(57)【要約】【課題】コンデンサの等価直列インダクタンスとコンデンサが接続される配線の寄生インダクタンスを抑えるノイズフィルタであって、汎用性が高いノイズフィルタを提供する。【解決手段】ノイズフィルタは、入力端部と出力端部の間を延び、入力端部と分岐部の間を延びる入力側導電線と、出力端部と分岐部の間を延びる出力側導電線と、を有する第１導電線と、第１導電線の分岐部に接続されると共にコンデンサが介挿される第２導電線と、入力側導電線又は出力側導電線の一方の少なくとも一部の周囲の少なくとも一部、及び、第２導電線の少なくとも一部の周囲の少なくとも一部を取り囲む磁性体と、を備える。  磁性体は、入力側導電線又は出力側導電線から発生した磁束が、コンデンサ及び第２導電線から発生する磁束と打ち消しあうように鎖交させることで、コンデンサの等価直列インダクタンスと第２導電線の寄生インダクタンスを減ずるように構成される。【選択図】図３
2020129720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端部と出力端部の間を延びている第１導電線であって、前記入力端部と分岐部の間を延びている入力側導電線と、前記出力端部と前記分岐部の間を延びている出力側導電線と、を有する第１導電線と、
前記第１導電線の前記分岐部に接続されていると共にコンデンサが介挿されている第２導電線と、
前記入力側導電線又は前記出力側導電線の一方の少なくとも一部の周囲の少なくとも一部、及び、前記第２導電線の少なくとも一部の周囲の少なくとも一部を取り囲んでいる磁性体と、を備えており、
前記磁性体は、前記入力側導電線又は前記出力側導電線の一方から発生した磁束が、前記コンデンサ及び前記第２導電線から発生する磁束と打ち消しあうように鎖交させることで、前記コンデンサの等価直列インダクタンスと前記第２導電線の寄生インダクタンスを減ずるように構成されている、ノイズフィルタ。
【請求項２】
前記磁性体は、
前記入力側導電線又は前記出力側導電線の一方の少なくとも一部の周囲の少なくとも一部を取り囲む第１磁性体部分と、
前記第２導電線の少なくとも一部の周囲の少なくとも一部を取り囲む第２磁性体部分と、を備えており、
前記第１磁性体部分は、前記入力端部又は前記出力端部から前記分岐部に向かう方向に、第１の向きのらせん状に延びており、
前記第２磁性体部分は、前記分岐部から離れる方向に、前記第１の向きと反対の第２の向きのらせん状に延びている、請求項１に記載のノイズフィルタ。
【請求項３】
前記第１導電線は、その周囲の少なくとも一部が前記磁性体に取り囲まれる第１部分を備えており、
前記第２導電線は、その周囲の少なくとも一部が前記磁性体に取り囲まれる第２部分を備えており、
前記磁性体は、略環状であり、
前記第１部分及び前記第２部分は、前記磁性体の環の内側に配置されている、請求項１に記載のノイズフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示する技術は、ノイズフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
導電線に重畳する電磁ノイズを抑えるために、ノイズフィルタの開発が進められている。この種のノイズフィルタの多くは、電磁ノイズを導電線からＧＮＤにバイパスさせるためのコンデンサを備えている。しかしながら、コンデンサには等価直列インダクタンス（ESL：Equivalent Series Inductance）と称される寄生インダクタンスが存在しており、さらに、そのコンデンサを接続する配線にも寄生インダクタンスが存在している。このため、このようなノイズフィルタは、これら寄生インダクタンスの影響により、高周波帯域の電磁ノイズに対して良好なフィルタ性能を発揮できないことが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、コンデンサの等価直列インダクタンスとそのコンデンサが接続される配線の寄生インダクタンスを減じるノイズフィルタが開示されている。特許文献１のノイズフィルタでは、導電線に第１の巻線を設けると共に、コンデンサが接続される配線に第２の巻線を設けている。第１の巻線と第２の巻線は、磁芯を用いて互いのインダクタンスを打ち消すように磁気結合されている。これにより、コンデンサの等価直列インダクタンスを減じ、フィルタ性能を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２８７４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のノイズフィルタは、磁芯を用いて２つの巻線を磁気結合することによって、コンデンサの等価直列インダクタンスを減じている。しかしながら、巻線及び磁芯を用いると、導体パターンの設計自由度が低くなり、例えば、パワー回路に適用することが困難となる。したがって、巻線及び磁芯を用いてフィルタ性能を向上させる技術は、汎用性に乏しい技術といえる。
【０００６】
本明細書は、コンデンサの等価直列インダクタンスとコンデンサが接続される配線の寄生インダクタンスを抑えるノイズフィルタであって、汎用性が高いノイズフィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書に開示するノイズフィルタは、入力端部と出力端部の間を延びている第１導電線であって、入力端部と分岐部の間を延びている入力側導電線と、出力端部と分岐部の間を延びている出力側導電線と、を有する第１導電線と、第１導電線の分岐部に接続されていると共にコンデンサが介挿されている第２導電線と、入力側導電線又は出力側導電線の一方の少なくとも一部の周囲の少なくとも一部、及び、第２導電線の少なくとも一部の周囲の少なくとも一部を取り囲んでいる磁性体と、を備えている。磁性体は、入力側導電線又は出力側導電線の一方から発生した磁束が、コンデンサ及び第２導電線から発生する磁束と打ち消しあうように鎖交させることで、コンデンサの等価直列インダクタンスと第２導電線の寄生インダクタンスを減ずるように構成されている。
【０００８】
上記のノイズフィルタでは、磁性体は、入力側導電線又は出力側導電線の一方と第２導電線とに設けられ、入力側導電線又は出力側導電線の一方から発生した磁束と、第２導電線及びコンデンサから発生する磁束とが打ち消しあうように配置されている。これによって、入力側導電線又は出力側導電線の一方のインダクタンスと、第２導電線のインダクタンスが打ち消される。このため、コンデンサの等価直列インダクタンスと第２導電線の寄生インダクタンスを減ずることができ、フィルタ性能を向上させることができる。また、電磁ノイズを低減するために磁性体を用いていることにより、例えば、巻線を用いることなく、フィルタ性能を向上させることができる。このため、導体パターンの設計自由度が高くなると共に、重量の増加や回路の大型化を抑制でき、コストを低減できる。このため、汎用性を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ＬＣＬ構成のＴ型のノイズフィルタのノイズ伝達特性を説明するための図。
【図２】ＬＣＬ構成のＴ型のノイズフィルタのノイズ伝達特性を説明するための図。
【図３】実施例１に係るノイズフィルタを模式的に示す斜視図。
【図４】実施例１に係るノイズフィルタを模式的に示す分解斜視図。
【図５】実施例２に係るノイズフィルタを模式的に示す斜視図。
【図６】実施例２に係るノイズフィルタを模式的に示す分解斜視図。
【図７】実施例２において、磁性体によって、入力側導電線から発生する磁束と第２導電線から発生する磁束が打ち消しあうことを説明するための図。
【図８】入力側導電線と第２導電線と他の磁性体との位置関係を模式的に示す図であり、（ａ）は、接続部が入力側導電線と第２導電線の下方に位置する場合を示し、（ｂ）は、接続部が入力側導電線と第２導電線の上方に位置する場合を示す。
【図９】実施例３に係るノイズフィルタを模式的に示す斜視図。
【図１０】比較例のノイズフィルタを模式的に示す斜視図。
【図１１】図３及び図４のノイズフィルタの等価回路図。
【図１２】図１０のノイズフィルタの等価回路図。
【図１３】図３及び図４のノイズフィルタと図１０のノイズフィルタのフィルタ性能を示す図。
【図１４】変形例のノイズフィルタを模式的に示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。
なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。
【００１１】
（特徴１）本明細書に開示するノイズフィルタでは、磁性体は、入力側導電線又は出力側導電線の一方の少なくとも一部の周囲の少なくとも一部を取り囲む第１磁性体部分と、第２導電線の少なくとも一部の周囲の少なくとも一部を取り囲む第２磁性体部分と、を備えていてもよい。第１磁性体部分は、入力端部又は出力端部から分岐部に向かう方向に、第１の向きのらせん状に延びていてもよい。第２磁性体部分は、分岐部から離れる方向に、第１の向きと反対の第２の向きのらせん状に延びていてもよい。このような構成によると、第１磁性体部分を第１の向きのらせん状とし、第２磁性体部分を第１の向きと反対の第２の向きのらせん状とすることによって、第１導電線の磁束と第２導電線の磁束は打ち消しあうことができる。また、磁性体は、らせん状に連続して配置される。これにより、構成を容易にすることができる。
【００１２】
（特徴２）本明細書に開示するノイズフィルタでは、第１導電線は、その周囲の少なくとも一部が磁性体に取り囲まれる第１部分を備えていてもよい。第２導電線は、その周囲の少なくとも一部が磁性体に取り囲まれる第２部分を備えていてもよい。磁性体は、略環状であってもよい。第１部分及び第２部分は、磁性体の環の内側に配置されていてもよい。このような構成によると、構成を容易にすることができる。
【００１３】
本明細書に開示するノイズフィルタを説明する前に、図１を参照して、ＬＣＬ構成のＴ型ノイズフィルタ１のノイズ伝達特性について説明する。ノイズフィルタ１は、電力導電線に直列接続されている一対のインダクタＬ１、Ｌ２と、電力導電線と基準導電線の間に接続されているコンデンサＣを備えている。インダクタＬ１のインダクタンスがＬ1であり、インダクタＬ２のインダクタンスがＬ2である。なお、これらインダクタＬ１、Ｌ２は、電力導電線の寄生インダクタであってもよい。コンデンサＣは、一端が一対のインダクタＬ１、Ｌ２の間の分岐部に接続されており、他端が基準導電線に接続されている。インダクタＬ３のインダクタンスＬ3は、コンデンサＣの等価直列インダクタンス（ESL：Equivalent Series Inductance）とコンデンサＣが接続される配線の寄生インダクタンスの和である。ＺOは、ノイズ源の内部インピーダンスであり、ＺLは負荷回路のインピーダンスである。このノイズフィルタ１では、インダクタＬ１、Ｌ３のそれぞれを流れる電流Ｉ1、Ｉ3が図中の向きに流れるとすると、インダクタＬ１とインダクタＬ３が互いに磁束を打ち消すように磁気結合しており、これらインダクタＬ１、Ｌ３の間に相互インダクタンスＭが生じている。ノイズ電圧をＶnoiseとすると、負荷回路に加わるノイズ電圧ＶLは、以下の数１のように表される。
【００１４】
【数１】
2020129720.tif 000003
【００１５】
ＺM1：Ｌ1とＺOの合成インピーダンス（ZO+jω(L1-M)）
ＺM2：Ｌ2とＺLの合成インピーダンス（ZL+jω(L2+M)）
ＺM3：Ｌ3とＣの合成インピーダンス（j(ω(L3-M)-1/(ωC)）
ω：角周波数（２πｆ）
【００１６】
上記の数１から、負荷回路に加わるノイズ電圧ＶLを低減するためには、分母のＺM1ＺM2＋ＺM1ＺM3＋ＺM2ＺM3を大きくするか、分子のＺM3ＺLを小さくすればよいことがわかる。
【００１７】
ここで、上記の数１の分母と分子をＺM3で割ると、以下の数２のように示される。
【００１８】
【数２】
2020129720.tif 000004
【００１９】
上述したように、負荷回路に加わるノイズ電圧ＶLを低減するためには、分母を大きくすればよい。すなわち、上記の数２から、分母を大きくするためには、ＺM1及びＺM2は大きくしたほうがよく、ＺM3は小さくしたほうがよいことがわかる。
【００２０】
以下の数３に、ＺM3を再度示す。
【００２１】
【数３】
2020129720.tif 000005
【００２２】
ＺM3が最小となるのは、ＺM3が０となるときである。このため、上記の数３によれば、｛ω（Ｌ3−Ｍ）−１／ωＣ｝が０となるように相互インダクタンスＭを設定すると、フィルタ性能が最大化することがわかる。しかしながら、そのような条件は、ある特定の周波数のみで実現される。ノイズフィルタ回路は、幅広い周波数帯域でノイズ低減を求められることが多いため、そのような条件で設定されない。高周波帯域においてフィルタ性能が劣化するのは、周波数の積であるω（Ｌ3−Ｍ）の項が一因であり、これを０にすれば高周波のフィルタ性能は改善する。そこで、Ｍを調整してＬ3と同じ大きさにすることによって、周波数に比例するω（Ｌ3−Ｍ）の値を０にすると共に、ＺM3を小さくすることができる。
【００２３】
ここで、インダクタＬ１とインダクタＬ３の間に生じる相互インダクタンスＭは、結合係数ｋを用いて以下の数４で表すことができる。
【００２４】
【数４】
2020129720.tif 000006
【００２５】
結合係数ｋは磁気結合の度合いを示す値であり、本明細書が開示する構造では、０≦k≦１の値をとる。したがって、インダクタンスＬ3と相互インダクタンスＭが一致するように、ｋ、Ｌ1、Ｌ3を調整すれば、上記の数３に示すＺM3を小さくすることができ、上記の数２の分母を大きくすることができる。
【００２６】
したがって、図２に示すように、インダクタＬ１とインダクタＬ３を磁気結合させることにより、インダクタＬ１とインダクタＬ３の間に生じる相互インダクタンスＭによってインダクタンスＬ3を減じさせれば、高周波帯域の電磁ノイズに対するフィルタ性能を向上させることができる。さらに、このような構成では、インダクタＬ１、Ｌ３と磁気結合していないインダクタＬ２には、インダクタＬ１、Ｌ３の間に生じる相互インダクタンスＭが加算される。すなわち、インダクタＬ２のインダクタンスＬ2が大きくなり、ＺM2が大きくなる。これにより、上記の数１及び数２の分母が大きくなり、高周波帯域の電磁ノイズに対するフィルタ性能をさらに向上させることができる。本明細書が開示する技術は、この現象を利用して、高周波帯域の電磁ノイズに対するフィルタ性能を改善する。
【００２７】
以下、本明細書に開示する技術が適用されたノイズフィルタについて説明する。なお、以下で参照する各図において、実質的に機能が共通する構成要素については共通の符号を付し、その説明を省略することがある。
【００２８】
（実施例１）
図３は、ノイズフィルタ１０の斜視図を示しており、図４は、ノイズフィルタ１０の分解斜視図を示している。図３及び図４に示すように、ノイズフィルタ１０は、入力端部１１ａと出力端部１１ｂの間を直線状に延びている第１導電線１１と、第１導電線１１の分岐部１１ｃに接続されていると共にコンデンサ２０が介挿されている第２導電線１２と、磁性体３０を備えている。磁性体３０は、磁性材料のフェライト粉末を樹脂に練り込んだ磁性シートで構成されている。なお、磁性体３０は、Ｍｎ−Ｚｎ、Ｎｉ−Ｚｎ等の材料を焼結したフェライト等を成形した磁性プレートであってもよい。
【００２９】
第１導電線１１は、平板状に成形された金属のバスバーで構成されており、入力端部１１ａがノイズ源となるコンバータ又はインバータ等の電力変換器に接続されており、出力端部１１ｂが任意の負荷に接続されている。第１導電線１１のうちの入力端部１１ａと分岐部１１ｃの間の部分を入力側導電線１１Ａという。第１導電線１１のうちの出力端部１１ｂと分岐部１１ｃの間の部分を出力側導電線１１Ｂという。入力側導電線１１Ａと出力側導電線１１Ｂは、直線状に並んで配置されている。この例に代えて、第１導電線１１は、回路基板上に配設された金属パターンであってもよい。
【００３０】
第２導電線１２は、平板状に成形された金属のバスバーで構成されており、一端が第１導電線１１の分岐部１１ｃに接続されており、他端がグランド板１３に接続されている。第２導電線１２は、第１導電線１１に対して直交しており、第１導電線１１の側面から延びている。第２導電線１２には、コンデンサ２０が介挿されている。この例では、コンデンサ２０は、２並列のチップコンデンサとして構成されている。
【００３１】
このように、ノイズフィルタ１０は、入力側導電線１１Ａの寄生のインダクタンスと、第２導電線１２に介挿されているコンデンサＣと、出力側導電線１１Ｂの寄生のインダクタンスと、で構成されているＬＣＬ構成のＴ型のノイズフィルタである。なお、本明細書に開示する技術は、この例に限らず、他の種類のノイズフィルタにも適用可能である。
【００３２】
磁性体３０は、磁性シートであり、第１導電線１１の入力側導電線１１Ａ及び第２導電線１２に対してらせん状に巻回している。磁性体３０は、第１磁性体部分３１と第２磁性体部分３２を備えている。
【００３３】
第１磁性体部分３１は、入力側導電線１１Ａの一部に巻回している。第１磁性体部分３１は、入力端部１１ａから分岐部１１ｃに向かう方向（図３及び図４の矢印Ｙ１１で示す方向）に見たとき、入力側導電線１１Ａの周囲を反時計回りＲ１に巻回している。換言すると、右ねじが矢印Ｙ１１方向へ直進するとき、右ねじの回転方向と逆方向に第１磁性体部分３１は巻回している。この例では、第１磁性体部分３１は、入力側導電線１１Ａの周方向に約１周半巻回しているが、このような構成に限定されない。例えば、第１磁性体部分３１は、入力側導電線１１Ａの周方向に１周半より多く巻回していてもよいし、１周半より少なく巻回していてもよい。また、第１磁性体部分３１は、入力側導電線１１Ａの周方向の一部を被覆するように配設されていてもよい。第１磁性体部分３１が配設されていることにより、入力側導電線１１Ａのインダクタンスが調整される。なお、本明細書では、第１磁性体部分３１によって取り囲まれている第１導電線１１の入力側導電線１１Ａの一部を「第１部分」という。第１磁性体部分３１の端部３１Ｅ（図３及び図４では、出力側導電線１１Ｂ側の端部）は、第２磁性体部分３２と接続している。
【００３４】
第２磁性体部分３２は、第２導電線１２の一部に巻回している。第２磁性体部分３２は、分岐部１１ｃから離れる方向（図３及び図４の矢印Ｙ１２で示す方向）に見たとき、第２導電線１２の周囲を時計回りＲ２に巻回している。換言すると、右ねじが矢印Ｙ１２方向へ直進するとき、右ねじの回転方向と同一方向に第１磁性体部分３１は巻回している。この例では、第２磁性体部分３２は、第２導電線１２の周方向の一部を被覆するように配設されているが、このような構成に限定されない。例えば、第２磁性体部分３２は、第２導電線１２の周方向の全周を被覆するように巻回していてもよく、第２導電線１２の周方向に巻回する巻数は特に限定されない。第２磁性体部分３２が配設されていることにより、第２導電線１２に介挿されるコンデンサＣの等価直列インダクタンスとのコンデンサＣが接続される配線の寄生インダクタンスが調整される。なお、本明細書では、第２磁性体部分３２によって取り囲まれている第２導電線１２の一部を「第２部分」という。第２磁性体部分３２の端部３２Ｅ（図３及び図４では、分岐部１１ｃ側の端部）は、第１磁性体部分３１と接続している。
【００３５】
磁性体３０では、第１磁性体部分３１と第２磁性体部分３２が接続しており、第１磁性体部分３１は、右ねじの回転方向と逆方向に入力側導電線１１Ａに巻回し、第２磁性体部分３２は、右ねじの回転方向と同一方向に第２導電線１２に巻回している。電流は、入力側導電線１１Ａを矢印Ｙ１１の方向に流れるとき、第２導電線１２を矢印Ｙ１２の方向に流れる。したがって、磁性体３０は、入力側導電線１１Ａにおいて巻回する巻き方向と、第２導電線１２において巻回する巻き方向が逆になるように配設される。このため、磁性体３０により、入力側導電線１１Ａから発生する磁束と第２導電線１２から発生する磁束が打ち消しあう相互インダクタンスＭを生じさせることができる。
【００３６】
入力端部１１ａが接続されるノイズ源は交流であるため、第１導電線１１及び第２導電線１２を流れる電流の向きは入れ替わる。すなわち、第１導電線１１を流れる電流の向きが矢印Ｙ２１の方向である場合、入力側導電線１１Ａには矢印Ｙ２１の方向に電流が流れ、第２導電線１２には矢印Ｙ２２の方向に電流が流れる。第１導電線１１を流れる電流の向きが矢印Ｙ２１の方向である場合には、第１磁性体部分３１は、右ねじが矢印Ｙ２１方向へ直進するときの回転方向と同一方向（すなわち、図３及び図４の方向Ｒ１）に入力側導電線１１Ａの周囲を巻回する。第２磁性体部分３２は、右ねじが矢印Ｙ２２方向へ直進するときの回転方向と逆方向（すなわち、図３及び図４の方向Ｒ２）に第２導電線１２の周囲を巻回する。このため、この場合にも、磁性体３０は、入力側導電線１１Ａにおいて巻回する巻き方向と、第２導電線１２において巻回する巻き方向が逆になるように配設され、磁性体３０により、入力側導電線１１Ａから発生する磁束と第２導電線１２から発生する磁束が打ち消しあう相互インダクタンスＭを生じさせることができる。したがって、電流がどちらの向きに流れても、磁性体３０により、入力側導電線１１Ａから発生する磁束と第２導電線１２から発生する磁束が打ち消しあう相互インダクタンスＭを生じさせることができる。
【００３７】
本明細書に開示するノイズフィルタ１０では、第１磁性体部分３１と第２磁性体部分３２の形状や配置を調整することにより、入力側導電線１１Ａと第２導電線１２の間に生じる相互インダクタンスＭが調整される。これにより、その相互インダクタンスＭによってコンデンサ２０の等価直列インダクタンスと第２導電線１２の寄生インダクタンスの和が減じられる。この結果、上記数式２で示したように、ノイズフィルタ１０は、高周波帯域の電磁ノイズに対して高いフィルタ性能を発揮することができる。
【００３８】
本明細書が開示する技術に代えて、入力側導電線１１Ａと第２導電線１２の各々にコイルを介挿させ、１つの磁芯を用いて２つのコイルを磁気結合させることも考えられる。しかしながら、このようなコイルを用いると、導電線路の配策の自由度の低下、コイル重量の増加、それらに伴ってノイズフィルタ回路の構造が大きくなるという問題があることから、例えば、パワー回路に適用することは困難であり、汎用性に乏しい技術といえる。また、磁芯を有するコイルを利用すると、相互インダクタンスの調整が難しくなり、その調整のために、コンデンサに対して直列に追加のコイルを介挿する必要がある。ノイズフィルタ回路において、本来コンデンサに対して直列にコイルを介挿させる必要がないため、部品点数が増加し、コストや体格が増加するという問題がある。一方、本明細書に開示する技術は、コイルを利用しないことから、上記のような問題を回避することができる。
【００３９】
（実施例２）
以下、本明細書が開示する技術が適用された他のノイズフィルタについて説明する。  図５は、ノイズフィルタ１００の斜視図を示しており、図６は、ノイズフィルタ１００の分解斜視図を示している。ノイズフィルタ１００では、磁性体１３０が略環状であり、入力側導電線１１Ａの第１部分と第２導電線１２の第２部分が磁性体１３０の環の内側に配置されている。磁性体１３０は、第１磁性体部分１３１と第２磁性体部分１３２を備えている。
【００４０】
図５および図６に示すように、第１磁性体部分１３１は、入力側導電線１１Ａの一部において、入力側導電線１１Ａの周方向の一部を被覆するように配設されている。第１磁性体部分１３１の両端は、第２磁性体部分１３２と接続している。
【００４１】
図５および図６に示すように、第２磁性体部分１３２は、第２導電線１２の一部において、第２導電線１２の周方向の一部を被覆するように配設されている。第２磁性体部分１３２には、エアギャップ１３４が設けられている。エアギャップ１３４のギャップ間の距離等を調整することにより、上記の数４で示した結合係数ｋを調整でき、入力側導電線１１Ａと第２導電線１２の間に生じる相互インダクタンスＭを調整することができる。この例では、第２磁性体部分１３２にエアギャップ１３４が設けられているが、エアギャップを設ける位置は、磁性体１３０内において適宜変更することができる。第２磁性体部分１３２の両端は、第１磁性体部分１３１と接続している。
【００４２】
磁性体１３０は、第１磁性体部分１３１と第２磁性体部分１３２がそれぞれの両端で接続することにより、エアギャップ１３４を含む略環状となっている。このような磁性体１３０が配設されることにより、入力側導電線１１Ａから発生する磁束と第２導電線１２から発生する磁束が打ち消しあう相互インダクタンスＭを生じさせることができる。図７を参照して、この現象について説明する。
【００４３】
図７は、入力側導電線１１Ａと第２導電線１２と磁性体１３０の関係を概念的に示している。図７では、説明を容易にするため、入力側導電線１１Ａと第２導電線１２の間の角度を９０度より小さくしている。また、図７で示す入力側導電線１１Ａと第２導電線１２と磁性体１３０の形状や位置等は、入力側導電線１１Ａと第２導電線１２と磁性体１３０の関係を概念的に示すため、図５及び図６で示す入力側導電線１１Ａと第２導電線１２と磁性体１３０の形状や位置等と相違している。
【００４４】
図７では、第１導電線１１を流れる電流の向きが矢印Ｙ１１の方向である場合、入力側導電線１１Ａを流れる電流の向き（矢印Ｙ１１）と、第２導電線１２を流れる電流の向き（矢印Ｙ１２）は、ほぼ逆向きとなる。これらの入力側導電線１１Ａと第２導電線１２に対して、環状の磁性体１３０を、その環の内側に入力側導電線１１Ａと第２導電線１２が位置するように配置すると、環状の磁性体１３０によって、入力側導電線１１Ａから発生する磁束と第２導電線１２から発生する磁束が打ち消しあう相互インダクタンスＭが生じる。また、第１導電線１１を流れる電流の向きが矢印Ｙ２１の方向である場合にも、入力側導電線１１Ａを流れる電流の向き（矢印Ｙ２１）と、第２導電線１２を流れる電流の向き（矢印Ｙ２２）は、ほぼ逆向きとなるため、磁性体１３０によって、入力側導電線１１Ａから発生する磁束と第２導電線１２から発生する磁束が打ち消しあう相互インダクタンスＭが生じる。したがって、ノイズフィルタ１００においても、相互インダクタンスＭによってコンデンサ２０の等価直列インダクタンスと第２導電線１２の寄生インダクタンスの和を減じることができ、ノイズフィルタ１００は、高周波帯域の電磁ノイズに対して高いフィルタ性能を発揮することができる。
【００４５】
なお、磁性体１３０は、入力側導電線１１Ａと第２導電線１２の周方向の略全体を囲んでいたが、このような構成に限定されない。入力側導電線１１Ａから発生する磁束と第２導電線１２から発生する磁束が打ち消しあう相互インダクタンスＭを生じさせるように磁性体を配置していればよく、入力側導電線１１Ａと第２導電線１２の周方向の一部を囲むように磁性体を配設してもよい。例えば、図７の入力側導電線１１Ａと第２導電線１２の軸線に沿って見たとき、図８（ａ）に示すように、磁性体１３０ａは、入力側導電線１１Ａと第２導電線１２の下方にのみ配置されていてもよいし、図８（ｂ）に示すように、磁性体１３０ａは、入力側導電線１１Ａと第２導電線１２の上方にのみ配置されていてもよい。このような場合であっても、入力側導電線１１Ａと第２導電線１２をひとまとめにして磁性体を巻きつけたときと同様の相互インダクタンスＭを生じさせることができる。すなわち、入力側導電線１１Ａから発生する磁束と第２導電線１２から発生する磁束が打ち消しあう相互インダクタンスＭを生じさせることができる。
【００４６】
（実施例３）
上記の実施例１及び２に示す例では、入力側導電線１１Ａと第２導電線１２を磁気結合するように磁性体が配設されていたが、出力側導電線１１Ｂと第２導電線１２を磁気結合するように磁性体を配設してもよい。図９は、ノイズフィルタ２００の斜視図を示している。図９に示すように、ノイズフィルタ２００は、磁性体２３０を備えている。磁性体２３０は、第２導電線１２に対して、上述のノイズフィルタ１００（図５及び図６）の磁性体１３０を反転した形状となっている。すなわち、磁性体２３０は、略環状であり、出力側導電線１１Ｂと第２導電線１２が磁性体２３０の環の内側に配置される。ノイズフィルタ２００も同様に、磁性体２３０を配設することにより、出力側導電線１１Ｂから発生する磁束と第２導電線１２から発生する磁束が打ち消しあうように相互インダクタンスを生じさせることができ、コンデンサ２０の等価直列インダクタンスと第２導電線１２の寄生インダクタンスを減ずることができる。このため、高周波帯域の電磁ノイズに対して高いフィルタ性能を発揮することができる。
【００４７】
（実験結果）
図１０〜図１３を参照して、本明細書が開示する技術が適用されたノイズフィルタのフィルタ性能を検討した結果を示す。本明細書が開示する技術が適用されたノイズフィルタとして、図３及び図４に示すノイズフィルタ１０を用いた。また、比較例として、図１０に示すノイズフィルタ３００を用いた。図１０に示すように、ノイズフィルタ３００では、入力側導電線１１Ａにリング状のフェライトコア３３１が設けられており、出力側導電線１１Ｂにもリング状のフェライトコア３３２が設けられている。ノイズフィルタ３００では、第２導電線１２に磁性体が設けられておらず、また、入力側導電線１１Ａと第２導電線１２が磁気結合されていない。
【００４８】
図１１は、本明細書が開示する技術が適用されたノイズフィルタ１０の等価回路図である。ノイズフィルタ１０の等価回路は、市販の電磁界解析ソフトＨＦＳＳによる計算結果のｚパラメータを用いて導出した。図１１に示すように、ノイズ源の内部インピーダンスが５０Ωであり、負荷回路のインピーダンスが５０Ωであり、コンデンサの静電容量が１００μＦであった。入力側導電線１１Ａのインダクタンスが９８．５ｎＨであり、出力側導電線１１Ｂのインダクタンスが６７．８ｎＨであり、コンデンサ２０の等価直列インダクタンスと第２導電線１２の寄生インダクタンスの和が０．０５ｎＨであった。このように、ノイズフィルタ１０では、入力側導電線１１Ａと第２導電線１２の間に生じる相互インダクタンスＭによってコンデンサ２０の等価直列インダクタンスと第２導電線１２の寄生インダクタンスが減じられることにより、コンデンサ２０の等価直列インダクタンスと第２導電線１２の寄生インダクタンスの和が極めて小さい値を示していた。
【００４９】
図１２は、比較例のノイズフィルタ３００の等価回路図である。ノイズフィルタ３００の等価回路は、市販の電磁界解析ソフトＨＦＳＳによる計算結果のｚパラメータを用いて導出した。ノイズフィルタ３００では、フェライトコア３３１とフェライトコア３３２が配設されていることから、入力側導電線１１Ａのインダクタンスと出力側導電線１１Ｂのインダクタンスが大幅に増加していた。一方、第２導電線１２には磁性体が配設されておらず、入力側導電線１１Ａと第２導電線１２が磁気結合していない。これにより、コンデンサ２０の等価直列インダクタンスと第２導電線１２の寄生インダクタンスの和は、高い値を維持していた。
【００５０】
図１３は、ノイズフィルタ１０及びノイズフィルタ３００の各々のフィルタ性能の結果を示す。フィルタ性能は、入力端部１１ａから入力した正弦波がどのくらい出力端部１１ｂまで伝達するのかを、周波数を掃引して評価した。この評価にも、上記の電磁界解析ソフトＨＦＳＳを使用した。
【００５１】
図１３に示すように、入力側導電線１１Ａと第２導電線１２が磁気結合されていない比較例のノイズフィルタ３００では、高周波帯域の電磁ノイズに対するフィルタ性能が劣化していた。一方、本明細書が開示する技術が適用されたノイズフィルタ１０では、高周波帯域の電磁ノイズに対するフィルタ性能が大幅に向上していた。このように、ノイズフィルタのフィルタ性能を向上させるには、本明細書が開示する技術が適用されたノイズフィルタ１０のように、コンデンサ２０の等価直列インダクタンスと第２導電線１２の寄生インダクタンスを減じることが肝要であることが確認された。
【００５２】
以上、本明細書に開示の技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。
【００５３】
（変形例）
上記の実施例１（図３）の磁性体３０では、第１磁性体部分３１は、矢印Ｙ１１方向に向かって、右ねじの回転方向と逆方向（方向Ｒ１）に入力側導電線１１Ａに巻回し、第２磁性体部分３２は、矢印Ｙ１２方向に向かって、右ねじの回転方向と同一方向（方向Ｒ２）に第２導電線１２に巻回していたが、このような構成に限定されない。磁性体は、入力側導電線１１Ａにおいて巻回する巻き方向と、第２導電線１２において巻回する巻き方向が逆になるように配設されていればよく、例えば、第１磁性体部分３１は、矢印Ｙ１１方向に向かって、右ねじの回転方向と同一方向に入力側導電線１１Ａに巻回し、第２磁性体部分３２は、矢印Ｙ１２方向に向かって、右ねじの回転方向と逆方向に第２導電線１２に巻回していてもよい。
【００５４】
また、上記の実施例では、ノイズフィルタ１０は、入力側導電線１１Ａと出力側導電線１１Ｂが直線状に並んで配置され、第２導電線１２が第１導電線１１に対して直交していたが、このような構成に限定されない。例えば、図１４に示すように、ノイズフィルタ４００は、入力側導電線１１Ａと出力側導電線１１Ｂが直交して配置され、第２導電線１２が入力側導電線１１Ａの直線状に並んで配置されていてもよい。ノイズフィルタ４００は、磁性体４３０を備えている。磁性体４３０は、入力側導電線１１Ａの一部に巻回している第１磁性体部分４３１と、第２導電線１２の一部に巻回している第２磁性体部分４３２を備えている。第１磁性体部分４３１と第２磁性体部分４３２は接続している。電流は、入力側導電線１１Ａを矢印Ｙ１１ａの方向に流れるとき、第２導電線１２を矢印Ｙ１２ａ方向に流れる。第１磁性体部分４３１は、電流が入力側導電線１１Ａを矢印Ｙ１１ａ方向に流れるとき、右ねじの回転方向と逆方向（方向Ｒ１ａ）に入力側導電線１１Ａに巻回している。第２磁性体部分４３２は、電流が第２導電線１２を矢印Ｙ１２ａ方向に流れるとき、右ねじの回転方向と同一方向（方向Ｒ２ａ）に第２導電線１２に巻回している。すなわち、磁性体４３０は、入力側導電線１１Ａにおいて巻回する巻き方向と、第２導電線１２において巻回する巻き方向が逆になるように配設されている。なお、第１磁性体部分４３１が、電流が入力導電線１１Ａを矢印Ｙ１１ａ方向に流れるとき、右ねじの回転方向と同一方向に入力側導電線１１Ａに巻回し、第２磁性体部分４３２が、電流が第２導電線１２を矢印Ｙ１２ａ方向に流れるとき、右ねじの回転方向と逆方向に第２導電線１２に巻回していてもよい。ノイズフィルタ４００においても、磁性体４３０を配設することにより、入力側導電線１１Ａから発生する磁束と第２導電線１２から発生する磁束が打ち消しあうように相互インダクタンスを生じさせることができ、コンデンサ２０の等価直列インダクタンスと第２導電線１２の寄生インダクタンスを減ずることができる。このため、高周波帯域の電磁ノイズに対して高いフィルタ性能を発揮することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１０、１００、２００、４００：ノイズフィルタ
１１：第１導電線
１１ａ：入力端部
１１ｂ：出力端部
１１ｃ：分岐部
１１Ａ：入力側導電線
１１Ｂ：出力側導電線
１２：第２導電線
２０：コンデンサ
３０、１３０、１３０ａ、１３０ｂ、２３０、４３０：磁性体
３１、１３１、４３１：第１磁性体部分
３２、１３２、４３２：第２磁性体部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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