(57)【要約】  従来のノイズフィルタよりも高いノイズ除去性能を有する基板型ノイズフィルタおよび該基板型ノイズフィルタを備える電子機器を提供する。配線パターン（７）が形成されているプリント配線基板（１）と、トロイダル形状を有するコア（４ａ）を含むチョークコイル（４）と、チョークコイル（４）のトロイダル形状を平面視したときにチョークコイル（４）の中空部分と重なる位置においてプリント配線基板（１）に固定されており、フレームグラウンドに接地可能なフレームグラウンド部（６）と、第１の端子がフレームグラウンド部（６）と配線パターン（７）を介して接続されているコンデンサ（２，３，８，９）とを備える。
2016181835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線パターンが形成されているプリント配線基板と、
前記プリント配線基板に実装されており、トロイダル形状を有するコアと前記コアの周囲に巻き回されているコイルとを含むコモンモードチョークコイルと、
前記コモンモードチョークコイルの前記トロイダル形状を平面視したときに、前記コモンモードチョークコイルの中空部分と重なる位置において前記プリント配線基板に固定されており、フレームグラウンドに接地可能に設けられているフレームグラウンド部と、
前記プリント配線基板に実装されており、第１の端子と第２の端子とを有し、前記第１の端子が前記フレームグラウンド部と前記配線パターンを介して接続されているバイパスコンデンサとを備える、基板型ノイズフィルタ。
【請求項２】
前記コモンモードチョークコイルと前記フレームグラウンド部とは、電気的絶縁を確保することができる最短距離以上を隔てて配置されている、請求項１に記載の基板型ノイズフィルタ。
【請求項３】
前記フレームグラウンド部と前記バイパスコンデンサの前記第１の端子との間を接続している前記配線パターンは、直線状に形成されている、請求項１または請求項２に記載の基板型ノイズフィルタ。
【請求項４】
前記バイパスコンデンサは、前記プリント配線基板において前記コモンモードチョークコイルが実装されている面とは反対側に位置する面上に、少なくとも一部が前記コモンモードチョークコイルと重なる位置に実装されている、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の基板型ノイズフィルタ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の基板型ノイズフィルタを備え、
前記基板型ノイズフィルタにおいて、前記プリント配線基板には第１貫通孔が形成されており、前記フレームグラウンド部には第２貫通孔が形成されており、
第３貫通孔が形成されており、導電性材料で構成されている筐体を備え、
前記第１貫通孔、前記第２貫通孔および前記第３貫通孔が重なるように配置された状態で前記第１貫通孔、前記第２貫通孔、および前記第３貫通孔に固定部材が緊締されることにより、前記プリント配線基板と前記筐体とは固定されており、かつ、前記フレームグラウンド部はフレームグラウンドに接地されている、電子機器。
【請求項６】
第１入力端子と第２入力端子とを有する基板型ノイズフィルタであって、
配線パターンが形成されているプリント配線基板と、
前記プリント配線基板に実装されており、かつ前記第１入力端子と接続されており、トロイダル形状を有するコアと前記コアの周囲に巻き回されているコイルとを含むノーマルモードチョークコイルと、
前記ノーマルモードチョークコイルの前記トロイダル形状を平面視したときに、前記ノーマルモードチョークコイルの中空部分と重なる位置において前記プリント配線基板に固定されており、かつ前記第２入力端子と接続されている電極部とを備え、
前記ノーマルモードチョークコイルと前記電極部とは間隔を隔てて配置されている、基板型ノイズフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トロイダル形状を有するチョークコイルがプリント配線基板上に実装されている基板型ノイズフィルタおよび該基板型ノイズフィルタを備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータまたはスイッチング電源などにおけるハードスイッチングを伴う電気回路を有するプリント配線基板には、電磁ノイズを抑制するためのノイズフィルタが実装されている。たとえば、コモンモードノイズを抑制するためのノイズフィルタでは、コモンモードに対してインダクタとして働くコモンモードチョークコイルがバイパスコンデンサなどのフィルタ回路素子と同じようにプリント配線基板上に実装されている。【０００３】
実開平５−００６８２０号公報（特許文献１）には、コモンモードチョークコイルが４隅に脚のある絶縁台上に装着され、該絶縁台が配線基板上に装着された基板型ノイズフィルが記載されている。コモンモードチョークコイルを除くコンデンサなどのフィルタ回路素子および外部接続用端子は配線基板に直に実装されている。【０００４】
また、ノーマルモードノイズを抑制するためのノイズフィルタでは、ノーマルモードに対してインダクタとして働くノーマルモードチョークコイルがバイパスコンデンサなどのフィルタ回路素子と同じようにプリント配線基板上に実装されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平５−００６８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の基板型ノイズフィルタでは、フレームグラウンドに接続された外部接続用端子が挿着された端子台とコンデンサとの間が離れているため、これらを接続する配線パターンを配線基板上に形成する必要がある。このような構成の場合、コモンモードチョークコイルまたはノーマルモードチョークコイルのいずれを備えるかに拘わらず、配線のインダクタンス成分によってノイズフィルタのノイズ除去性能が低下するという問題があった。【０００７】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたものである。本発明の主たる目的は、従来のノイズフィルタよりも高いノイズ除去性能を有する基板型ノイズフィルタおよび該基板型ノイズフィルタを備える電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る基板型ノイズフィルタは、配線パターンが形成されているプリント配線基板と、プリント配線基板に実装されており、トロイダル形状を有するコアとコアの周囲に巻き回されているコイルとを含むコモンモードチョークコイルと、コモンモードチョークコイルのトロイダル形状を平面視したときに、コモンモードチョークコイルの中空部分と重なる位置においてプリント配線基板に固定されており、フレームグラウンドに接地可能に設けられているフレームグラウンド部と、プリント配線基板に実装されており、第１の端子と第２の端子とを有し、第１の端子がフレームグラウンド部と配線パターンを介して接続されているラインバイパスコンデンサとを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、従来のノイズフィルタよりも高いノイズ除去性能を有する基板型ノイズフィルタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る基板型ノイズフィルタを説明するための上面図である。
【図２】実施の形態１に係る基板型ノイズフィルタを備える電子機器を説明するための部分側面図である。
【図３】実施の形態１に係る基板型ノイズフィルタを備える電子機器を説明するための部分断面図である。
【図４】実施の形態１に係る基板型ノイズフィルタを備える電子機器の回路図である。
【図５】実施の形態２に係る基板型ノイズフィルタを説明するための上面図である。
【図６】実施の形態２に係る基板型ノイズフィルタを備える電子機器を説明するための部分側面図である。
【図７】実施の形態２に係る基板型ノイズフィルタを備える電子機器の回路図である。
【図８】実施の形態３に係る基板型ノイズフィルタを説明するための上面図である。
【図９】実施の形態３に係る基板型ノイズフィルタを備える電子機器を説明するための部分側面図である。
【図１０】実施の形態３に係る基板型ノイズフィルタを備える電子機器の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
【００１２】
（実施の形態１）
図１〜図４を参照して、実施の形態１に係る基板型ノイズフィルタ１００および電子機器２００について説明する。基板型ノイズフィルタ１００は、プリント配線基板１と、ラインバイパスコンデンサ２，３，８，９、コモンモードチョークコイル４と、およびフレームグラウンド部６とを備える。ラインバイパスコンデンサ２，３，８，９、コモンモードチョークコイル４と、およびフレームグラウンド部６は、プリント配線基板１に実装されており、フィルタ回路を構成している。
【００１３】
プリント配線基板１には、ラインバイパスコンデンサ２，３，８，９の両端子（第１の端子および第２の端子）を挿入するための貫通孔と、固定部材５を挿入可能に設けられている第１貫通孔とが形成されている。固定部材５を挿入するための第１貫通孔は、プリント配線基板１上において後述するコモンモードチョークコイル４の中空部分と重なる位置に形成されている。
【００１４】
ラインバイパスコンデンサ２，３，８，９は、誘電体を挟んで形成されている２つの電極にそれぞれ接続されている第１の端子と第２の端子とを有している。ラインバイパスコンデンサ２，３，８，９は、プリント配線基板１上においてそれぞれコモンモードチョークコイル４の周囲に配置されている。
【００１５】
コモンモードチョークコイル４は、トロイダル形状を有するコア４ａと、コア４ａの周囲に互いに反対向きに巻き回されている２本のチョークコイル４ｂ，４ｃとを含む。コア４ａを構成する材料はたとえばフェライトである。コモンモードチョークコイル４は、２本のチョークコイル４ｂ，４ｃにコモンモード電流が流れたときに、コア４ａに生じる互いの磁束が足しあわされて大きいインダクタンスが得られるように構成されている。
【００１６】
フレームグラウンド部６は、コモンモードチョークコイル４の中空部分と重なる位置においてプリント配線基板１上に設けられている。フレームグラウンド部６には、少なくとも表面に導電性材料（たとえば銅（Ｃｕ））で構成されている導電性パターン（図示しない）が形成されている。フレームグラウンド部６には、固定部材５を挿入可能に設けられている第２貫通孔が形成されている。プリント配線基板１に形成されている固定部材５を挿入するための第１貫通孔とフレームグラウンド部６に形成されている固定部材５を挿入するための第２貫通孔とは、プリント配線基板１の厚み方向において連なるように形成されている。
【００１７】
プリント配線基板１には、配線パターン７が形成されている。配線パターン７は、フレームグラウンド部６とラインバイパスコンデンサ２，３，８，９の一方の端子（第１の端子）との間を接続している。配線パターン７の長さは、上述のようにフレームグラウンド部６がコモンモードチョークコイル４の中空部分に配置されているため、たとえばコモンモードチョークコイル４の直径以下とすることができる。配線パターン７の幅は、配線インダクタンスを低減する観点から、太い方が好ましい。配線パターン７を構成する材料は、導電性を有する任意の材料であればよいが、たとえばＣｕである。配線パターン７は、任意の方法で形成されていればよい。
【００１８】
図２および図３に示されるように、電子機器２００は、上記のような基板型ノイズフィルタ１００と筐体１１とを備える。筐体１１は、基板型ノイズフィルタ１００を固定可能な限りにおいて任意の構成を有していればよいが、たとえば支柱１２を含む。筐体１１および支柱１２は、導電性を有する任意の材料で構成されている。支柱１２には固定部材５を挿入可能に設けられている第３貫通孔が形成されている。プリント配線基板１および筐体１１は、固定部材５が上記第１貫通孔、第２貫通孔、および第３貫通孔に挿入されて緊締されることにより互いに固定されている。固定部材５は、少なくとも表面が導電性を有する任意の材料で構成されている。固定部材５は、プリント配線基板１と筐体１１とを固定可能な限りにおいて、任意の構成を備えていればよいが、たとえばネジである。固定部材５は、フレームグラウンド部６よりもコモンモードチョークコイル４側に突出した部分（たとえばネジにおける頭部）を有している。固定部材５は、プリント配線基板１に固定されたときにコモンモードチョークコイル４のチョークコイル４ｂ，４ｃとの間隔が規格で定められた絶縁距離以上となるように設けられている。これにより、コモンモードチョークコイル４のチョークコイル４ｂ，４ｃと固定部材５（またはフレームグラウンド部６）との間には、これらの間の距離（導体間距離）に反比例する寄生容量（誘電率×面積／導体間距離）が形成される。
【００１９】
フレームグラウンド部６は、固定部材５が上記第１貫通孔、第２貫通孔、および第３貫通孔に挿入されて緊締されることにより筐体１１と固定部材５を介して電気的に接続されており、これによりフレームグラウンドに接地されている。固定部材５は、プリント配線基板１と筐体１１とを固定するとともに、フレームグラウンド部６と筐体１１とを電気的に接続している。
【００２０】
図４に示されるように、電子機器２００は、たとえばスイッチング電源として構成されており、この場合さらに外部電源１３、整流用ダイオードブリッジ１４、スイッチング電源回路１５、および負荷１６を備えている。図４に示されるように、基板型ノイズフィルタ１００は、電子機器２００において外部電源１３と整流用ダイオードブリッジ１４との間を接続するフィルタ回路を構成している。プリント配線基板１上には、外部電源１３と接続可能に設けられている上記フィルタ回路の２つの入力端子（第１入力端子および第２入力端子、図示しない）が形成されている。第１入力端子および第２入力端子は、それぞれコモンモードチョークコイル４を構成する２つのチョークコイルの一端（巻き始め）と接続されている。第１入力端子および第２入力端子は、それぞれラインバイパスコンデンサ２，３の一方の端子（第２の端子）と接続されている。第１入力端子と第２入力端子との間は、コンデンサ（アクロス・ザ・ラインコンデンサ）１０が接続されている。プリント配線基板１上には、たとえば上記フィルタ回路の２つの出力端子（第１出力端子および第２出力端子、図示しない）が形成されている。コモンモードチョークコイル４を構成する２つのチョークコイルの他端（巻き終わり）は、それぞれ第１出力端子および第２出力端子に接続されている。第１出力端子および第２出力端子は、それぞれラインバイパスコンデンサ８，９の一方の端子（第２の端子）と接続されている。ラインバイパスコンデンサ２，３，８，９の他方の端子（第１の端子）は、それぞれ配線パターン７を介してフレームグラウンド部６と接続されている。フレームグラウンド部６は上述のように筐体１１と電気的に接続されてフレームグラウンドに接地されている。
【００２１】
次に、実施の形態１に係る基板型ノイズフィルタ１００の作用効果について説明する。基板型ノイズフィルタ１００は、配線パターン７が形成されているプリント配線基板１と、プリント配線基板１に実装されており、トロイダル形状を有するコア４ａとコア４ａの周囲に巻き回されているコイル４ｂとを含むコモンモードチョークコイル４と、コモンモードチョークコイル４のトロイダル形状を平面視したときに、コモンモードチョークコイル４の中空部分と重なる位置においてプリント配線基板１に固定されており、フレームグラウンドに接地可能に設けられているフレームグラウンド部６と、プリント配線基板１に実装されており、第１の端子と第２の端子とを有し、第１の端子がフレームグラウンド部６と配線パターン７を介して接続されているラインバイパスコンデンサ２，３，８，９とを備える。
【００２２】
これにより、ラインバイパスコンデンサ２，３，８，９とフレームグラウンド部６との間の距離を、従来の基板型ノイズフィルタにおいてラインバイパスコンデンサとフレームグラウンドに接地される外部接続端子台との間の距離よりも短くすることができる。そのため、ラインバイパスコンデンサ２，３，８，９とフレームグラウンド部６とを電気的に接続している配線パターン７の長さを、従来の基板型ノイズフィルタにおいてラインバイパスコンデンサと外部接続端子台との間を接続する配線パターンの長さよりも短くすることができる。その結果、基板型ノイズフィルタ１００は、従来の基板型ノイズフィルタと比べて配線インダクタンスによるノイズ低減性能の悪化が抑制されており、高いノイズ除去性能を有している。
【００２３】
さらに、このようにすれば、コモンモードチョークコイル４のチョークコイル４ｂ，４ｃと固定部材５（またはフレームグラウンド部６）との間に寄生容量を形成することができる。該寄生容量はラインバイパスコンデンサとして作用し得るため、基板型ノイズフィルタ１００は高いノイズ除去性能を有している。
【００２４】
さらに、配線パターン７はラインバイパスコンデンサ２，３，８，９の第１端子とフレームグラウンド部６との間を接続しており、プリント配線基板１が筐体１１に固定されることによりフレームグラウンド部６と筐体１１とが接続されるため、端子台を備える従来の基板型ノイズフィルタと比べて配線パターン７の引き回しが容易であり、プリント配線基板１のパターン設計の自由度を向上することができる。
【００２５】
基板型ノイズフィルタ１００において、コモンモードチョークコイル４とフレームグラウンド部６とは、電気的絶縁を確保することができる最短距離以上を隔てて配置されているのが好ましい。コモンモードチョークコイル４とフレームグラウンド部６とが電気的絶縁を確保することができる最短距離を隔てて配置されていれば、コモンモードチョークコイル４と固定部材５（またはフレームグラウンド部６）との間に大きな寄生容量を形成することができる。当該寄生容量は、ラインバイパスコンデンサとして作用し得る。この場合、コモンモードチョークコイル４のインダクタンスと当該寄生容量とにより、基板型ノイズフィルタ１００には多段のＬＣフィルタ回路が形成されており、基板型ノイズフィルタ１００は高いノイズ低減性能を有している。
【００２６】
基板型ノイズフィルタ１００において、フレームグラウンド部６とラインバイパスコンデンサ２，３，８，９の第１の端子との間を接続している配線パターン７は、直線状に形成されているのが好ましい。このようにすれば、配線パターン７の長さを従来の基板型ノイズフィルタと比べてさらに十分に短くすることができる。そのため、このような基板型ノイズフィルタ１００は高いノイズ除去性能を有している。
【００２７】
実施の形態１に係る電子機器２００は、上記基板型ノイズフィルタ１００を備える。基板型ノイズフィルタ１００において、プリント配線基板１には第１貫通孔が形成されており、フレームグラウンド部６には第２貫通孔が形成されている。電子機器２００は、第３貫通孔が形成されており導電性材料で構成されている筐体１１を備える。第１貫通孔、第２貫通孔および第３貫通孔が重なるように配置された状態で第１貫通孔、第２貫通孔、および第３貫通孔に固定部材５が緊締されることにより、プリント配線基板１と筐体１１とは固定されており、かつ、フレームグラウンド部６はフレームグラウンドに接地されている。
【００２８】
このようにすれば、電子機器２００を動作させたときに生じる高周波ノイズは、基板型ノイズフィルタ１００のコモンモードチョークコイル４により負荷１６側への流出が阻止され、フレームグラウンド部６に接続されているラインバイパスコンデンサ２，３，８，９によりフレームグラウンドにバイパスされる。これにより、電子機器２００は、ノイズによる誤動作が抑制されている。
【００２９】
たとえば、スイッチング電源として構成されている電子機器２００では、スイッチング電源回路１５の動作開始に伴い、スイッチング電源回路１５を構成するスイッチング素子（たとえば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）など）がたとえばｋＨｚからＭＨｚ帯域の発振周波数でスイッチング動作を繰り返す。負荷１６に供給される電力量の増加に伴い、高速で電圧・電流をオン・オフするため、スイッチング素子のオン・オフ時には高周波ノイズが発生する。また、整流用ダイオードブリッジ１４を構成するダイオードにはその特性上逆回復時間が存在するため、オンからオフに切り替えた瞬間に高周波ノイズが発生する。このようにして発生した高周波ノイズは放射または伝導により電子機器２００内または外へと広がる。そのため、電子機器２００にはノイズレベルについて規格が定められている。電子機器２００は、基板型ノイズフィルタ１００を備えており、基板型ノイズフィルタ１００のコモンモードチョークコイル４およびラインバイパスコンデンサ２，３，８，９がコモンモードのノイズレベルの低下に寄与し、基板型ノイズフィルタ１００のアクロス・ザ・ラインコンデンサ１０がノーマルモードのノイズレベルの低下に寄与し得る。
【００３０】
また、プリント配線基板１と筐体１１とが質量の重いコモンモードチョークコイル４の中央部で固定部材５により固定されているため、振動の激しい環境下においてもプリント配線基板１にたわみが生じることを抑制することができる。
【００３１】
また、プリント配線基板１と筐体１１とがコモンモードチョークコイル４の中央部で固定部材５により固定されているため、コモンモードチョークコイル４が導通損失により発熱した場合にも、フレームグラウンド部６および固定部材５を介して筐体１１に放熱させることができる。構成材料にＣｕを含むチョークコイル４ｂ，４ｃは、温度上昇に伴って抵抗値も上昇する。そのため、コモンモードチョークコイル４の温度上昇が抑制されることにより、チョークコイル４ｂ、４ｃの抵抗値の上昇も抑制されるため、導通損失に伴うコモンモードチョークコイル４によるノイズ除去性能の低下を抑制することができる。なお、固定部材５の径（ネジ径）は任意の大きさとすればよいが、放熱性の観点からは固定部材５の径（ネジ径）は大きい方が好ましい。
【００３２】
（実施の形態２）
次に、図５〜図７を参照して、実施の形態２に係る基板型ノイズフィルタ１１０について説明する。実施の形態２に係る基板型ノイズフィルタ１１０は、基本的には実施の形態１に係る基板型ノイズフィルタ１００と同様の構成を備えるが、プリント配線基板１上においてコモンモードチョークコイル４側に実装されているラインバイパスコンデンサ２，３，８，９に代えて、プリント配線基板１においてコモンモードチョークコイル４が実装されている面とは反対側に位置する面上に実装されているラインバイパスコンデンサ１７，１８，１９，２０が実装されている点で異なる。
【００３３】
ラインバイパスコンデンサ１７，１８，１９，２０は、コモンモードチョークコイル４のトロイダル形状を平面視したときに、少なくとも一部がコモンモードチョークコイル４と重なる位置に実装されている。言い換えると、ラインバイパスコンデンサとフレームグラウンド部６との間を接続している配線パターン７の長さはコモンモードチョークコイル４の外周円の半径以下である。ラインバイパスコンデンサ１７，１８，１９，２０は、面実装可能に設けられている。好ましくは、ラインバイパスコンデンサ１７，１８，１９，２０は、コモンモードチョークコイル４のトロイダル形状を平面視したときに、少なくとも一部がコモンモードチョークコイル４の中空部分と重なる位置に実装されている。言い換えると、好ましくは、配線パターン７の長さはコモンモードチョークコイル４の内周円の半径以下である。
【００３４】
このようにしても、実施の形態２に係る基板型ノイズフィルタ１１０は、配線パターン７の長さを従来の基板型ノイズフィルタと比べて短くすることができる。そのため、実施の形態２に係る基板型ノイズフィルタ１１０は、実施の形態１に係る基板型ノイズフィルタ１００と同様の効果を奏することができる。
【００３５】
さらに、実施の形態２に係る基板型ノイズフィルタ１１０において、ラインバイパスコンデンサ１７，１８，１９，２０は、プリント配線基板１においてコモンモードチョークコイル４が実装されている面とは反対側に位置する面上に、少なくとも一部がコモンモードチョークコイル４と重なる位置に実装されている。そのため、実施の形態２に係る基板型ノイズフィルタ１１０は、実施の形態１に係る基板型ノイズフィルタ１００と比べても配線パターン７の長さをより短くすることができる。その結果、配線インダクタンスによるノイズ除去性能の悪化が抑制されており、高いノイズ除去性能を有している。
【００３６】
また、実施の形態２に係る電子機器２１０は、実施の形態２に係る基板型ノイズフィルタ１１０と筐体１１とを備え、プリント配線基板１と筐体１１とが質量の重いコモンモードチョークコイル４の中央部で固定部材５により固定されている。そのため、実施の形態２に係る電子機器２１０は、実施の形態１に係る電子機器２００と同様の効果を奏することができる。
【００３７】
（実施の形態３）
次に、図８〜図１０を参照して、実施の形態３に係る基板型ノイズフィルタ１２０について説明する。実施の形態３に係る基板型ノイズフィルタ１２０は、基本的には実施の形態１に係る基板型ノイズフィルタ１２０と同様の構成を備えているが、コモンモードノイズに対するフィルタとして構成されているのではなくノーマルモードノイズに対するフィルタとして構成されており、かつ、ライン間にコンデンサが接続されていない点で異なる。
【００３８】
基板型ノイズフィルタ１２０は、コモンモードチョークコイル４に代えてノーマルモードチョークコイル２１を備えている。ノーマルモードチョークコイル２１は第１入力端子と接続されている。ノーマルモードチョークコイル２１は、トロイダル形状を有するコア２１ａと、コア２１ａの周囲に互いに反対向きに巻き回されている１本のチョークコイル２１ｂとを含む。コア２１ａを構成する材料はたとえばフェライトである。ノーマルモードチョークコイル２１は、１本のチョークコイル２１ｂにノーマルモード電流が流れたときに大きいインダクタンスが得られるように構成されている。
【００３９】
基板型ノイズフィルタ１２０において、プリント配線基板１には、少なくとも固定部材５を挿入可能に設けられている第１貫通孔が形成されていればよい。固定部材５を挿入するための第１貫通孔は、プリント配線基板１上においてノーマルモードチョークコイル２１の中空部分と重なる位置に形成されている。
【００４０】
固定部材５およびフレームグラウンド部６（電極部）は、実施の形態１に係る基板型ノイズフィルタ１００における固定部材５およびフレームグラウンド部６とそれぞれ同様の構成を備えていればよい。すなわち、フレームグラウンド部６には、固定部材５を挿入可能に設けられている第２貫通孔が形成されている。固定部材５が上記第１貫通孔、第２貫通孔、および筐体１１に形成されている第３貫通孔に挿入されて緊締されることにより、フレームグラウンド部６と筐体１１とは固定部材５を介して電気的に接続されている。このとき、固定部材５は、プリント配線基板１に固定されたときにノーマルモードチョークコイル２１のチョークコイル２１ｂとの間隔が規格で定められた絶縁距離以上となるように設けられている。フレームグラウンド部６は第２入力端子と接続されている。
【００４１】
これにより、固定部材５およびフレームグラウンド部６はフレームグラウンドに接地されているとともに、ノーマルモードチョークコイル２１のチョークコイル２１ｂと固定部材５（またはフレームグラウンド部６）との間には、これらの間の距離（導体間距離）に反比例する寄生容量（誘電率×面積／導体間距離）が形成される。当該寄生容量は、ノーマルモードノイズに対するフィルタ回路においてラインバイパスコンデンサとして作用し得る。つまり、基板型ノイズフィルタ１２０には、当該寄生容量とノーマルモードチョークコイル２１の巻線インダクタンスとによって多段のＬＣフィルタ回路が構成されている。その結果、基板型ノイズフィルタ１２０は、ラインバイパスコンデンサを用いなくてもノイズ除去性能を有している。また、たとえば固定部材５の外径を適宜選択して上記導体間距離を規格で定められた絶縁距離を満たす最小距離とすることにより、基板型ノイズフィルタ１２０は従来のノイズフィルタよりも高いノイズ除去性能を有することができる。
【００４２】
実施の形態１〜３に係る基板型ノイズフィルタ１００，１１０，１２０において、固定部材５とフレームグラウンド部６とは、固定部材５よりも外径の大きい緩衝部材（ワッシャーなど）を介して接続されていてもよい。当該緩衝部材を構成する材料は導電性を有する任意の材料であればよい。当該緩衝部材は、たとえばワッシャーである。
【００４３】
また、フレームグラウンド部６は、プリント配線基板１と一体として形成されていてもよいし、プリント配線基板１と別体として形成されており、固定部材５によりプリント配線基板１に固定されていてもよい。
【００４４】
また、実施の形態１または２に係る基板型ノイズフィルタ１００，１１０において、フレームグラウンド部６および配線パターン７と同電位となるサーマルバイア（図示しない）が、プリント配線基板１上においてコモンモードチョークコイル４の中空部分と重なる位置に形成されていてもよい。この場合、該サーマルバイアは、固定部材５を挿入するための第１貫通孔に接続されている。このようにすれば、コモンモードチョークコイル４が導通損失により発熱した場合にも、当該熱をサーマルバイアおよび固定部材５を介して筐体１１に放熱させることができる。
【００４５】
実施の形態１〜３に係る電子機器２００，２１０，２２０において、整流用ダイオードブリッジ１４、スイッチング電源回路１５、および負荷１６は、プリント配線基板１上に形成されていてもよい。また、整流用ダイオードブリッジ１４、スイッチング電源回路１５、およびコネクタまたは端子台がプリント配線基板１上に形成されており、当該プリント配線基板１上に形成されていない負荷１６が該コネクタまたは端子台を介してスイッチング電源回路１５などと接続されていてもよい。
【００４６】
また、実施の形態１〜３に係る電子機器２００，２１０，２２０において、固定部材５はネジとして構成されているがこれに限られるものではない。固定部材５は、第１貫通孔、第２貫通孔および第３貫通孔に挿入可能であって、かつフレームグラウンド部６を電子機器２００のフレームグラウンドに接地可能な限りにおいて、任意の構成を有していればよく、たとえば金属材料からなるオス型のスペーサとして構成されていてもよい。
【００４７】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、上述の実施の形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は上述の実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、コモンモードチョークコイルまたはノーマルモードチョークコイルを備えるノイズフィルタに特に有利に適用される。
【符号の説明】
【００４９】
１  プリント配線基板、２，３，８，９，１７，１８，１９，２０  ラインバイパスコンデンサ、４  コモンモードチョークコイル、４ａ，２１ａ  コア、４ｂ，４ｃ，２１ｂ  チョークコイル、５  固定部材、６  フレームグラウンド部（電極部）、７  配線パターン、１０  アクロス・ザ・ラインコンデンサ、１１  筐体、１２  支柱、１３  外部電源、１４  整流用ダイオードブリッジ、１５  スイッチング電源回路、１６  負荷、２１  ノーマルモードチョークコイル、１００，１１０，１２０  基板型ノイズフィルタ、２００，２１０，２２０  電子機器。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成29年8月30日(2017.8.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線パターンが形成されているプリント配線基板と、
前記プリント配線基板に実装されており、トロイダル形状を有するコアと前記コアの周囲に巻き回されているコイルとを含むコモンモードチョークコイルと、
前記コモンモードチョークコイルの前記トロイダル形状を平面視したときに、前記コモンモードチョークコイルの中空部分と重なる位置において前記プリント配線基板に固定されており、フレームグラウンドに接地可能に設けられているフレームグラウンド部と、
前記プリント配線基板に実装されており、第１の端子と第２の端子とを有し、前記第１の端子が前記フレームグラウンド部と前記配線パターンを介して接続されているバイパスコンデンサとを備え、
前記バイパスコンデンサは、前記プリント配線基板上において前記コモンモードチョークコイルの周囲に配置されており、
前記コモンモードチョークコイルと前記フレームグラウンド部とは、電気的絶縁を確保することができる最短距離以上を隔てて配置されており、
前記配線パターンの長さは、前記コモンモードチョークコイルの直径以下である、基板型ノイズフィルタ。
【請求項２】
前記フレームグラウンド部と前記バイパスコンデンサの前記第１の端子との間を接続している前記配線パターンは、直線状に形成されている、請求項１に記載の基板型ノイズフィルタ。
【請求項３】
配線パターンが形成されているプリント配線基板と、
前記プリント配線基板に実装されており、トロイダル形状を有するコアと前記コアの周囲に巻き回されているコイルとを含むコモンモードチョークコイルと、
前記コモンモードチョークコイルの前記トロイダル形状を平面視したときに、前記コモンモードチョークコイルの中空部分と重なる位置において前記プリント配線基板に固定されており、フレームグラウンドに接地可能に設けられているフレームグラウンド部と、
前記プリント配線基板に実装されており、第１の端子と第２の端子とを有し、前記第１の端子が前記フレームグラウンド部と前記配線パターンを介して接続されているバイパスコンデンサとを備え、
前記バイパスコンデンサは、前記プリント配線基板において前記コモンモードチョークコイルが実装されている面とは反対側に位置する面上に、少なくとも一部が前記コモンモードチョークコイルと重なる位置に実装されている、基板型ノイズフィルタ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の基板型ノイズフィルタを備え、
前記基板型ノイズフィルタにおいて、前記プリント配線基板には第１貫通孔が形成されており、前記フレームグラウンド部には第２貫通孔が形成されており、
第３貫通孔が形成されており、導電性材料で構成されている筐体を備え、
前記第１貫通孔、前記第２貫通孔および前記第３貫通孔が重なるように配置された状態で前記第１貫通孔、前記第２貫通孔、および前記第３貫通孔に固定部材が緊締されることにより、前記プリント配線基板と前記筐体とは固定されており、かつ、前記フレームグラウンド部はフレームグラウンドに接地されている、電子機器。
【請求項５】
第１入力端子と第２入力端子とを有する基板型ノイズフィルタであって、
配線パターンが形成されているプリント配線基板と、
前記プリント配線基板に実装されており、かつ前記第１入力端子と接続されており、トロイダル形状を有するコアと前記コアの周囲に巻き回されているコイルとを含むノーマルモードチョークコイルと、
前記ノーマルモードチョークコイルの前記トロイダル形状を平面視したときに、前記ノーマルモードチョークコイルの中空部分と重なる位置において前記プリント配線基板に固定されており、かつ前記第２入力端子と接続されている電極部とを備え、
前記ノーマルモードチョークコイルと前記電極部とは間隔を隔てて配置されている、基板型ノイズフィルタ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係る基板型ノイズフィルタは、配線パターンが形成されているプリント配線基板と、プリント配線基板に実装されており、トロイダル形状を有するコアとコアの周囲に巻き回されているコイルとを含むコモンモードチョークコイルと、コモンモードチョークコイルのトロイダル形状を平面視したときに、コモンモードチョークコイルの中空部分と重なる位置においてプリント配線基板に固定されており、フレームグラウンドに接地可能に設けられているフレームグラウンド部と、プリント配線基板に実装されており、第１の端子と第２の端子とを有し、第１の端子がフレームグラウンド部と配線パターンを介して接続されているラインバイパスコンデンサとを備える。バイパスコンデンサは、プリント配線基板上においてコモンモードチョークコイルの周囲に配置されている。コモンモードチョークコイルとフレームグラウンド部とは、電気的絶縁を確保することができる最短距離以上を隔てて配置されている。配線パターンの長さは、コモンモードチョークコイルの直径以下である。
【国際調査報告】
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