路は、広い周波数範囲において良好なノーマルモードノイズ抑制効果を有することが分かる。
【０１２２】
また、図１５において、符号９４で示した線は、第２の変形例のノーマルモード信号に対する伝送特性を表し、符号９５で示した線は、第３の変形例のノーマルモード信号に対する伝送特性を表している。符号９４，９５で示した各線で表される２つの伝送特性は近似している。また、符号９６で示した線は、図６に示したノイズ抑制回路からキャパシタ１６，１７を取り除いた回路のノーマルモード信号に対する伝送特性を示している。符号９４〜９６で示した各線で表される３つの伝送特性を比較すると、第２または第３の変形例のノイズ抑制回路は、図６に示したノイズ抑制回路からキャパシタ１６，１７を取り除いた回路に比べて、広い周波数範囲において、ノーマルモードノイズ抑制効果が大きいことが分かる。また、符号９２，９３で示した各線で表される２つの伝送特性と、符号９４，９５で示した各線で表される２つの伝送特性とを比較すると、本実施の形態に係るノイズ抑制回路では、キャパシタ１６，１７の一方を備えている場合に比べて、キャパシタ１６，１７の両方を備えている方が、ノーマルモードノイズ抑制効果が大きいことが分かる。
【０１２３】
ところで、各国では、電子機器から交流電源線を介して外部へ放出されるノイズ、すなわち雑音端子電圧に関して、種々の規制を設けている場合が多い。各国における雑音端子電圧に関する規制の対象は、１５０ｋＨｚ〜３０ＭＨｚの周波数範囲である場合が多い。ノーマルモードノイズは、特に１ＭＨｚ以下の低い周波数範囲で問題になっている。図１５から分かるように、図１に示したノイズ抑制回路と図６に示したノイズ抑制回路によれば、１５０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの周波数範囲において、ノーマルモード信号のゲインを−４５ｄＢ以下とすることができ、これにより、種々の規制に適合させることができる。
【０１２４】
なお、上記実施の形態に係るノイズ抑制回路は、電力変換回路が発生するリップル電圧やノイズを低減する手段や、電力線通信において電力線上のノイズを低減したり、屋内電力線上の通信信号が屋外電力線に漏洩することを阻止する手段として利用することができる。
【０１２５】
なお、本実施の形態では、第４の巻線Ｗ１４と第５の巻線Ｗ１５の組が、漏れインダクタンスが発生するように結合され、この漏れインダクタンスとキャパシタとを用いてノーマルモードノイズ抑制手段を構成している。しかし、第１の巻線Ｗ１１と第２の巻線Ｗ１２の組が、漏れインダクタンスが発生するように結合され、この漏れインダクタンスとキャパシタとを用いてノーマルモードノイズ抑制手段が構成されていてもよい。また、第１の巻線Ｗ１１と第２の巻線Ｗ１２の組と、第４の巻線Ｗ１４と第５の巻線Ｗ１５の組の両方が、漏れインダクタンスが発生するように結合され、この漏れインダクタンスとキャパシタとを用いてノーマルモードノイズ抑制手段が構成されていてもよい。いずれの場合にも同様の効果を得ることができる。また、いずれの場合においても、漏れインダクタンスを発生する２つの巻線が巻回される磁芯の形状は、例えば図７ないし図１４に示したものとすることができる。なお、図７ないし図１４に示した磁芯を用いて、第１の巻線Ｗ１１と第２の巻線Ｗ１２とを漏れインダクタンスが発生するように結合させる場合には、第３の巻線Ｗ１３は、巻線Ｗ１１，Ｗ１２を結合させるための磁束を通過させる磁路を形成する第１の磁路形成部に巻回することができる。
【０１２６】
［第２の実施の形態］
図１６は、本発明の第２の実施の形態に係るノイズ抑制回路の構成を示す回路図である。本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、波高値低減部を含まないものである。具体的には、本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、図６に示したノイズ抑制回路において、第４の巻線Ｗ１４、第５の巻線Ｗ１５および磁芯１４が除かれ、第１の巻線Ｗ１１と第２の巻線Ｗ１２が漏れインダクタンスが発生するように結合された構成になっている。なお、巻線Ｗ１１，Ｗ１２が巻回される磁芯の形状は、例えば図７ないし図１４に示したものとすることができる。この場合、第３の巻線Ｗ１３は、巻線Ｗ１１，Ｗ１２を結合させるための磁束を通過させる磁路を形成する第１の磁路形成部に巻回することができる。
【０１２７】
巻線Ｗ１１，Ｗ１２は、導電線３，４のそれぞれにおいて漏れインダクタンスを発生させる。図１６には、これらの漏れインダクタンスと等しいインダクタンスを有する仮想のインダクタＬ２０１，Ｌ２０２を含めている。インダクタＬ２０１は、第１の位置Ｐ１１ａと端子２ａとの間の位置において導電線３に挿入されている。インダクタＬ２０２は、第１の位置Ｐ１１ａに対応する位置Ｐ１１ｂと端子２ｂとの間の位置において導電線４に挿入されている。キャパシタ１７は、一端がインダクタＬ２０１と端子２ａとの間の位置において導電線３に接続され、他端がインダクタＬ２０２と端子２ｂとの間の位置において導電線４に接続されている。
【０１２８】
本実施の形態に係るノイズ抑制回路では、導電線３，４を経由して伝搬するコモンモードノイズの波高値と、導電線３，４とは異なる経路を経由して導電線３，４に注入される注入信号の波高値との差を低減することはできないが、それ以外は、第１の実施の形態と同様の原理により、コモンモードノイズを低減することができる。
【０１２９】
また、本実施の形態に係るノイズ抑制回路では、キャパシタ１６，１７は、巻線Ｗ１１，Ｗ１２によって発生される漏れインダクタンス（インダクタＬ２０１，Ｌ２０２）と協働して、導電線３，４上を通過するノーマルモードノイズを低減する。
【０１３０】
ここで、一例として、本実施の形態に係るノイズ抑制回路において、巻線Ｗ１１，Ｗ１２の結合係数を０．９５とし、インダクタＬ２０１，Ｌ２０２のインダクタンスを共に１００μＨとし、他の素子のインダクタンスまたはキャパシタンスの値を第１の実施の形態におけるシミュレーションで使用した値とした場合を考える。この場合には、ノイズ抑制回路のノーマルモード信号に対する伝送特性は、図１５において符号９２で示したものとなる。
【０１３１】
なお、本実施の形態において、第１の実施の形態と同様に、キャパシタ１６，１７の一方を除いてもよい。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１３２】
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、漏れインダクタンスを発生する２つの巻線が巻回される磁芯の形状は、図７ないし図１４に示したものに限らない。図７ないし図１４に示した例では、いずれも、漏れ磁束を通過させる磁路が閉磁路になっているが、漏れ磁束を通過させる磁路は開磁路になっていてもよい。また、磁芯は、２つの巻線を結合させるための磁束を通過させる磁路を形成する第１の磁路形成部と、２つの巻線のそれぞれによって発生される漏れ磁束を通過させる磁路を形成する第２の磁路形成部とを有することが好ましい。しかし、磁芯は、第２の磁路形成部を有さず、漏れ磁束が空間を通過するような形状であってもよい。
【０１３３】
また、本発明に係るノイズ抑制回路では、２つの検出・注入部と波高値低減部のすべてが、結合された２つの巻線を有していてもよい。この場合には、２つの検出・注入部と波高値低減部のうちの少なくとも１つにおける２つの巻線が漏れインダクタンスが発生するように結合され、この漏れインダクタンスとキャパシタとを用いてノーマルモードノイズ抑制手段が構成されていればよい。
【０１３４】
また、本発明に係るノイズ抑制回路が波高値低減部を有さない場合には、２つの検出・注入部の両方が、結合された２つの巻線を有していてもよい。この場合には、２つの検出・注入部のうちの少なくとも一方における２つの巻線が漏れインダクタンスが発生するように結合され、この漏れインダクタンスとキャパシタとを用いてノーマルモードノイズ抑制手段が構成されていればよい。
【０１３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のノイズ抑制回路によれば、広い周波数範囲でコモンモードノイズおよびノーマルモードノイズを抑制でき、且つノイズ抑制回路の小型化が可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制回路の構成を示す回路図である。
【図２】相殺型ノイズ抑制回路の基本構成を示すブロック図である。
【図３】相殺型ノイズ抑制回路の構成の一例を示す回路図である。
【図４】図３に示した相殺型ノイズ抑制回路の作用について説明するための回路図である。
【図５】図３に示した相殺型ノイズ抑制回路に含まれるコモンモードチョークコイルの等価回路を示す回路図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制回路の変形例を示す回路図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制回路におけるコモンモードチョークコイルの第１の例を示す正面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制回路におけるコモンモードチョークコイルの第２の例を示す正面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制回路におけるコモンモードチョークコイルの第３の例を示す正面図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制回路におけるコモンモードチョークコイルの第４の例を示す正面図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制回路におけるコモンモードチョークコイルの第５の例を示す側面図である。
【図１２】図１１に示したコモンモードチョークコイルの一部を示す正面図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制回路におけるコモンモードチョークコイルの第６の例を示す正面図である。
【図１４】図１３に示したコモンモードチョークコイルの側面図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制回路の伝送特性の一例を示す特性図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態に係るノイズ抑制回路の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
３，４…導電線、１１，１４…磁芯、１２，１３，１５，１６，１７…キャパシタ、Ｗ１１…第１の巻線、Ｗ１２…第２の巻線、Ｗ１３…第３の巻線、Ｗ１４…第４の巻線、Ｗ１５…第５の巻線、Ｌ１０１，Ｌ１０２…インダクタ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電線上を伝搬するノイズを抑制するノイズ抑制回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スイッチング電源、インバータ、照明機器の点灯回路等のパワーエレクトロニクス機器は、電力の変換を行う電力変換回路を有している。電力変換回路は、直流を矩形波の交流に変換するスイッチング回路を有している。そのため、電力変換回路は、スイッチング回路のスイッチング周波数と等しい周波数のリップル電圧や、スイッチング回路のスイッチング動作に伴うノイズを発生させる。このリップル電圧やノイズは他の機器に悪影響を与える。そのため、電力変換回路と他の機器あるいは線路との間には、リップル電圧やノイズを低減する手段を設ける必要がある。
【０００３】
リップル電圧やノイズを低減する手段としては、インダクタンス素子（インダクタ）とキャパシタとを含むフィルタ、いわゆるＬＣフィルタがよく用いられている。ＬＣフィルタには、インダクタンス素子とキャパシタとを１つずつ有するものの他に、Ｔ型フィルタやπ型フィルタ等がある。また、電磁妨害（ＥＭＩ）対策用の一般的なノイズフィルタも、ＬＣフィルタの一種である。一般的なＥＭＩフィルタは、コモンモードチョークコイル、ノーマルモードチョークコイル、Ｘキャパシタ、Ｙキャパシタ等のディスクリート素子を組み合わせて構成されている。
【０００４】
また、最近、家庭内における通信ネットワークを構築する際に用いられる通信技術として電力線通信が有望視され、その開発が進められている。電力線通信は、電力線に高周波信号を重畳して通信を行う。この電力線通信では、電力線に接続された種々の電気・電子機器の動作によって、電力線上にノイズが発生し、このことが、エラーレートの増加等の通信品質の低下を招く。そのため、電力線上のノイズを低減する手段が必要になる。また、電力線通信では、屋内電力線上の通信信号が屋外電力線に漏洩することを阻止する必要がある。このような電力線上のノイズを低減したり、屋内電力線上の通信信号が屋外電力線に漏洩することを阻止する手段としても、ＬＣフィルタが用いられている。
【０００５】
２本の導電線を伝搬するノイズには、２本の導電線の間で電位差を生じさせるノーマルモードノイズと、２本の導電線を同じ位相で伝搬するコモンモードノイズとがある。
【０００６】
また、実際の導電線では、ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとの比率は様々ではあるが、ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとが混在している場合が多い。従って、ノーマルモードノイズとコモンモードノイズの両方を低減できるノイズ抑制回路が求められる。
【０００７】
特許文献１には、ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとを低減するチョークコイルが記載されている。このチョークコイルは、一対の巻線と、この一対の巻線が巻回される第１磁性体コアおよび第２磁性体コアを備えている。第１磁性体コアは低透磁率材料によって形成され、第２磁性体コアは高透磁率材料によって形成されている。また、第１磁性体コアと第２磁性体コアとの間には所定の間隙が形成されている。このチョークコイルでは、一対の巻線にコモンモードノイズの電流が流れた場合には、一対の巻線によって生じた磁束は第２磁性体コア内で減衰し、これにより、コモンモードノイズが低減される。また、このチョークコイルでは、一対の巻線にノーマルモードの電流が流れた場合には、一対の巻線によって生じた磁束は第１磁性体コア内で減衰し、これにより、ノーマルモードノイズが低減される。
【０００８】
また、特許文献２には、ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとを低減するノイズフィルタが記載されている。このノイズフィルタは、コイル、ＸキャパシタおよびＹキャパシタを備え、これらが一体構造になっているものである。
【０００９】
また、特許文献３には、ノーマルモードノイズ用のフィルタ回路とコモンモードノイズ用のフィルタ回路とを備えた電源回路が記載されている。ノーマルモードノイズ用のフィルタ回路は、２本の導電線のそれぞれに挿入された２つのコイルと、この２つのコイルを接続するＸキャパシタとを有している。コモンモードノイズ用のフィルタ回路は、２本の導電線のそれぞれに挿入された２つのコイルと、この２つのコイルに接続されたＹキャパシタとを有している。
【００１０】
特許文献４には、変圧器を用いたラインフィルタが記載されている。このラインフィルタは、変圧器とフィルタ回路とを備えている。変圧器の２次巻線は、交流電源から負荷に供給する電力を輸送する２本の導電線のうちの一方に挿入されている。フィルタ回路の２つの入力端は交流電源の両端に接続され、フィルタ回路の２つの出力端は変圧器の１次巻線の両端に接続されている。このラインフィルタでは、フィルタ回路によって電源電圧からノイズ成分を抽出し、このノイズ成分を変圧器の１次巻線に供給することによって、変圧器の２次巻線が挿入された導電線上において電源電圧からノイズ成分を差し引くようになっている。
【００１１】
【特許文献１】
特開平８−２１３２４２号公報
【特許文献２】
特開平９−４６０２０号公報
【特許文献３】
特開平２−２０６３６０号公報
【特許文献４】
特開平９−１０２７２３号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＬＣフィルタでは、インダクタンスおよびキャパシタンスで決まる固有の共振周波数を有するため、所望の減衰量を狭い周波数範囲でしか得ることができないという問題点があった。
【００１３】
また、電力輸送用の導電線に挿入されるフィルタには、電力輸送用の電流が流れている状態で所望の特性が得られることと、温度上昇に対する対策が要求される。そのため、通常、電力変換回路用のフィルタにおけるインダクタンス素子では、磁芯として、ギャップ付きのフェライト磁芯が用いられる。しかしながら、このようなインダクタンス素子では、その特性が、空芯のインダクタンス素子の特性に近づくため、所望の特性を実現するためにはインダクタンス素子が大型化するという問題点があった。
【００１４】
また、一般的なＥＭＩフィルタは、ノーマルモードノイズ低減用のフィルタとコモンモードノイズ低減用のフィルタとを含んでいる。そのため、このＥＭＩフィルタでは、前述のＬＣフィルタと同様の問題点があると共に、部品点数が多く、大型化するという問題点がある。
【００１５】
一方、特許文献１に記載されたチョークコイルでは、コアと巻線のみによってノーマルモードノイズとコモンモードノイズとを低減するようになっている。そのため、このチョークコイルでは、広い周波数範囲でコモンモードノイズおよびノーマルモードノイズを効果的に抑制することは難しい。
【００１６】
また、特許文献２に記載されたノイズフィルタでは、Ｘキャパシタのみによってノーマルモードノイズを低減し、Ｙキャパシタとコイルのみによってコモンモードノイズを低減するようになっている。そのため、このノイズフィルタでは、広い周波数範囲でコモンモードノイズおよびノーマルモードノイズを効果的に抑制することは難しい。
【００１７】
また、特許文献３に記載されたフィルタ回路は、ノーマルモードノイズ用のフィルタ回路とコモンモードノイズ用のフィルタ回路とを備えている。そのため、このフィルタ回路では、前述の一般的なＥＭＩフィルタと同様に、部品点数が多く、大型化するという問題点がある。
【００１８】
また、特許文献４に記載されたラインフィルタでは、ノーマルモードノイズを低減することはできるが、コモンモードノイズを低減することはできない。
【００１９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、広い周波数範囲でコモンモードノイズおよびノーマルモードノイズを抑制でき、且つ小型化が可能なノイズ抑制回路を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１または第２のノイズ抑制回路は、第１および第２の導電線を同じ位相で伝搬するコモンモードノイズを抑制するコモンモード抑制手段と、第１および第２の導電線によって伝送され、これらの導電線の間で電位差を生じさせるノーマルモードノイズを抑制するノーマルモードノイズ抑制手段とを備えている。
【００２１】
本発明の第１のノイズ抑制回路において、コモンモードノイズ抑制手段は、互いに異なる位置において第１および第２の導電線に接続され、且つ第１および第２の導電線とは異なる経路によって互いに接続され、それぞれコモンモードノイズに対応する信号の検出またはコモンモードノイズを抑制するための注入信号の注入を行う第１および第２の検出・注入部と、第１および第２の導電線において第１の検出・注入部と第２の検出・注入部との間に設けられ、コモンモードノイズの波高値を低減する波高値低減部とを備えている。
【００２２】
本発明の第１のノイズ抑制回路において、第１の検出・注入部がコモンモードノイズに対応する信号の検出を行うときは、この検出された信号に基づいて生成される注入信号を第２の検出・注入部が第１および第２の導電線に注入する。また、第２の検出・注入部がコモンモードノイズに対応する信号の検出を行うときは、この検出された信号に基づいて生成される注入信号を第１の検出・注入部が第１および第２の導電線に注入する。
【００２３】
本発明の第１のノイズ抑制回路において、第１の検出・注入部、第２の検出・注入部および波高値低減部のうちの少なくとも１つは、第１の導電線と第２の導電線に挿入され、漏れインダクタンスが発生するように結合された２つの巻線を有している。ノーマルモードノイズ抑制手段は、一端が第１の導電線に接続され、他端が第２の導電線に接続され、２つの巻線によって発生される漏れインダクタンスと協働してノーマルモードノイズを低減する１以上のノーマルモード用キャパシタを有している。
【００２４】
本発明の第１のノイズ抑制回路において、第１の検出・注入部は、所定の第１の位置において第１の導電線に挿入された第１の巻線と、第１の位置に対応する位置において第２の導電線に挿入されると共に、第１の巻線と協働してコモンモードノイズを抑制する第２の巻線と、第１の巻線および第２の巻線に結合された第３の巻線とを有していてもよい。第２の検出・注入部は、一端が第１の位置とは異なる第２の位置において第１の導電線に接続され、他端が第３の巻線の一端に接続された第１のコモンモード用キャパシタと、一端が第２の位置に対応する位置において第２の導電線に接続され、他端が第３の巻線の一端に接続された第２のコモンモード用キャパシタとを有していてもよい。波高値低減部は、第１の位置と第２の位置との間の第３の位置において第１の導電線に挿入された第４の巻線と、第３の位置に対応する位置において第２の導電線に挿入されると共に、第４の巻線に結合され、第４の巻線と協働して、第１の位置と第２の位置の間においてコモンモードノイズの波高値を低減する第５の巻線とを有していてもよい。そして、第１の巻線と第２の巻線の組、または第４の巻線と第５の巻線の組の少なくとも一方が、漏れインダクタンスが発生するように結合されていてもよい。
【００２５】
また、本発明の第１のノイズ抑制回路において、コモンモードノイズ抑制手段は、更に、一端が第３の巻線の一端に接続され、他端が接地された第３のコモンモード用キャパシタを有していてもよい。
【００２６】
また、本発明の第１のノイズ抑制回路において、ノーマルモードノイズ抑制手段は、ノーマルモード用キャパシタとして、漏れインダクタンスが発生するように結合された２つの巻線を挟む位置に配置された２つのキャパシタを有していてもよい。
【００２７】
また、本発明の第１のノイズ抑制回路は、更に、漏れインダクタンスが発生するように結合された２つの巻線が巻回される磁芯を備え、この磁芯は、２つの巻線を結合させるための磁束を通過させる磁路を形成する第１の磁路形成部と、２つの巻線のそれぞれによって発生される漏れ磁束を通過させる磁路を形成する第２の磁路形成部とを有していてもよい。第２の磁路形成部は、高透磁率磁性材料によって形成された部分と高飽和磁束密度磁性材料によって形成された部分とを含み、且つ閉磁路を形成してもよい。
【００２８】
本発明の第２のノイズ抑制回路において、コモンモードノイズ抑制手段は、互いに異なる位置において第１および第２の導電線に接続され、且つ第１および第２の導電線とは異なる経路によって互いに接続され、それぞれコモンモードノイズに対応する信号の検出またはコモンモードノイズを抑制するための注入信号の注入を行う第１および第２の検出・注入部とを備えている。
【００２９】
本発明の第２のノイズ抑制回路において、第１の検出・注入部がコモンモードノイズに対応する信号の検出を行うときは、この検出された信号に基づいて生成される注入信号を第２の検出・注入部が第１および第２の導電線に注入する。また、第２の検出・注入部がコモンモードノイズに対応する信号の検出を行うときは、この検出された信号に基づいて生成される注入信号を第１の検出・注入部が第１および第２の導電線に注入する。
【００３０】
本発明の第２のノイズ抑制回路において、第１の検出・注入部と第２の検出・注入部の少なくとも一方は、第１の導電線と第２の導電線に挿入され、漏れインダクタンスが発生するように結合された２つの巻線を有している。ノーマルモードノイズ抑制手段は、一端が第１の導電線に接続され、他端が第２の導電線に接続され、２つの巻線によって発生される漏れインダクタンスと協働してノーマルモードノイズを低減する１以上のノーマルモード用キャパシタを有している。
【００３１】
本発明の第２のノイズ抑制回路において、第１の検出・注入部は、所定の第１の位置において第１の導電線に挿入された第１の巻線と、第１の位置に対応する位置において第２の導電線に挿入されると共に、第１の巻線と協働してコモンモードノイズを抑制する第２の巻線と、第１の巻線および第２の巻線に結合された第３の巻線とを有していてもよい。第２の検出・注入部は、一端が第１の位置とは異なる第２の位置において第１の導電線に接続され、他端が第３の巻線の一端に接続された第１のコモンモード用キャパシタと、一端が第２の位置に対応する位置において第２の導電線に接続され、他端が第３の巻線の一端に接続された第２のコモンモード用キャパシタとを有していてもよい。そして、第１の巻線と第２の巻線が、漏れインダクタンスが発生するように結合されていてもよい。
【００３２】
また、本発明の第２のノイズ抑制回路において、コモンモードノイズ抑制手段は、更に、一端が第３の巻線の一端に接続され、他端が接地された第３のコモンモード用キャパシタを有していてもよい。
【００３３】
また、本発明の第２のノイズ抑制回路において、ノーマルモードノイズ抑制手段は、ノーマルモード用キャパシタとして、漏れインダクタンスが発生するように結合された２つの巻線を挟む位置に配置された２つのキャパシタを有していてもよい。
【００３４】
また、本発明の第２のノイズ抑制回路は、更に、漏れインダクタンスが発生するように結合された２つの巻線が巻回される磁芯を備え、磁芯は、２つの巻線を結合させるための磁束を通過させる磁路を形成する第１の磁路形成部と、２つの巻線のそれぞれによって発生される漏れ磁束を通過させる磁路を形成する第２の磁路形成部とを有していてもよい。第２の磁路形成部は、高透磁率磁性材料によって形成された部分と高飽和磁束密度磁性材料によって形成された部分とを含み、且つ閉磁路を形成してもよい。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
始めに、本発明の第１の実施の形態で使用するノイズ抑制技術について説明する。本実施の形態では、相殺型ノイズ抑制回路を使用する。図２を参照して、この相殺型ノイズ抑制回路の基本構成と作用について説明する。
【００３６】
図２に示したように、相殺型ノイズ抑制回路は、所定の位置Ａにおいて導電線１０１に接続された第１の検出・注入部１０５と、位置Ａとは異なる位置Ｂにおいて導電線１０１に接続され、且つ導電線１０１とは異なる経路によって第１の検出・注入部１０５に接続された第２の検出・注入部１０６と、導電線１０１において、第１の検出・注入部１０５と第２の検出・注入部１０６との間に設けられた波高値低減部１０７とを備えている。
【００３７】
第１の検出・注入部１０５と第２の検出・注入部１０６は、それぞれ、ノイズに対応する信号の検出またはノイズを抑制するための注入信号の注入を行う。波高値低減部１０７は、ノイズの波高値を低減する。第１の検出・注入部１０５は、例えばインダクタンス素子を含んでいる。波高値低減部１０７は、インピーダンス素子、例えばインダクタンス素子を含んでいる。第２の検出・注入部１０６は、例えば、キャパシタからなるハイパスフィルタを含んでいる。
【００３８】
図２に示した相殺型ノイズ抑制回路において、ノイズの発生源が、位置Ａと位置Ｂの間の位置を除いて、位置Ａよりも位置Ｂに近い位置にある場合には、検出・注入部１０６は、位置Ｂにおいて導電線１０１上のノイズに対応する信号を検出すると共に、この信号に基づいて、導電線１０１上のノイズを抑制するために導電線１０１に注入される注入信号を生成する。この注入信号は、導電線１０１とは異なる経路を経由して、検出・注入部１０５に送られる。検出・注入部１０５は、導電線１０１上のノイズに対して逆相になるように注入信号を導電線１０１に注入する。これにより、導電線１０１上のノイズが注入信号によって相殺され、導電線１０１において位置Ａからノイズの進行方向の先でノイズが抑制される。なお、本出願において、ノイズとは不必要な信号も含んでいる。
【００３９】
また、図２に示した相殺型ノイズ抑制回路において、ノイズの発生源が、位置Ａと位置Ｂの間の位置を除いて、位置Ｂよりも位置Ａに近い位置にある場合には、検出・注入部１０５は、位置Ａにおいて導電線１０１上のノイズに対応する信号を検出すると共に、この信号に基づいて、導電線１０１上のノイズを抑制するために導電線１０１に注入される注入信号を生成する。この注入信号は、導電線１０１とは異なる経路を経由して、検出・注入部１０６に送られる。検出・注入部１０６は、導電線１０１上のノイズに対して逆相になるように注入信号を導電線１０１に注入する。これにより、導電線１０１上のノイズが注入信号によって相殺され、導電線１０１において位置Ｂからノイズの進行方向の先でノイズが抑制される。
【００４０】
また、波高値低減部１０７は、位置Ａと位置Ｂとの間において、導電線１０１を通過するノイズの波高値を低減する。これにより、導電線１０１を経由して伝搬するノイズの波高値と、導電線１０１とは異なる経路を経由して導電線１０１に注入される注入信号の波高値との差が低減される。
【００４１】
相殺型ノイズ抑制回路によれば、広い周波数範囲においてノイズを効果的に抑制することが可能になる。
【００４２】
なお、相殺型ノイズ抑制回路は、波高値低減部１０７を除いて構成することも可能である。しかし、相殺型ノイズ抑制回路では、波高値低減部１０７を有しない場合に比べて、波高値低減部１０７を有する方が、より広い周波数範囲においてノイズを抑制することが可能になる。
【００４３】
次に、図３を参照して、相殺型ノイズ抑制回路の構成の一例について説明する。図３に示した相殺型ノイズ抑制回路は、一対の端子１１１ａ，１１１ｂと、他の一対の端子１１２ａ，１１２ｂと、端子１１１ａ，１１２ａ間を接続する導電線１１３と、端子１１１ｂ，１１２ｂ間を接続する導電線１１４とを備えている。この相殺型ノイズ抑制回路は、更に、所定の位置Ａにおいて、導電線１１３に挿入された第１の巻線１１５ａと、磁芯１１５ｄと、位置Ａに対応する位置において導電線１１４に挿入されると共に磁芯１１５ｄを介して第１の巻線１１５ａに結合され、第１の巻線１１５ａと協働してコモンモードノイズを抑制する第２の巻線１１５ｂと、磁芯１１５ｄを介して第１の巻線１１５ａおよび第２の巻線１１５ｂに結合された第３の巻線１１５ｃとを備えている。巻線１１５ａ，１１５ｂおよび磁芯１１５ｄは、コモンモードチョークコイルを構成している。すなわち、巻線１１５ａ，１１５ｂは、巻線１１５ａ，１１５ｂにノーマルモードの電流が流れたときに各巻線１１５ａ，１１５ｂを流れる電流によって磁芯１１５ｄに誘起される磁束が互いに相殺されるような向きに、磁芯１１５ｄに巻かれている。これにより、巻線１１５ａ，１１５ｂは、コモンモードノイズを抑制し、ノーマルモードノイズを通過させる。
【００４４】
図３に示した相殺型ノイズ抑制回路は、更に、一端が、位置Ａとは異なる位置Ｂにおいて導電線１１３に接続され、他端が第３の巻線１１５ｃの一端に接続されたキャパシタ１１６ａと、一端が位置Ｂに対応する位置において導電線１１４に接続され、他端が第３の巻線１１５ｃの一端に接続されたキャパシタ１１６ｂとを備えている。第３の巻線１１５ｃの他端は接地されている。キャパシタ１１６ａ，１１６ｂは、周波数が所定値以上の信号を通過させるハイパスフィルタとして機能する。
【００４５】
図３に示した相殺型ノイズ抑制回路は、更に、位置Ａと位置Ｂの間の位置Ｃにおいて導電線１１３に挿入された第４の巻線１１７ａと、磁芯１１７ｃと、位置Ｃに対応する位置において導電線１１４に挿入されると共に磁芯１１７ｃを介して第４の巻線１１７ａに結合され、第４の巻線１１７ａと協働してコモンモードノイズを抑制する第５の巻線１１７ｂとを備えている。巻線１１７ａ，１１７ｂおよび磁芯１１７ｃは、コモンモードチョークコイルを構成している。すなわち、巻線１１７ａ，１１７ｂは、巻線１１７ａ，１１７ｂにノーマルモードの電流が流れたときに各巻線１１７ａ，１１７ｂを流れる電流によって磁芯１１７ｃに誘起される磁束が互いに相殺されるような向きに、磁芯１１７ｃに巻かれている。これにより、巻線１１７ａ，１１７ｂは、コモンモードノイズを抑制し、ノーマルモードノイズを通過させる。
【００４６】
巻線１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃおよび磁芯１１５ｄは、図２における第１の検出・注入部１０５に対応する。キャパシタ１１６ａ，１１６ｂは、図２における第２の検出・注入部１０６に対応する。巻線１１７ａ，１１７ｂおよび磁芯１１７ｃは、図２における波高値低減部１０７に対応する。
【００４７】
次に、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路の作用について説明する。まず、ノイズの発生源が、位置Ａと位置Ｂの間の位置を除いて、位置Ａよりも位置Ｂに近い位置にある場合について説明する。この場合には、キャパシタ１１６ａ，１１６ｂによって、位置Ｂおよびこれに対応する位置における導電線１１３，１１４上のコモンモードノイズに対応する信号が検出され、更に、この信号に基づいて、コモンモードノイズに対して逆相となる注入信号が生成される。この注入信号は第３の巻線１１５ｃに供給される。第３の巻線１１５ｃは、第１および第２の巻線１１５ａ，１１５ｂを介して、注入信号を導電線１１３，１１４に注入する。これにより、導電線１１３，１１４において位置Ａからコモンモードノイズの進行方向の先でコモンモードノイズが抑制される。
【００４８】
また、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路において、ノイズの発生源が、位置Ａと位置Ｂの間の位置を除いて、位置Ｂよりも位置Ａに近い位置にある場合には、第１および第２の巻線１１５ａ，１１５ｂを介して第３の巻線１１５ｃによって、位置Ａおよびこれに対応する位置における導電線１１３，１１４上のコモンモードノイズに対応する信号が検出され、この信号に基づいて注入信号が生成される。この注入信号は、キャパシタ１１６ａ，１１６ｂを経て、位置Ｂおよびこれに対応する位置において、導電線１１３，１１４上のコモンモードノイズに対して逆相になるように注入される。これにより、導電線１１３，１１４において位置Ｂからコモンモードノイズの進行方向の先でコモンモードノイズが抑制される。
【００４９】
次に、図４を参照して、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路の作用について詳しく説明する。図４は、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路のうち、導電線１１３を通過する信号の抑制に関わる部分のみ示している。図４に示した回路は、端子１１１ａ、１１２ａと、第１の巻線１１５ａと、第３の巻線１１５ｃと、キャパシタ１１６ａと、第４の巻線１１７ａとを有している。また、図４に示した回路には、コモンモードノイズ発生源１１８と負荷１１９とが接続されている。コモンモードノイズ発生源１１８は、端子１１１ａとグランドＧＮＤとの間に接続され、両者の間に電位差Ｖｉｎを生じさせる。負荷１１９は、端子１１２ａとグランドＧＮＤとの間に接続され、インピーダンスＺｏを有している。
【００５０】
図４に示した回路において、第３の巻線１１５ｃのインダクタンスをＬ１１とし、第１の巻線１１５ａのインダクタンスをＬ１２とし、キャパシタ１１６ａのキャパシタンスをＣ１とし、第４の巻線１１７ａのインダクタンスをＬ２１とする。また、キャパシタ１１６ａおよび第３の巻線１１５ｃを通過する電流をｉ１とし、この電流ｉ１の経路のインピーダンスの総和をＺ１とする。また、第４の巻線１１７ａおよび第１の巻線１１５ａを通過する電流をｉ２とし、この電流ｉ２の経路のインピーダンスの総和をＺ２とする。
【００５１】
また、第１の巻線１１５ａと第３の巻線１１５ｃとの間の相互インダクタンスをＭとし、両者の結合係数をＫとする。結合係数Ｋは、以下の式（１）で表わされる。
【００５２】
Ｋ＝Ｍ／√（Ｌ１１・Ｌ１２） …（１）
【００５３】
上記インピーダンスの総和Ｚ１、Ｚ２は、それぞれ、以下の式（２）、（３）で表わされる。なお、ｊは√（−１）を表わし、ωはコモンモードノイズの角周波数を表わしている。
【００５４】
Ｚ１＝ｊ（ωＬ１１−１／ωＣ１） …（２）
Ｚ２＝Ｚｏ＋ｊω（Ｌ１２＋Ｌ２１） …（３）
【００５５】
また、電位差Ｖｉｎは、以下の式（４），（５）で表わされる。
【００５６】
Ｖｉｎ＝Ｚ１・ｉ１＋ｊωＭ・ｉ２ …（４）
Ｖｉｎ＝Ｚ２・ｉ２＋ｊωＭ・ｉ１ …（５）
【００５７】
以下、式（２）〜（５）に基づいて、電流ｉ１を含まずに、電流ｉ２を表わす式を求める。そのために、まず、式（４）から次の式（６）を導く。
【００５８】
ｉ１＝（Ｖｉｎ−ｊωＭ・ｉ２）／Ｚ１ …（６）
【００５９】
次に、式（６）を式（５）に代入すると、次の式（７）が得られる。
【００６０】
ｉ２＝Ｖｉｎ（Ｚ１−ｊωＭ）／（Ｚ１・Ｚ２＋ω２・Ｍ２） …（７）
【００６１】
図４に示した回路によってコモンモードノイズを抑制することは、式（７）で表わされる電流ｉ２を小さくすることであると言える。式（７）によれば、式（７）の右辺の分母が大きくなれば、電流ｉ２は小さくなる。そこで、式（７）の右辺の分母（Ｚ１・Ｚ２＋ω２・Ｍ２）について考察する。
【００６２】
まず、Ｚ１は、式（２）で表わされるため、第３の巻線１１５ｃのインダクタンスＬ１１が大きいほど大きくなると共に、キャパシタ１１６ａのキャパシタンスＣ１が大きいほど大きくなる。
【００６３】
次に、Ｚ２は、式（３）で表わされるため、第１の巻線１１５ａのインダクタンスＬ１２と第４の巻線１１７ａのインダクタンスＬ２１との和が大きいほど大きくなる。従って、インダクタンスＬ１２とインダクタンスＬ２１の少なくとも一方を大きくすれば、電流ｉ２を小さくすることができる。また、式（７）から、第１の巻線１１５ａだけでもコモンモードノイズを抑制することができるが、第４の巻線１１７ａを加えることでコモンモードノイズをより抑制することができることが分かる。
【００６４】
また、式（７）の右辺の分母にはω２・Ｍ２が含まれていることから、相互インダクタンスＭを大きくすることにより、電流ｉ２を小さくすることができる。式（１）から分かるように結合係数Ｋは相互インダクタンスＭに比例するため、結合係数を大きくすれば、図４に示した回路によるコモンモード信号の抑制効果が大きくなる。相互インダクタンスＭは、式（７）の右辺の分母中に２乗の形で含まれていることから、結合係数Ｋの値によってコモンモードノイズの抑制効果は大きく変化する。
【００６５】
以上の説明は、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路のうち、導電線１１４を通過する信号の抑制に関わる部分についても同様に当てはまる。
【００６６】
また、コモンモードノイズの発生源が、位置Ｂよりも位置Ａに近い位置にある場合には、第３の巻線１１５ｃとキャパシタ１１６ａの役割が、図４を用いた説明とは逆になる。しかし、この場合にも、上記の説明は、同様に当てはまる。
【００６７】
本実施の形態では、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路を利用して、コモンモードノイズを抑制する。本実施の形態では、更に、図３中の巻線１１７ａ，１１７ｂおよび磁芯１１７ｃによって構成されたコモンモードチョークコイルが発生する漏れインダクタンスと後述するキャパシタとを利用して、ノーマルモードノイズを抑制する。
【００６８】
ここで、図３の中の巻線１１７ａ，１１７ｂおよび磁芯１１７ｃによって構成されたコモンモードチョークコイルが発生する漏れインダクダンスについて説明する。このコモンモードチョークコイルにおいて、巻線１１７ａと巻線１１７ｂとの結合係数は１よりも小さい。従って、巻線１１７ａ，１１７ｂは、導電線１１３，１１４のそれぞれにおいて漏れインダクタンスを発生させる。これらの漏れインダクタンスを考慮すると、このコモンモードチョークコイルの等価回路は、図５に示すようになる。なお、図５において、符号１２２ａは、巻線１１７ａ，１１５ａ間に配置される仮想の端子を表し、符号１２２ｂは、巻線１１７ｂ，１１５ｂ間に配置される仮想の端子を表している。図５に示した回路では、巻線１１７ａと端子１２２ａとの間に、導電線１１３側の漏れインダクタンスと等しいインダクタンスを有する仮想のインダクタ１１０ａが挿入され、巻線１１７ｂと端子１２２ｂとの間に、導電線１１４側の漏れインダクタンスと等しいインダクタンスを有する仮想のインダクタ１１０ｂが挿入されている。
【００６９】
次に、図１を参照して、本実施の形態に係るノイズ抑制回路について説明する。図１は、本実施の形態に係るノイズ抑制回路の構成を示す回路図である。本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路の機能を持つものである。
【００７０】
本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、一対の端子１ａ，１ｂと、他の一対の端子２ａ，２ｂと、端子１ａ，２ａ間を接続する第１の導電線３と、端子１ｂ，２ｂ間を接続する第２の導電線４とを備えている。
【００７１】
ノイズ抑制回路は、更に、所定の第１の位置Ｐ１１ａにおいて導電線３に挿入された第１の巻線Ｗ１１と、磁芯１１と、第１の位置Ｐ１１ａに対応する位置Ｐ１１ｂにおいて導電線４に挿入されると共に、磁芯１１を介して第１の巻線Ｗ１１に結合され、第１の巻線Ｗ１１と協働してコモンモードノイズを抑制する第２の巻線Ｗ１２と、磁芯１１を介して第１の巻線Ｗ１１および第２の巻線Ｗ１２に結合された第３の巻線Ｗ１３とを備えている。巻線Ｗ１１，Ｗ１２および磁芯１１は、コモンモードチョークコイルを構成している。すなわち、巻線Ｗ１１，Ｗ１２は、巻線Ｗ１１，Ｗ１２にノーマルモードの電流が流れたときに各巻線Ｗ１１，Ｗ１２を流れる電流によって磁芯１１に誘起される磁束が互いに相殺されるような向きに、磁芯１１に巻かれている。これにより、巻線１１，Ｗ１２は、コモンモードノイズを抑制し、ノーマルモードノイズを通過させる。例えば、巻線Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３の巻数は等しくなっている。
【００７２】
ノイズ抑制回路は、更に、一端が第１の位置Ｐ１１ａとは異なる第２の位置Ｐ１２ａにおいて導電線３に接続され、他端が第３の巻線Ｗ１３の一端に接続されたコモンモード用のキャパシタ１２と、一端が第２の位置Ｐ１２ａに対応する位置Ｐ１２ｂにおいて導電線４に接続され、他端がキャパシタ１２の他端および第３の巻線Ｗ１３の一端に接続されたコモンモード用のキャパシタ１３とを備えている。第３の巻線Ｗ１３の他端は接地されている。キャパシタ１２，１３は、周波数が所定値以上のコモンモード信号を通過させるハイパスフィルタとして機能する。位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂから、キャパシタ１２，１３および第３の巻線Ｗ１３を経て、グランドに至る信号経路は、コモンモードノイズを抑制するために導電線３，４に注入されるコモンモード注入信号を伝送する。
【００７３】
ノイズ抑制回路は、更に、第１の位置Ｐ１１ａと第２の位置Ｐ１２ａとの間の第３の位置Ｐ１３ａにおいて導電線３に挿入された第４の巻線Ｗ１４と、磁芯１４と、第３の位置Ｐ１３ａに対応する位置Ｐ１３ｂにおいて導電線４に挿入されると共に、漏れインダクタンスが発生するように磁芯１４を介して第４の巻線Ｗ１４に結合され、第４の巻線Ｗ１４と協働してコモンモードノイズを抑制する第５の巻線Ｗ１５とを備えている。巻線Ｗ１４，Ｗ１５および磁芯１４は、コモンモードチョークコイルを構成している。すなわち、巻線Ｗ１４，Ｗ１５は、巻線Ｗ１４，Ｗ１５にノーマルモードの電流が流れたときに各巻線Ｗ１４，Ｗ１５を流れる電流によって磁芯１４に誘起される磁束が互いに相殺されるような向きに、磁芯１４に巻かれている。これにより、巻線Ｗ１４，Ｗ１５は、コモンモードノイズを抑制し、ノーマルモードノイズを通過させる。例えば、巻線Ｗ１４，Ｗ１５の巻数は等しくなっている。
【００７４】
ノイズ抑制回路は、更に、一端がキャパシタ１２，１３の接続点および第３の巻線Ｗ１３の一端に接続され、他端が接地されたキャパシタ１５を備えている。
【００７５】
ノイズ抑制回路は、更に、一端が端子１ａと第３の位置Ｐ１３ａとの間の位置において導電線３に接続され、他端が端子１ｂと第３の位置Ｐ１３ａに対応する位置Ｐ１３ｂにおいて導電線４に接続されたノーマルモード用のキャパシタ１６を備えている。図１に示した例では、特に、キャパシタ１６は、一端が第２の位置Ｐ１２ａと第３の位置Ｐ１３ａとの間の位置において導電線３に接続され、他端が第２の位置Ｐ１２ａに対応する位置Ｐ１２ｂと、第３の位置Ｐ１３ａに対応する位置Ｐ１３ｂとの間の位置において導電線４に接続されている。
【００７６】
ノイズ抑制回路は、更に、一端が第３の位置Ｐ１３ａと端子２ａとの間の位置において導電線３に接続され、他端が第３の位置Ｐ１３ａに対応する位置Ｐ１３ｂと端子２ｂとの間の位置において導電線４に接続されたノーマルモード用のキャパシタ１７を備えている。図１に示した例では、特に、キャパシタ１７は、一端が第３の位置Ｐ１３ａと第１の位置Ｐ１１ａとの間の位置において導電線３に接続され、他端が第３の位置Ｐ１３ａに対応する位置Ｐ１３ｂと、第１の位置Ｐ１１ａに対応する位置Ｐ１１ｂとの間の位置において導電線４に接続されている。
【００７７】
本実施の形態において、第４の巻線Ｗ１４と第５の巻線Ｗ１５との結合係数は１よりも小さい。従って、巻線Ｗ１４，Ｗ１５は、導電線３，４のそれぞれにおいて漏れインダクタンスを発生させる。図１には、これらの漏れインダクタンスと等しいインダクタンスを有する仮想のインダクタＬ１０１，Ｌ１０２を含めている。インダクタＬ１０１は、第３の位置Ｐ１３ａと、キャパシタ１７と導電線３との接続点との間の位置において導電線３に挿入されている。また、インダクタＬ１０２は、第３の位置Ｐ１３ａに対応する位置Ｐ１３ｂと、キャパシタ１７と導電線４との接続点との間の位置において導電線４に挿入されている。キャパシタ１６，１７は、巻線Ｗ１４，Ｗ１５によって発生される漏れインダクタンス（インダクタＬ１０１，Ｌ１０２）と協働してノーマルモードノイズを低減する。
【００７８】
巻線Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３、磁芯１１、巻線Ｗ１４，Ｗ１５、磁芯１４、およびキャパシタ１２，１３，１５は、本発明におけるコモンモードノイズ抑制手段に対応すると共に、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路の機能を発揮する。
【００７９】
また、キャパシタ１６，１７およびインダクタＬ１０１，Ｌ１０２は、π型フィルタを構成し、本発明におけるノーマルモードノイズ抑制手段に対応する。
【００８０】
次に、本実施の形態に係るノイズ抑制回路の作用について説明する。まず、コモンモードノイズの発生源が、位置Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂと位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂの間の位置を除いて、位置Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂよりも位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂに近い位置にある場合におけるノイズ抑制回路のコモンモードノイズ抑制作用について説明する。この場合には、キャパシタ１２，１３によって、位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂにおいて導電線３，４よりコモンモードノイズに対応する信号が検出され、更に、この信号に基づいて、コモンモードノイズに対して逆相となるコモンモード注入信号が生成される。このコモンモード注入信号は、第３の巻線Ｗ１３に供給される。第３の巻線Ｗ１３は、第１の巻線Ｗ１１および第２の巻線Ｗ１２を介して、導電線３，４上のコモンモードノイズに対して逆相となるようにコモンモード注入信号を導電線３，４に注入する。これにより、導電線３，４において位置Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂからコモンモードノイズの進行方向の先でコモンモードノイズが抑制される。
【００８１】
次に、コモンモードノイズの発生源が、位置Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂと位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂの間の位置を除いて、位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂよりも位置Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂに近い位置にある場合におけるノイズ抑制回路のコモンモードノイズ抑制作用について説明する。この場合には、第１の巻線Ｗ１１および第２の巻線Ｗ１２を通過するコモンモードノイズに対応する信号が第３の巻線Ｗ１３に誘起される。このようにして、第３の巻線Ｗ１３によって、位置Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂにおいて導電線３，４よりコモンモードノイズに対応する信号が検出されると共に、この信号に対応するコモンモード注入信号が生成される。このコモンモード注入信号は、キャパシタ１２，１３を通過すると共に、位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂにおいて導電線３，４に注入される。コモンモード注入信号は、導電線３，４上のコモンモードノイズに対して逆相となるように導電線３，４に注入される。これにより、導電線３，４において位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂからコモンモードノイズの進行方向の先でコモンモードノイズが抑制される。
【００８２】
波高値低減部１０７としての巻線Ｗ１４，Ｗ１５および磁芯１４は、位置Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂと位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂとの間において、導電線３，４を通過するコモンモードノイズの波高値を低減する。これにより、導電線３，４をを経由して伝搬するコモンモードノイズの波高値と、導電線３，４とは異なる経路を経由して導電線３，４に注入される注入信号の波高値との差が低減される。
【００８３】
また、本実施の形態に係るノイズ抑制回路では、ノーマルモードノイズの発生源が、位置Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂと位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂの間の位置を除いて、位置Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂよりも位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂに近い位置にある場合と、ノーマルモードノイズの発生源が、位置Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂと位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂの間の位置を除いて、位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂよりも位置Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂに近い位置にある場合のいずれにおいても、ノーマルモードノイズは、キャパシタ１６，１７およびインダクタＬ１０１，Ｌ１０２によって抑制される。
【００８４】
このように、本実施の形態に係るノイズ抑制回路によれば、コモンモードノイズおよびノーマルモードノイズを抑制することができる。特に、本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、コモンモードノイズを抑制する相殺型ノイズ抑制回路の機能を有している。従って、このノイズ抑制回路によれば、相殺型ノイズ抑制回路の利点を生かして、広い周波数範囲においてコモンモードノイズを効果的に抑制することが可能になる。
【００８５】
ところで、相殺型ノイズ抑制回路とノーマルモードノイズを抑制する一般的なフィルタ回路とを単純に組み合わせて、コモンモードノイズおよびノーマルモードノイズを抑制できる回路を構成することも考えられる。しかしながら、この場合には、回路に含まれる部品点数が多くなり、回路が大型化するという問題が生じる。
【００８６】
本実施の形態では、導電線３，４において、位置Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂと位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂとの間の位置Ｐ１３ａ、Ｐ１３ｂに、漏れインダクタンスが発生するように結合されたコモンモードノイズ抑制用の巻線Ｗ１４，Ｗ１５が設けられている。そして、コモンモードノイズ抑制用の巻線Ｗ１４，Ｗ１５によって発生される漏れインダクタンス（インダクタＬ１０１，Ｌ１０２）を利用して、インダクタＬ１０１，Ｌ１０２およびキャパシタ１６，１７によってノーマルモードノイズ抑制用のフィルタを構成している。そのため、本実施の形態では、ノーマルモードノイズを抑制するためのインダクタンス素子が不要になる。従って、本実施の形態に係るノイズ抑制回路によれば、相殺型ノイズ抑制回路とノーマルモードノイズを抑制するフィルタ回路とを単純に組み合わせて構成された回路に比べて、部品点数を少なくして、回路を小型化することが可能になる。
【００８７】
本実施の形態において、巻線Ｗ１４，Ｗ１５の結合係数は、０．０１〜０．９９９９の範囲内であればよい。また、上記結合係数は、ノイズ抑制回路が使用される環境におけるコモンモードノイズとノーマルモードノイズとの割合に応じて適宜に設定することが好ましい。ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとが共にある程度存在する環境では、上記結合係数は、０．２〜０．９９９５の範囲内であることが好ましい。ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとが同程度存在する環境では、上記結合係数は、０．４〜０．９９９０の範囲内であることが好ましい。
【００８８】
また、本実施の形態では、コモンモード注入信号の伝送路は、注入信号を通過させるための素子としてキャパシタ１２，１３を含んでいる。そのため、本実施の形態によれば、キャパシタ１２，１３のみによって、コモンモードノイズに対応した信号の検出と、コモンモードノイズに対して逆相となる注入信号の生成とを行うことができる。従って、本実施の形態によれば、部品点数をより少なくすることができる。
【００８９】
また、本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、一端がキャパシタ１２，１３の接続点および第３の巻線Ｗ１３の一端に接続され、他端が接地されたキャパシタ１５を備えている。これにより、高い周波数の領域におけるノイズ抑制回路のコモンモードノイズ抑制機能を向上させることができる。
【００９０】
次に、図６を参照して、本実施の形態に係るノイズ抑制回路の３つの変形例について説明をする。
【００９１】
図６は本実施の形態に係るノイズ抑制回路の第１の変形例を示す回路図である。この第１の変形例は、図１に示したノイズ抑制回路においてキャパシタ１７が導電線３，４に接続された位置とは異なる位置で、キャパシタ１７が導電線３，４に接続された構成になっている。すなわち、第１の変形例では、キャパシタ１７は、一端が第１の位置Ｐ１１ａと端子２ａとの間の位置において導電線３に接続され、他端が第１の位置Ｐ１１ａに対応する位置Ｐ１１ｂと端子２ｂとの間の位置において導電線４に接続されている。この構成によっても、キャパシタ１６，１７とインダクタＬ１０１，Ｌ１０２とによって、導電線３，４上を通過するノーマルモードノイズが低減される。
【００９２】
第２の変形例は、図６に示したノイズ抑制回路からキャパシタ１７を除いた構成になっている。この構成では、キャパシタ１６とインダクタＬ１０１，Ｌ１０２とによって、導電線３，４上を通過するノーマルモードノイズが低減される。
【００９３】
第３の変形例は、図６に示したノイズ抑制回路からキャパシタ１６を除いた構成になっている。この構成では、キャパシタ１７とインダクタＬ１０１，Ｌ１０２とによって、導電線３，４上を通過するノーマルモードノイズが低減される。
【００９４】
第１ないし第３の変形例のその他の構成、作用および効果は、図１に示したノイズ抑制回路と同様である。
【００９５】
また、本実施の形態に係るノイズ抑制回路では、上述した３つの変形例以外にも、種々の変形が可能である。例えば、ノーマルモード用のキャパシタ１６，１７は、キャパシタ１６，１７の各一端が第４の巻線Ｗ１４を挟んだ位置で導電線３に接続され、キャパシタ１６，１７の各他端が第５の巻線Ｗ１５を挟んだ位置で導電線４に接続されていればよい。
【００９６】
次に、図７ないし図１４を参照して、本実施の形態における磁芯１４および巻線Ｗ１４，Ｗ１５を含むコモンモードチョークコイルの構造の６つの例について説明をする。
【００９７】
始めに、図７を参照して、コモンモードチョークコイルの第１の例について説明する。図７は、コモンモードチョークコイルの第１の例を示す正面図である。この第１の例では、磁芯１４は、それぞれ磁性材料よりなる２つのＥ字形状の磁性部材２１，２２と、磁性材料よりなる磁性部材２３とを有している。磁性部材２１は、中央の脚部２１ａと、脚部２１ａの両側に、脚部２１ａに対して所定の間隔を開けて配置された脚部２１ｂ，２１ｃと、脚部２１ａ，２１ｂ，２１ｃの一端同士を連結する連結部２１ｄとを有している。同様に、磁性部材２２は、中央の脚部２２ａと、脚部２２ａの両側に、脚部２２ａに対して所定の間隔を開けて配置された脚部２２ｂ，２２ｃと、脚部２２ａ，２２ｂ，２２ｃの一端同士を連結する連結部２２ｄとを有している。磁性部材２１，２２は、脚部２１ａ，２２ａの他端同士、脚部２１ｂ，２２ｂの他端同士、脚部２１ｃ，２２ｃの他端同士が対向するように配置されている。脚部２１ｂ，２２ｂの他端同士は接合され、脚部２１ｃ，２２ｃの他端同士も接合されている。脚部２１ａ，２２ａの他端同士は、所定の間隔を開けて互いに対向し、両者の間には磁性部材２３が挿入されている。磁性部材２３は脚部２１ａ，２２ａの各他端に接合されている。磁性部材２１，２２は例えば高透磁率磁性材料によって形成され、磁性部材２３は例えば高飽和磁束密度磁性材料によって形成されている。磁性部材２１，２２は、例えばフェライトによって形成されている。磁性部材２３は、例えばアモルファス磁性材料によって形成されていてもよいし、圧粉磁芯でもよい。
【００９８】
巻線Ｗ１４は脚部２１ｂ，２２ｂに巻回され、巻線Ｗ１５は脚部２１ｃ，２２ｃに巻回されている。第１の例における磁芯１４は、巻線Ｗ１４，Ｗ１５を結合させるための磁束を通過させる磁路２４ａと、巻線Ｗ１４によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路２４ｂと、巻線Ｗ１５によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路２４ｃとを形成する。磁路２４ａは、脚部２１ｂ，２２ｂ，２１ｃ，２２ｃおよび連結部２１ｄ，２２ｄによって形成される。磁路２４ｂは、脚部２１ａ，２２ａ，２１ｂ，２２ｂ、連結部２１ｄの一部、連結部２２ｄの一部および磁性部材２３によって形成される。磁路２４ｃは、脚部２１ａ，２２ａ，２１ｃ，２２ｃ、連結部２１ｄの他の一部、連結部２２ｄの他の一部および磁性部材２３によって形成される。脚部２１ａ，２２ａおよび磁性部材２３は、本発明における第２の磁路形成部に対応する。脚部２１ｂ，２２ｂ，２１ｃ，２２ｃおよび連結部２１ｄ，２２ｄは、本発明における第１の磁路形成部と第２の磁路形成部を兼ねている。
【００９９】
次に、第１の例のコモンモードチョークコイルの作用について説明する。このコモンモードチョークコイルでは、巻線Ｗ１４，Ｗ１５にコモンモードの電流が流れると、各巻線Ｗ１４，Ｗ１５を流れる電流によって発生された磁束は、互いに重なるような方向で磁路２４ａを通過し、その結果、Ｗ１４，Ｗ１５にはインダクタンスが生じる。
【０１００】
一方、巻線Ｗ１４，Ｗ１５にノーマルモードの電流が流れると、各巻線Ｗ１４，Ｗ１５を流れる電流によって発生された磁束は、互いに相殺されるような方向で磁路２４ａを通過するため、巻線Ｗ１４，Ｗ１５にはインダクタンスが生じない。また、巻線Ｗ１４にノーマルモードの電流が流れると、巻線Ｗ１４によって発生された磁束の一部は、漏れ磁束となって磁路２４ｂを通過する。この漏れ磁束によって、ノーマルモードの電流に対する漏れインダクタンスが生じる。同様に、巻線Ｗ１５にノーマルモードの電流が流れると、巻線Ｗ１５によって発生された磁束の一部は、漏れ磁束となって磁路２４ｃを通過する。この漏れ磁束によって、ノーマルモードの電流に対する漏れインダクタンスが生じる。
【０１０１】
次に、図８を参照して、コモンモードチョークコイルの第２の例について説明する。図８は、コモンモードチョークコイルの第２の例を示す正面図である。この第２の例では、磁芯１４は、磁性材料よりなる矩形の環状の磁性部材３１と、磁性材料よりなるＥ字形状の磁性部材３２と、磁性部材３３とを有している。磁性部材３１は、平行な２つの直線状部分３１ａ，３１ｃと、他の平行な２つの直線状部分３１ｂ，３１ｄとを有している。磁性部材３２は、中央の脚部３２ａと、脚部３２ａの両側に、脚部３２ａに対して所定の間隔を開けて配置された脚部３２ｂ，３２ｃと、脚部３２ａ，３２ｂ，３２ｃの一端同士を連結する連結部３２ｄとを有している。脚部３２ｂ，３２ｃの他端は、磁性部材３１の直線状部分３１ａに接合されている。脚部３２ａの他端は、所定の間隔を開けて直線状部分３１ａに対向し、両者の間には磁性部材３３が挿入されている。磁性部材３３は脚部３２ａと直線状部分３１ａとに接合されている。磁性部材３１，３２は例えば高透磁率磁性材料によって形成され、磁性部材３３は例えば高飽和磁束密度磁性材料によって形成されている。磁性部材３１，３２は、例えばフェライトによって形成されている。磁性部材３３は、例えばアモルファス磁性材料によって形成されていてもよいし、圧粉磁芯でもよい。
【０１０２】
巻線Ｗ１４は、脚部３２ａ，３２ｂの間の位置で、直線状部分３１ａに巻回されている。巻線Ｗ１５は、脚部３２ａ，３２ｃの間の位置で、直線状部分３１ａに巻回されている。第２の例における磁芯１４は、巻線Ｗ１４，Ｗ１５を結合させるための磁束を通過させる磁路３４ａと、巻線Ｗ１４によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路３４ｂと、巻線Ｗ１５によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路３４ｃとを形成する。磁路３４ａは、磁性部材３１によって形成される。磁路３４ｂは、脚部３２ａ，３２ｂ、連結部３２ｄの一部、直線状部分３１ａの一部および磁性部材３３によって形成される。磁路３４ｃは、脚部３２ａ，３２ｃ、連結部３２ｄの他の一部、直線状部分３１ａの他の一部および磁性部材３３によって形成される。磁性部材３１は、本発明における第１の磁路形成部に対応する。磁性部材３１の直線状部分３１ａ、磁性部材３２および磁性部材３３は、本発明における第２の磁路形成部に対応する。
【０１０３】
第２の例のコモンモードチョークコイルの作用は、第１の例のコモンモードチョークコイルと同様である。
【０１０４】
次に、図９を参照して、コモンモードチョークコイルの第３の例について説明する。図９は、コモンモードチョークコイルの第３の例を示す正面図である。この第３の例では、磁芯１４は、それぞれ磁性材料よりなる２つのＥ字形状の磁性部材４１，４２と、磁性材料よりなる平板状の磁性部材４３とを有している。磁性部材４１は、中央の脚部４１ａと、脚部４１ａの両側に、脚部４１ａに対して所定の間隔を開けて配置された脚部４１ｂ，４１ｃと、脚部４１ａ，４１ｂ，４１ｃの一端同士を連結する連結部４１ｄとを有している。同様に、磁性部材４２は、中央の脚部４２ａと、脚部４２ａの両側に、脚部４２ａに対して所定の間隔を開けて配置された脚部４２ｂ，４２ｃと、脚部４２ａ，４２ｂ，４２ｃの一端同士を連結する連結部４２ｄとを有している。磁性部材４１，４２は、脚部４１ａ，４２ａの他端同士、脚部４１ｂ，４２ｂの他端同士、脚部４１ｃ，４２ｃの他端同士が対向するように配置されている。脚部４１ｂ，４２ｂの他端同士は接合され、脚部４１ｃ，４２ｃの他端同士も接合されている。脚部４１ａ，４２ａは、他の脚部４１ｂ，４１ｃ，４２ｂ，４２ｃよりも短い。脚部４１ａ，４２ａの他端同士は、所定の間隔を開けて互いに対向し、両者の間には磁性部材４３が挿入されている。磁性部材４３は、脚部４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４２ａ，４２ｂ，４２ｃの各他端に接合されている。磁性部材４１，４２は例えば高透磁率磁性材料によって形成され、磁性部材４３は例えば高飽和磁束密度磁性材料によって形成されている。磁性部材４１，４２は、例えばフェライトによって形成されている。磁性部材４３は、例えばアモルファス磁性材料によって形成されていてもよいし、圧粉磁芯でもよい。
【０１０５】
巻線Ｗ１４は、脚部４１ａに巻回されている。巻線Ｗ１５は、脚部４２ａに巻回されている。第３の例における磁芯１４は、巻線Ｗ１４，Ｗ１５を結合させるための磁束を通過させる磁路４４ａ，４４ｂと、巻線Ｗ１４によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路４４ｃ，４４ｄと、巻線Ｗ１５によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路４４ｅ，４４ｆとを形成する。磁路４４ａは、脚部４１ａ，４２ａ，４１ｂ，４２ｂ、連結部４１ｄの一部および連結部４２ｄの一部によって形成される。磁路４４ｂは、脚部４１ａ，４２ａ，４１ｃ，４２ｃ、連結部４１ｄの他の一部および連結部４２ｄの他の一部によって形成される。磁路４４ｃは、脚部４１ａ，４１ｂ、連結部４１ｄの一部および磁性部材４３の一部によって形成される。磁路４４ｄは、脚部４１ａ，４１ｃ、連結部４１ｄの他の一部および磁性部材４３の他の一部によって形成される。磁路４４ｅは、脚部４２ａ，４２ｂ、連結部４２ｄの一部および磁性部材４３の一部によって形成される。磁路４４ｆは、脚部４２ａ，４２ｃ、連結部４２ｄの他の一部および磁性部材４３の他の一部によって形成される。磁性部材４３は、本発明における第２の磁路形成部に対応する。磁性部材４１，４２は、本発明における第１の磁路形成部と第２の磁路形成部を兼ねている。
【０１０６】
第３の例のコモンモードチョークコイルの作用は、第１の例のコモンモードチョークコイルと同様である。
【０１０７】
次に、図１０を参照して、コモンモードチョークコイルの第４の例について説明する。図１０は、コモンモードチョークコイルの第４の例を示す正面図である。この第４の例では、磁芯１４は、それぞれ磁性材料よりなる磁性部材６１，６２，６３を有している。磁性部材６１は、平行な２つの直線状部分６１ａ，６１ｃと、他の平行な２つの直線状部分６１ｂ，６１ｄとを有し、矩形の環状をなしている。磁性部材６２は、所定の間隔を開けて配置された２つの脚部６２ａ，６２ｂと、脚部６２ａ，６２ｂの一端同士を連結する連結部６２ｃとを有している。脚部６２ａ，６２ｂの他端は、磁性部材６１の直線状部分６１ａに接合されている。連結部６２ｃの中央部分と直線状部分６１ａの中央部分との間には磁性部材６３が挿入されている。磁性部材６３は連結部６２ｃと直線状部分６１ａとに接合されている。磁性部材６１，６２は例えば高透磁率磁性材料によって形成され、磁性部材６３は例えば高飽和磁束密度磁性材料によって形成されている。磁性部材６１，６２は、例えばフェライトによって形成されている。磁性部材６３は、例えばアモルファス磁性材料によって形成されていてもよいし、圧粉磁芯でもよい。
【０１０８】
巻線Ｗ１４は、直線状部分６１ａのうち、中間位置よりも直線状部分６１ｂに近い部分に巻回されている。巻線Ｗ１５は、直線状部分６１ａのうち、中間位置よりも直線状部分６１ｄに近い部分に巻回されている。第４の例における磁芯１４は、巻線Ｗ１４，Ｗ１５を結合させるための磁束を通過させる磁路６４ａと、巻線Ｗ１４によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路６４ｂと、巻線Ｗ１５によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路６４ｃとを形成する。磁路６４ａは、磁性部材６１によって形成される。磁路６４ｂは、脚部６２ａ、連結部６２ｃの一部、直線状部分６１ａの一部および磁性部材６３によって形成される。磁路６４ｃは、脚部６２ｂ、連結部６２ｃの他の一部、直線状部分６１ａの他の一部および磁性部材６３によって形成される。磁性部材６１は、本発明における第１の磁路形成部に対応する。磁性部材６１の直線状部分６１ａ、磁性部材６２および磁性部材６３は、本発明における第２の磁路形成部に対応する。
【０１０９】
第４の例のコモンモードチョークコイルの作用は、第１の例のコモンモードチョークコイルと同様である。
【０１１０】
次に、図１１および図１２を参照して、コモンモードチョークコイルの第５の例について説明する。図１１は、コモンモードチョークコイルの第５の例を示す側面図である。図１２は、図１１に示したコモンモードチョークコイルの一部を示す正面図である。この第５の例では、磁芯１４は、それぞれ磁性材料よりなる２つの円環状の磁性部材７１，７２と、これらを接合する磁性部材７３ａ，７３ｂとを有している。磁性部材７１，７２は、これらの中心軸が一致するように配置され、磁性部材７３ａ，７３ｂを介して接合されている。磁性部材７３ａ，７３ｂは、磁性部材７１，７２の中心軸を中心として対称な位置に配置されている。磁性部材７１，７２は例えば高透磁率磁性材料によって形成され、磁性部材７３ａ，７３ｂは例えば高飽和磁束密度磁性材料によって形成されている。磁性部材７１，７２は、例えばフェライトによって形成されている。磁性部材７３ａ，７３ｂは、例えばアモルファス磁性材料によって形成されていてもよいし、圧粉磁芯でもよい。
【０１１１】
巻線Ｗ１４，Ｗ１５は、磁性部材７１に巻回されている。巻線Ｗ１４，Ｗ１５は、磁性部材７１のうち、磁性部材７３ａ，７３ｂが配置されている２つの位置の間であって、且つ磁性部材７１の中心軸を中心として対称な２つの位置に配置されている。図１２は、磁性部材７１，７３ａ，７３ｂおよび巻線Ｗ１４，Ｗ１５を示している。
【０１１２】
第５の例における磁芯１４は、巻線Ｗ１４，Ｗ１５を結合させるための磁束を通過させる磁路７４ａと、巻線Ｗ１４によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路７４ｂと、巻線Ｗ１５によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路（図示せず）とを形成する。磁路７４ａは、磁性部材７１によって形成される。磁路７４ｂは、磁性部材７１のうちの図１２における左半分の部分、磁性部材７３ａ，７３ｂおよび磁性部材７２によって形成される。巻線Ｗ１５によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路は、磁性部材７１のうちの図１２における右半分の部分、磁性部材７３ａ，７３ｂおよび磁性部材７２によって形成される。磁性部材７２，７３ａ，７３ｂは、本発明における第２の磁路形成部に対応する。磁性部材７１は、本発明における第１の磁路形成部と第２の磁路形成部を兼ねている。
【０１１３】
第５の例のコモンモードチョークコイルの作用は、第１の例のコモンモードチョークコイルと同様である。
【０１１４】
次に、図１３および図１４を参照して、コモンモードチョークコイルの第６の例について説明する。図１３は、コモンモードチョークコイルの第６の例を示す正面図である。図１４は、図１３に示したコモンモードチョークコイルの側面図である。この第６の例では、磁芯１４は、磁性材料よりなる１つの円環状の磁性部材８１と、磁性材料よりなる平板状の磁性部材８２とを有している。磁性部材８２の両端の近傍部分は、磁性部材８１の中心軸を中心として対称な位置で、磁性部材８１に接合されている。磁性部材８１は例えば高透磁率磁性材料によって形成され、磁性部材８２は例えば高飽和磁束密度磁性材料によって形成されている。磁性部材８１は、例えばフェライトによって形成されている。磁性部材８２は、例えばアモルファス磁性材料によって形成されていてもよいし、圧粉磁芯でもよい。
【０１１５】
巻線Ｗ１４，Ｗ１５は、磁性部材８１に巻回されている。巻線Ｗ１４，Ｗ１５は、磁性部材８１のうち、磁性部材８２が接合された２つの位置の間であって、且つ磁性部材８１の中心軸を中心として対称な２つの位置に配置されている。
【０１１６】
第６の例における磁芯１４は、巻線Ｗ１４，Ｗ１５を結合させるための磁束を通過させる磁路８４ａと、巻線Ｗ１４によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路（図示せず）と、巻線Ｗ１５によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路８４ｃとを形成する。磁路８４ａは、磁性部材８１によって形成される。巻線Ｗ１４によって発生される漏れ磁束を通過させる磁路は、磁性部材８１のうちの図１３における左半分の部分および磁性部材８２によって形成される。磁路８４ｃは、磁性部材８１のうちの図１３における右半分の部分および磁性部材８２によって形成される。磁性部材８２は、本発明における第２の磁路形成部に対応する。磁性部材８１は、本発明における第１の磁路形成部と第２の磁路形成部を兼ねている。
【０１１７】
第６の例のコモンモードチョークコイルの作用は、第１の例のコモンモードチョークコイルと同様である。
【０１１８】
次に、本実施の形態に係るノイズ抑制回路の伝送特性の一例について説明する。ここでは、図１に示したノイズ抑制回路と、図６を参照して説明した第１ないし第３の変形例のノイズ抑制回路のそれぞれについて、シミュレーションによって伝送特性を求めた。なお、伝送特性としては、ゲインの周波数特性を求めた。
【０１１９】
このシミュレーションでは、以下の数値を使用した。図１および図６における巻線Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３および巻線Ｗ１４，Ｗ１５のインダクタンスはいずれも２ｍＨとした。また、巻線Ｗ１４，Ｗ１５の結合係数を０．９５５とし、インダクタＬ１０１，Ｌ１０２のインダクタンスを共に９０μＨとした。また、キャパシタ１２，１３のキャパシタンスは共に２２００ｐＦとし、キャパシタ１５のキャパシタンスは１０００ｐＦとした。また、キャパシタ１６，１７のキャパシタンスは共に０．４７μＦとした。また、巻線Ｗ１１，Ｗ１２の結合係数を０．９９５とした。この場合、巻線Ｗ１１，Ｗ１２によって発生される漏れインダクタンスは共に１０μＨである。
【０１２０】
上述のシミュレーションによって求めた伝送特性を図１５に示す。図１５において、符号９１で示した線は、図１に示したノイズ抑制回路のコモンモード信号に対する伝送特性および図６に示した第１の変形例のノイズ抑制回路のコモンモード信号に対する伝送特性を表している。符号９１で示した線で表される２つの伝送特性は完全に一致している。図１５から、図１に示したノイズ抑制回路と図６に示したノイズ抑制回路は、広い周波数範囲において良好なコモンモードノイズ抑制効果を有することが分かる。
【０１２１】
また、図１５において、符号９２で示した線は、図１に示したノイズ抑制回路のノーマルモード信号に対する伝送特性を表し、符号９３で示した線は、図６に示したノイズ抑制回路のノーマルモード信号に対する伝送特性を表している。符号９２，９３で示した各線で表される２つの伝送特性は近似している。図１５から、図１に示したノイズ抑制回路と図６に示したノイズ抑制回路は、広い周波数範囲において良好なノーマルモードノイズ抑制効果を有することが分かる。
【０１２２】
また、図１５において、符号９４で示した線は、第２の変形例のノーマルモード信号に対する伝送特性を表し、符号９５で示した線は、第３の変形例のノーマルモード信号に対する伝送特性を表している。符号９４，９５で示した各線で表される２つの伝送特性は近似している。また、符号９６で示した線は、図６に示したノイズ抑制回路からキャパシタ１６，１７を取り除いた回路のノーマルモード信号に対する伝送特性を示している。符号９４〜９６で示した各線で表される３つの伝送特性を比較すると、第２または第３の変形例のノイズ抑制回路は、図６に示したノイズ抑制回路からキャパシタ１６，１７を取り除いた回路に比べて、広い周波数範囲において、ノーマルモードノイズ抑制効果が大きいことが分かる。また、符号９２，９３で示した各線で表される２つの伝送特性と、符号９４，９５で示した各線で表される２つの伝送特性とを比較すると、本実施の形態に係るノイズ抑制回路では、キャパシタ１６，１７の一方を備えている場合に比べて、キャパシタ１６，１７の両方を備えている方が、ノーマルモードノイズ抑制効果が大きいことが分かる。
【０１２３】
ところで、各国では、電子機器から交流電源線を介して外部へ放出されるノイズ、すなわち雑音端子電圧に関して、種々の規制を設けている場合が多い。各国における雑音端子電圧に関する規制の対象は、１５０ｋＨｚ〜３０ＭＨｚの周波数範囲である場合が多い。ノーマルモードノイズは、特に１ＭＨｚ以下の低い周波数範囲で問題になっている。図１５から分かるように、図１に示したノイズ抑制回路と図６に示したノイズ抑制回路によれば、１５０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの周波数範囲において、ノーマルモード信号のゲインを−４５ｄＢ以下とすることができ、これにより、種々の規制に適合させることができる。
【０１２４】
なお、上記実施の形態に係るノイズ抑制回路は、電力変換回路が発生するリップル電圧やノイズを低減する手段や、電力線通信において電力線上のノイズを低減したり、屋内電力線上の通信信号が屋外電力線に漏洩することを阻止する手段として利用することができる。
【０１２５】
なお、本実施の形態では、第４の巻線Ｗ１４と第５の巻線Ｗ１５の組が、漏れインダクタンスが発生するように結合され、この漏れインダクタンスとキャパシタとを用いてノーマルモードノイズ抑制手段を構成している。しかし、第１の巻線Ｗ１１と第２の巻線Ｗ１２の組が、漏れインダクタンスが発生するように結合され、この漏れインダクタンスとキャパシタとを用いてノーマルモードノイズ抑制手段が構成されていてもよい。また、第１の巻線Ｗ１１と第２の巻線Ｗ１２の組と、第４の巻線Ｗ１４と第５の巻線Ｗ１５の組の両方が、漏れインダクタンスが発生するように結合され、この漏れインダクタンスとキャパシタとを用いてノーマルモードノイズ抑制手段が構成されていてもよい。いずれの場合にも同様の効果を得ることができる。また、いずれの場合においても、漏れインダクタンスを発生する２つの巻線が巻回される磁芯の形状は、例えば図７ないし図１４に示したものとすることができる。なお、図７ないし図１４に示した磁芯を用いて、第１の巻線Ｗ１１と第２の巻線Ｗ１２とを漏れインダクタンスが発生するように結合させる場合には、第３の巻線Ｗ１３は、巻線Ｗ１１，Ｗ１２を結合させるための磁束を通過させる磁路を形成する第１の磁路形成部に巻回することができる。
【０１２６】
［第２の実施の形態］
図１６は、本発明の第２の実施の形態に係るノイズ抑制回路の構成を示す回路図である。本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、波高値低減部を含まないものである。具体的には、本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、図６に示したノイズ抑制回路において、第４の巻線Ｗ１４、第５の巻線Ｗ１５および磁芯１４が除かれ、第１の巻線Ｗ１１と第２の巻線Ｗ１２が漏れインダクタンスが発生するように結合された構成になっている。なお、巻線Ｗ１１，Ｗ１２が巻回される磁芯の形状は、例えば図７ないし図１４に示したものとすることができる。この場合、第３の巻線Ｗ１３は、巻線Ｗ１１，Ｗ１２を結合させるための磁束を通過させる磁路を形成する第１の磁路形成部に巻回することができる。
【０１２７】
巻線Ｗ１１，Ｗ１２は、導電線３，４のそれぞれにおいて漏れインダクタンスを発生させる。図１６には、これらの漏れインダクタンスと等しいインダクタンスを有する仮想のインダクタＬ２０１，Ｌ２０２を含めている。インダクタＬ２０１は、第１の位置Ｐ１１ａと端子２ａとの間の位置において導電線３に挿入されている。インダクタＬ２０２は、第１の位置Ｐ１１ａに対応する位置Ｐ１１ｂと端子２ｂとの間の位置において導電線４に挿入されている。キャパシタ１７は、一端がインダクタＬ２０１と端子２ａとの間の位置において導電線３に接続され、他端がインダクタＬ２０２と端子２ｂとの間の位置において導電線４に接続されている。
【０１２８】
本実施の形態に係るノイズ抑制回路では、導電線３，４を経由して伝搬するコモンモードノイズの波高値と、導電線３，４とは異なる経路を経由して導電線３，４に注入される注入信号の波高値との差を低減することはできないが、それ以外は、第１の実施の形態と同様の原理により、コモンモードノイズを低減することができる。
【０１２９】
また、本実施の形態に係るノイズ抑制回路では、キャパシタ１６，１７は、巻線Ｗ１１，Ｗ１２によって発生される漏れインダクタンス（インダクタＬ２０１，Ｌ２０２）と協働して、導電線３，４上を通過するノーマルモードノイズを低減する。
【０１３０】
ここで、一例として、本実施の形態に係るノイズ抑制回路において、巻線Ｗ１１，Ｗ１２の結合係数を０．９５とし、インダクタＬ２０１，Ｌ２０２のインダクタンスを共に１００μＨとし、他の素子のインダクタンスまたはキャパシタンスの値を第１の実施の形態におけるシミュレーションで使用した値とした場合を考える。この場合には、ノイズ抑制回路のノーマルモード信号に対する伝送特性は、図１５において符号９２で示したものとなる。
【０１３１】
なお、本実施の形態において、第１の実施の形態と同様に、キャパシタ１６，１７の一方を除いてもよい。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１３２】
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、漏れインダクタンスを発生する２つの巻線が巻回される磁芯の形状は、図７ないし図１４に示したものに限らない。図７ないし図１４に示した例では、いずれも、漏れ磁束を通過させる磁路が閉磁路になっているが、漏れ磁束を通過させる磁路は開磁路になっていてもよい。また、磁芯は、２つの巻線を結合させるための磁束を通過させる磁路を形成する第１の磁路形成部と、２つの巻線のそれぞれによって発生される漏れ磁束を通過させる磁路を形成する第２の磁路形成部とを有することが好ましい。しかし、磁芯は、第２の磁路形成部を有さず、漏れ磁束が空間を通過するような形状であってもよい。
【０１３３】
また、本発明に係るノイズ抑制回路では、２つの検出・注入部と波高値低減部のすべてが、結合された２つの巻線を有していてもよい。この場合には、２つの検出・注入部と波高値低減部のうちの少なくとも１つにおける２つの巻線が漏れインダクタンスが発生するように結合され、この漏れインダクタンスとキャパシタとを用いてノーマルモードノイズ抑制手段が構成されていればよい。
【０１３４】
また、本発明に係るノイズ抑制回路が波高値低減部を有さない場合には、２つの検出・注入部の両方が、結合された２つの巻線を有していてもよい。この場合には、２つの検出・注入部のうちの少なくとも一方における２つの巻線が漏れインダクタンスが発生するように結合され、この漏れインダクタンスとキャパシタとを用いてノーマルモードノイズ抑制手段が構成されていればよい。
【０１３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のノイズ抑制回路によれば、広い周波数範囲でコモンモードノイズおよびノーマルモードノイズを抑制でき、且つノイズ抑制回路の小型化が可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制回路の構成を示す回路図である。
【図２】相殺型ノイズ抑制回路の基本構成を示すブロック図である。
【図３】相殺型ノイズ抑制回路の構成の一例を示す回路図である。
【図４】図３に示した相殺型ノイズ抑制回路の作用について説明するための回路図である。
【図５】図３に示した相殺型ノイズ抑制回路に含まれるコモンモードチョークコイルの等価回路を示す回路図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制回路の変形例を示す回路図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制回路におけるコモンモードチョークコイルの第１の例を示す正面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制回路におけるコモンモードチョークコイルの第２の例を示す正面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制回路におけるコモンモードチョークコイルの第３の例を示す正面図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制回路におけるコモンモードチョークコイルの第４の例を示す正面図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制回路におけるコモンモードチョークコイルの第５の例を示す側面図である。
【図１２】図１１に示したコモンモードチョークコイルの一部を示す正面図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制回路におけるコモンモードチョークコイルの第６の例を示す正面図である。
【図１４】図１３に示したコモンモードチョークコイルの側面図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制回路の伝送特性の一例を示す特性図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態に係るノイズ抑制回路の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
３，４…導電線、１１，１４…磁芯、１２，１３，１５，１６，１７…キャパシタ、Ｗ１１…第１の巻線、Ｗ１２…第２の巻線、Ｗ１３…第３の巻線、Ｗ１４…第４の巻線、Ｗ１５…第５の巻線、Ｌ１０１，Ｌ１０２…インダクタ。
Claims (12)
- 第１および第２の導電線を同じ位相で伝搬するコモンモードノイズを抑制するコモンモードノイズ抑制手段と、第１および第２の導電線によって伝送され、これらの導電線の間で電位差を生じさせるノーマルモードノイズを抑制するノーマルモードノイズ抑制手段とを備えたノイズ抑制回路であって、前記コモンモードノイズ抑制手段は、互いに異なる位置において前記第１および第２の導電線に接続され、且つ前記第１および第２の導電線とは異なる経路によって互いに接続され、それぞれコモンモードノイズに対応する信号の検出またはコモンモードノイズを抑制するための注入信号の注入を行う第１および第２の検出・注入部と、前記第１および第２の導電線において前記第１の検出・注入部と第２の検出・注入部との間に設けられ、前記コモンモードノイズの波高値を低減する波高値低減部とを備え、
前記第１の検出・注入部がコモンモードノイズに対応する信号の検出を行うときは、この検出された信号に基づいて生成される前記注入信号を前記第２の検出・注入部が前記第１および第２の導電線に注入し、
前記第２の検出・注入部がコモンモードノイズに対応する信号の検出を行うときは、この検出された信号に基づいて生成される前記注入信号を前記第１の検出・注入部が前記第１および第２の導電線に注入し、
前記第１の検出・注入部、第２の検出・注入部および波高値低減部のうちの少なくとも１つは、第１の導電線と第２の導電線に挿入され、漏れインダクタンスが発生するように結合された２つの巻線を有し、
前記ノーマルモードノイズ抑制手段は、一端が前記第１の導電線に接続され、他端が前記第２の導電線に接続され、前記２つの巻線によって発生される漏れインダクタンスと協働してノーマルモードノイズを低減する１以上のノーマルモード用キャパシタを有することを特徴とするノイズ抑制回路。 - 前記第１の検出・注入部は、所定の第１の位置において第１の導電線に挿入された第１の巻線と、前記第１の位置に対応する位置において第２の導電線に挿入されると共に、第１の巻線と協働してコモンモードノイズを抑制する第２の巻線と、前記第１の巻線および第２の巻線に結合された第３の巻線とを有し、
前記第２の検出・注入部は、一端が前記第１の位置とは異なる第２の位置において前記第１の導電線に接続され、他端が前記第３の巻線の一端に接続された第１のコモンモード用キャパシタと、一端が前記第２の位置に対応する位置において前記第２の導電線に接続され、他端が前記第３の巻線の一端に接続された第２のコモンモード用キャパシタとを有し、
前記波高値低減部は、前記第１の位置と第２の位置との間の第３の位置において前記第１の導電線に挿入された第４の巻線と、前記第３の位置に対応する位置において前記第２の導電線に挿入されると共に、前記第４の巻線に結合され、第４の巻線と協働して、前記第１の位置と第２の位置の間において前記コモンモードノイズの波高値を低減する第５の巻線とを有し、
前記第１の巻線と第２の巻線の組、または前記第４の巻線と第５の巻線の組の少なくとも一方が、漏れインダクタンスが発生するように結合されていることを特徴とする請求項１記載のノイズ抑制回路。 - 前記コモンモードノイズ抑制手段は、更に、一端が前記第３の巻線の一端に接続され、他端が接地された第３のコモンモード用キャパシタを有することを特徴とする請求項２記載のノイズ抑制回路。
- 前記ノーマルモードノイズ抑制手段は、前記ノーマルモード用キャパシタとして、漏れインダクタンスが発生するように結合された前記２つの巻線を挟む位置に配置された２つのキャパシタを有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のノイズ抑制回路。
- 更に、漏れインダクタンスが発生するように結合された前記２つの巻線が巻回される磁芯を備え、前記磁芯は、前記２つの巻線を結合させるための磁束を通過させる磁路を形成する第１の磁路形成部と、前記２つの巻線のそれぞれによって発生される漏れ磁束を通過させる磁路を形成する第２の磁路形成部とを有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のノイズ抑制回路。
- 前記第２の磁路形成部は、高透磁率磁性材料によって形成された部分と高飽和磁束密度磁性材料によって形成された部分とを含み、且つ閉磁路を形成することを特徴とする請求項５記載のノイズ抑制回路。
- 第１および第２の導電線を同じ位相で伝搬するコモンモードノイズを抑制するコモンモードノイズ抑制手段と、第１および第２の導電線によって伝送され、これらの導電線の間で電位差を生じさせるノーマルモードノイズを抑制するノーマルモードノイズ抑制手段とを備えたノイズ抑制回路であって、前記コモンモードノイズ抑制手段は、互いに異なる位置において前記第１および第２の導電線に接続され、且つ前記第１および第２の導電線とは異なる経路によって互いに接続され、それぞれコモンモードノイズに対応する信号の検出またはコモンモードノイズを抑制するための注入信号の注入を行う第１および第２の検出・注入部とを備え、
前記第１の検出・注入部がコモンモードノイズに対応する信号の検出を行うときは、この検出された信号に基づいて生成される前記注入信号を前記第２の検出・注入部が前記第１および第２の導電線に注入し、
前記第２の検出・注入部がコモンモードノイズに対応する信号の検出を行うときは、この検出された信号に基づいて生成される前記注入信号を前記第１の検出・注入部が前記第１および第２の導電線に注入し、
前記第１の検出・注入部と第２の検出・注入部の少なくとも一方は、第１の導電線と第２の導電線に挿入され、漏れインダクタンスが発生するように結合された２つの巻線を有し、
前記ノーマルモードノイズ抑制手段は、一端が前記第１の導電線に接続され、他端が前記第２の導電線に接続され、前記２つの巻線によって発生される漏れインダクタンスと協働してノーマルモードノイズを低減する１以上のノーマルモード用キャパシタを有することを特徴とするノイズ抑制回路。 - 前記第１の検出・注入部は、所定の第１の位置において第１の導電線に挿入された第１の巻線と、前記第１の位置に対応する位置において第２の導電線に挿入されると共に、第１の巻線と協働してコモンモードノイズを抑制する第２の巻線と、前記第１の巻線および第２の巻線に結合された第３の巻線とを有し、
前記第２の検出・注入部は、一端が前記第１の位置とは異なる第２の位置において前記第１の導電線に接続され、他端が前記第３の巻線の一端に接続された第１のコモンモード用キャパシタと、一端が前記第２の位置に対応する位置において前記第２の導電線に接続され、他端が前記第３の巻線の一端に接続された第２のコモンモード用キャパシタとを有し、
前記第１の巻線と第２の巻線は、漏れインダクタンスが発生するように結合されていることを特徴とする請求項７記載のノイズ抑制回路。 - 前記コモンモードノイズ抑制手段は、更に、一端が前記第３の巻線の一端に接続され、他端が接地された第３のコモンモード用キャパシタを有することを特徴とする請求項８記載のノイズ抑制回路。
- 前記ノーマルモードノイズ抑制手段は、前記ノーマルモード用キャパシタとして、漏れインダクタンスが発生するように結合された前記２つの巻線を挟む位置に配置された２つのキャパシタを有することを特徴とする請求項７ないし９のいずれかに記載のノイズ抑制回路。
- 更に、漏れインダクタンスが発生するように結合された前記２つの巻線が巻回される磁芯を備え、前記磁芯は、前記２つの巻線を結合させるための磁束を通過させる磁路を形成する第１の磁路形成部と、前記２つの巻線のそれぞれによって発生される漏れ磁束を通過させる磁路を形成する第２の磁路形成部とを有することを特徴とする請求項７ないし１０のいずれかに記載のノイズ抑制回路。
- 前記第２の磁路形成部は、高透磁率磁性材料によって形成された部分と高飽和磁束密度磁性材料によって形成された部分とを含み、且つ閉磁路を形成することを特徴とする請求項１１記載のノイズ抑制回路。
Priority Applications (4)
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