(57)【要約】【課題】立ち上がり時間が遅いノイズが印加された場合には、ノイズを素早く接地部に放出するためＦＧパターンを低インピーダンスにして当該ノイズに対応したノイズ耐量が最も高くなるようにしたので、異なる種類のノイズに対してノイズ耐量を向上させる。【解決手段】ノイズを逃がす経路を有する装置に適用されるノイズフィルタ１０において、基板１に形成されたフレームグランドパターン２上に配設される抵抗素子４と、抵抗素子４に並列に接続され、非導通時の抵抗値が抵抗素子４の抵抗値より高く、かつ、導通時の抵抗値が抵抗素子４の抵抗値より低い特性を有するバリスタ３とを備えて成る。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノイズを逃がす経路を有する装置に適用されるノイズフィルタにおいて、
回路基板に形成されたフレームグランドパターン上に配設される抵抗素子と、
前記抵抗素子に並列に接続され、非導通時の抵抗値が前記抵抗素子の抵抗値より高く、かつ、導通時の抵抗値が前記抵抗素子の抵抗値より低い特性を有するバリスタと、
を備えてなることを特徴とするノイズフィルタ。
【請求項２】
前記非導通時の抵抗値が前記導通時の抵抗値に変化するまでに要する前記バリスタの応答時間は、抑制対象のノイズの立ち上がり時間より長いことを特徴とする請求項１に記載のノイズフィルタ。
【請求項３】
ノイズを逃がす経路を有する装置に適用されるノイズフィルタにおいて、
回路基板に形成されたフレームグランドパターン上に配設される抵抗素子、および、前記抵抗素子に並列に接続され非導通時の抵抗値が前記抵抗素子の抵抗値より高くかつ導通時の抵抗値が前記抵抗素子の抵抗値より低い特性を有するバリスタで構成された並列回路を備えてなることを特徴とするノイズフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、信号伝送ラインの電磁ノイズ対策に用いられるノイズフィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、電子機器等の多くは、筺体内に電子部品等が実装されたプリント基板等の回路基板が収容され、これら回路基板に実装された電子部品等は、静電気により電気的破壊に至る場合や誤動作する場合があり、特に電子機器等の筺体が金属で形成されている場合には、人体に帯電した静電気が金属筺体を介して電子部品等に放電されて電気的破壊に至る場合が多い。さらに、電子部品等の内部には多数のトランジスタ等が搭載されているため、そのスイッチング動作などによって発生するノイズが回路を誤動作させる原因ともなっている。そのため、従来の電子機器等は、筺体にアース線を接続したりＦＧ（フレームグランド）パターンを形成することによって印加されたノイズをアースに放出して電子部品等の電気的破壊や誤動作を防止している。ただし、ＦＧパターンなどに急峻なノイズが印加された場合には、急峻なノイズが電子部品等に直接放電し電子部品等を破壊するおそれがあるという問題があった。
【０００３】
このようなニーズを満たす手段として、下記特許文献１に示される従来技術は、ＦＧパターン上に抵抗Ｒと抵抗Ｒに並列に接続されたコンデンサＣとが配設され、コンデンサＣのインピーダンスは抵抗Ｒのインピーダンスより低い値に設定されている。そのため、ＲＣ成分に静電気が印加された場合、まずコンデンサＣに電荷が充電され、コンデンサＣが飽和状態に近づくとコンデンサＣのインピーダンスが抵抗Ｒのインピーダンスを越えるためにコンデンサＣの電荷が抵抗Ｒを通って外部に放出される。ノイズの電圧値は抵抗Ｒを通過する際に抑制されるので、急峻なノイズに対する不要輻射が低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−０１２４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に代表される従来技術では、抵抗Ｒのインピーダンスが高いため、立ち上がり時間が比較的遅いノイズに対するノイズ耐量を高めることができなかった。このことを詳説すると、急峻なノイズに対しては、ノイズの尖頭部を低下させるためにＦＧパターンを高インピーダンスにして、当該ノイズに対するノイズ耐量が最も高くなるように構成しなければならない。その逆に、立ち上がり時間が比較的遅いノイズに対しては、ノイズを素早く接地部に放出するためにＦＧパターンを低インピーダンスにして、当該ノイズに対するノイズ耐量が最も高くなるように構成しなければならない。すなわち、上記特許文献１に代表される従来技術は、異なる種類のノイズに対して同時にノイズ耐量を向上させることができないという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、異なる種類のノイズに対してノイズ耐量を向上させることが可能なノイズフィルタを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、この発明は、ノイズを逃がす経路を有する装置に適用されるノイズフィルタにおいて、回路基板に形成されたフレームグランドパターン上に配設される抵抗素子と、前記抵抗素子に並列に接続され、非導通時の抵抗値が前記抵抗素子の抵抗値より高く、かつ、導通時の抵抗値が前記抵抗素子の抵抗値より低い特性を有するバリスタとを備えてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ＦＧパターン上に抵抗とバリスタが並列に接続されたノイズフィルタを配設するようにしたので、急峻なノイズが印加された場合には、ノイズの尖頭部を低下させるために高インピーダンスにして当該ノイズに対するノイズ耐量が最も高くなるように構成され、立ち上がり時間が遅いノイズが印加された場合には、ノイズを素早く接地部に放出するためＦＧパターンを低インピーダンスにして当該ノイズに対応したノイズ耐量が最も高くなるようにしたので、異なる種類のノイズに対してノイズ耐量を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るノイズフィルタの構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係るノイズフィルタに一般的なノイズが印加された場合の動作を説明するための図である。
【図３】図３は、一般的なノイズとバリスタ応答時間の関係を説明するための図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係るノイズフィルタに急峻なノイズが印加された場合の動作を説明するための図である。
【図５】図５は、急峻なノイズとバリスタ応答時間の関係を説明するための図である。
【図６】図６は、抵抗によって急峻なノイズのピーク値が変化した状態を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係るノイズフィルタを配設しないＦＧパターンから発生する輻射ノイズの状態を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態に係るノイズフィルタを配設したＦＧパターンから発生する輻射ノイズの状態を示す図である。
【図９】図９は、ＦＧ側にノイズフィルタを配設した場合にＦＧパターンから発生する輻射ノイズの状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかるノイズフィルタの実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態に係るノイズフィルタの構成を示す図である。図１に示されるノイズフィルタ１０は、基板１内において一端が外部のケーブルなどを接続するコネクタなどの金属部５に接続され他端がＦＧ６に接続されたＦＧパターン２に配設されている。ノイズフィルタ１０は、ＦＧパターン２の所定箇所において、バリスタ３と抵抗４とを並列に接続し、金属部５からのノイズをＦＧ６に放出するフィルタ回路として機能する。図１に示されるノイズフィルタ１０は、ノイズが印加される可能性の高い金属部５からのノイズを効果的に放出するために、金属部５の直近に配設されている。
【００１２】
図２は、本発明の実施の形態に係るノイズフィルタに一般的なノイズが印加された場合の動作を説明するための図であり、図３は、一般的なノイズとバリスタ応答時間の関係を説明するための図である。
【００１３】
一般的なノイズ７が金属部５に印加された場合、一般的なノイズの立上り時間は、バリスタ３が高インピーダンス状態から低インピーダンス状態になるまでの時間（以下単に「バリスタ応答時間」と称する）に比べ充分長い。そのため、バリスタ３に印加されたノイズ７は、低インピーダンス状態のバリスタ３を経由してＦＧ６に放出される。なお、図３ではバリスタ３の応答時間は約５ｎｓであるが、この応答時間に限定されるものではない。
【００１４】
図４は、本発明の実施の形態に係るノイズフィルタに急峻なノイズが印加された場合の動作を説明するための図であり、図５は、急峻なノイズとバリスタ応答時間の関係を説明するための図であり、図６は、抵抗によって急峻なノイズのピーク値が変化した状態を示す図である。
【００１５】
急峻なノイズ８が金属部５に印加された場合、ノイズ８の立上り時間（例えば２〜３ｎｓ）は、バリスタ応答時間比べ短い。そのため、バリスタ３に印加されたノイズ８は、高インピーダンス状態のバリスタ３を経由せずに、抵抗４を経由してＦＧ６に放出される。すなわち、バリスタ３が低インピーダンスとなるまでに所定の時間を必要とするため、その間に抵抗４により急峻なノイズ８の尖頭部を低下させることが可能となる。
【００１６】
図６の左側には、印加されるノイズ８のピーク値が示され、図６の右側には、抵抗４を通過した後のノイズ８の状態が示されている。このように、バリスタ３に印加されたノイズ８が抵抗４を経由することにより、ノイズ８の尖頭部を低下させることができる。その結果、基板１上の他の信号パターンを誤動作させる輻射ノイズレベルが軽減される。なお、抵抗４の抵抗値は、ノイズ８がＦＧ６に素早く放出されるようにするため、例えば数Ω〜数十Ωが望ましい。
【００１７】
図７は、本発明の実施の形態に係るノイズフィルタを配設しないＦＧパターンから発生する輻射ノイズの状態を示す図であり、図８は、本発明の実施の形態に係るノイズフィルタを配設したＦＧパターンから発生する輻射ノイズの状態を示す図であり、図９は、ＦＧ側にノイズフィルタを配設した場合にＦＧパターンから発生する輻射ノイズの状態を示す図である。
【００１８】
図７に示すように、ＦＧパターン２上にノイズフィルタ１０を配設しない場合、急峻なノイズ８が印加されると、基板１上の他の信号パターンを誤動作させるような輻射ノイズ９のレベルが、複数の矢印で示すように大きくなる。一方、図８に示すように、金属部５の直近に本実施の形態にかかるノイズフィルタ１０を配設した場合、急峻なノイズ８が印加されても、輻射ノイズ９のレベルが抵抗４を経由する際に大幅に軽減される。
【００１９】
図９に示されるような位置にノイズフィルタ１０を配設した場合、金属部５とノイズフィルタ１０の間から輻射ノイズ９が多く発生する。そのため、ノイズフィルタ１０は、できる限り金属部５側に近づけることが望ましい。
【００２０】
このように、バリスタ３は、非導通時の抵抗値が抵抗４の抵抗値より高く、かつ、導通時の抵抗値が抵抗４の抵抗値より低い特性を有しており、非導通時の抵抗値から導通時の抵抗値に変化するまでに要する応答時間が、抑制対象のノイズ８の立ち上がり時間より長く設定されている。なお、本実施の形態では、ノイズフィルタ１０はバリスタ３と抵抗４のみで構成されているが、これに限定されるものではなく、たとえば、当該並列回路に図示しない他の抵抗素子を直列に接続するなどして構成してもよい。
【００２１】
以上に説明したように、本実施の形態にかかるノイズフィルタ１０は、抵抗４とバリスタ３を並列接続しＦＧパターン２上に配設され、急峻なノイズが印加された場合には高インピーダンスにして当該ノイズに対するノイズ耐量が最も高くなり、立ち上がり時間が遅いノイズが印加された場合にはＦＧパターンを低インピーダンスにして当該ノイズに対応したノイズ耐量が最も高くなるようにしたので、異なる種類のノイズに対してノイズ耐量を向上させることができる。すなわち、バリスタ３はできる限り低インピーダンスとし一般的なノイズ７を逃すように機能し、抵抗４は急峻なノイズ８の尖頭部を低下させるように機能する。その結果、基板１上の他の信号パターンを誤動作させる輻射ノイズレベルが軽減され、従来技術よりも電子部品等の損傷や誤動作といった問題を一層効果的に抑制することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
以上のように、本発明に係るノイズフィルタは、信号伝送ラインの電磁ノイズ対策に用いられるノイズフィルタに適用可能であり、特に、異なる種類のノイズに対してノイズ耐量を向上させることが可能な発明として有用である。
【符号の説明】
【００２３】
１  基板
２  ＦＧパターン
３  バリスタ
４  抵抗
５  金属部
６  ＦＧ
７  一般的なノイズ
８  急峻なノイズ
９  輻射ノイズ
１０  ノイズフィルタ
【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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