(57)【要約】  【課題】ノイズ抑制回路を小型化するのに好適なＬＣ複合部品及びこれを用いたノイズ抑制回路を提供する。  【解決手段】  ＬＣ複合部品２０は、複数のトロイダル状のフェライトコア２１と、複数の電極板２２とが交互に積層された構造を有している。電極板２２についてはその外周の一端から突出したリード端子２２Ｒを備えている。各リード端子２２Ｒは交互に反対側を向いており、左側に引き出された３つのリード端子２２Ｒがグランドに接続され、右側に引き出された２つの端子２２Ｒが電源ライン上の接続点Ｐ３，Ｐ４にそれぞれ接続される。フェライトコア２１とコイル用導線２３，２４とによって図１に示したコモンモードチョークコイル１２が構成され、フェライトコア２１を挟み込むようにその両側に設けられた複数の電極板２２によってＹコン用のキャパシタＣｙ１，Ｃｙ２が構成される。【選択図】  図２
2006238310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁心と、前記磁心の両面に設けられた電極板と、前記磁心に巻回されたコイル用導線とを備えているＬＣ複合部品。
【請求項２】
前記磁心及び前記電極板がトロイダル状である請求項１に記載のＬＣ複合部品。
【請求項３】
前記コイル用導線が前記磁心及び前記電極板に対して一体的に巻回されている請求項１又は２に記載のＬＣ複合部品。
【請求項４】
複数個の前記磁心が軸方向に積み重ねられており、前記電極板がこれらの磁心の間に挟み込まれていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＬＣ複合部品。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＬＣ複合部品を用いて構成されたノイズ抑制回路。
【請求項６】
前記ＬＣ複合電子部品の前記磁心及び前記コイル用導線がコモンモードチョークコイルとして機能し、前記電極板がＹコンとして機能することを特徴とする請求項５に記載のノイズ抑制回路。
【請求項７】
前記コモンモードチョークコイルに中間タップが設けられ、前記中間タップとグラントとの間に共振回路が挿入されていることを特徴とする請求項６に記載のノイズ抑制回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＣ複合部品及びノイズ抑制回路に関し、特に、コイルとコンデンサとが一体的に構成されたＬＣ複合部品及びこれを用いたノイズ抑制回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電源ラインのノイズを抑制するノイズ抑制回路としては、コイルとコンデンサとを組み合わせたものが従来から広く使用されている。中でも、コモンモードチョークコイルを使用したノイズ抑制回路は、スイッチング電源より発生するコモンモードノイズを抑制するのに効果的である。ノイズ抑制回路においてはさらに、「Ｙコン」と呼ばれるバイパスコンデンサを設けることも行われている。これにより、コモンモードノイズをさらに抑制することができ、フィルタ特性を向上させることができる。
【０００３】
ところで、Ｙコンには通常、チップコンデンサやリードコンデンサなどのコンデンサが用いられており、コモンモードチョークコイルとは別にコンデンサの実装領域を回路基板上に確保しなければならないため、ノイズ抑制回路の小型化に対する問題となっている。ノイズ抑制回路の小型化を図るため、コイルとコンデンサを一体に並べ、その実装スペースを小さくする方法も提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、そのような方法もノイズ抑制回路の小型化に十分寄与するとはいえない。
【特許文献１】特開２００１−２８５００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、従来のノイズ抑制回路は、Ｙコンその他の必要なコンデンサの実装領域を回路基板上に確保しなければならず、ノイズ抑制回路の小型化に対する阻害要因の一つとなっていた。近年、電子部品や電子機器の小型化や高性能化に対する要求はますます厳しくなってきており、ノイズ抑制回路についてもさらなる小型化が求められている。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、ノイズ抑制回路を小型化するのに好適なＬＣ複合部品及びこれを用いたノイズ抑制回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の前記目的は、磁心と、前記磁心の両面に設けられた電極板と、前記磁心に巻回されたコイル用導線とを備えているＬＣ複合部品によって達成される。
【０００７】
本発明において、前記磁心及び前記電極板がトロイダル状であることが好ましい。
【０００８】
本発明において、前記コイル用導線が前記磁心及び前記電極板に対して一体的に巻回されていることが好ましい。
【０００９】
本発明においては、複数個の前記磁心が軸方向に積み重ねられており、前記電極板がこれらの磁心の間に挟み込まれていることが好ましい。
【００１０】
本発明の前記目的はまた、以上のようなＬＣ複合部品を用いて構成されたノイズ抑制回路によっても達成される。
【００１１】
本発明においては、前記ＬＣ複合電子部品の前記磁心及び前記コイル用導線がコモンモードチョークコイルとして機能し、前記電極板がＹコンとして機能することが好ましい。
【００１２】
本発明においては、前記コモンモードチョークコイルに中間タップが設けられ、前記中間タップとグラントとの間に共振回路が挿入されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、トロイダル状の磁心と電極板とを交互に積層し、この積層体にコイル用導線を巻回することで、インダクタとキャパシタが一体的に構成されることから、インダクタとキャパシタを必要とするノイズ抑制回路において、従来のようにコンデンサを別途実装する必要がなく、よって部品の実装面積を縮小することができ、ノイズ抑制回路の小型化に寄与することができる。 
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の好ましい実施形態に係るノイズ抑制回路の構成を示す回路図である。
【００１６】
図１に示すように、このノイズ抑制回路１０は、一対の電源ラインＡ１−Ａ２，Ｂ１−Ｂ２間に挿入されたＸコン１１と、コモンモードチョークコイル１２と、Ｙコン１３とを備えている。
【００１７】
Ｘコン１１はアクロスラインコンデンサとも呼ばれ、ノーマルモードノイズを低減させる役割を果たす。Ｘコン１１は、一端が一方の電源ラインＡ１−Ａ２に接続され、他端が他方の電源ラインＢ１−Ｂ２に接続されたキャパシタＣｘによって構成されている。キャパシタＣｘの静電容量については、あまり大きくしすぎると無効電流が増大するため適切な値にする必要がある。
【００１８】
コモンモードチョークコイル１２はコモンモードノイズを抑制しつつノーマルモード信号を通過させる役割を果たすフィルタ素子である。コモンモードチョークコイル１２を構成する第１のインダクタＬ１１と第２のインダクタＬ１２はともに共通のコアＭ１に巻かれ、協働してコモンモードノイズを抑制するように互いに電磁的に結合している。すなわち、それらの巻線は、ノーマルモードの電流が流れたときに各巻線に流れる電流によってコアＭ１に誘起される磁束が互いに相殺され、コモンモードの電流が流れたときにはコアＭ１に誘起される磁束の向きが同じになるように巻かれている。
【００１９】
コモンモードチョークコイル１２を構成するインダクタＬ１１，Ｌ１２にはそれぞれ中間タップＰ１，Ｐ２が設けられており、各中間タップＰ１，Ｐ２とグランドＧＮＤとの間には共振回路１４が挿入されている。本実施形態においては、各中間タップＰ１，Ｐ２に対して別々に用意された２つのキャパシタＣ２１，Ｃ２２と、これらのキャパシタＣ２１，Ｃ２２に対して共通のインダクタＬ３との直列回路で構成されている。このように、インダクタＬ１，Ｌ２の中間タップとグランドとの間にそれぞれ共振回路１４を設けた場合には、その共振点付近においてコモンモードのノイズ成分がより効果的に抑制される。したがって、その共振点を例えば所望の周波帯域に設定することで、その周波帯域におけるノイズ成分をより効果的に抑制することができる。
【００２０】
Ｙコン１３はラインバイパスコンデンサとも呼ばれ、コモンモードノイズを抑制する役割を果たす。Ｙコン１３は、一方の電源ラインＡ１−Ａ２上の接続点Ｐ３に接続されたキャパシタＣｙ１と，他方の電源ラインＢ１−Ｂ２上の接続点Ｐ４に接続されたキャパシタＣｙ２とによって構成されており、キャパシタＣｙ１，Ｃｙ２の他端はともにグランドＧＮＤに接続されている。なおキャパシタＣｙ１，Ｃｙ２の静電容量については、あまり大きくしすぎると漏洩電流が増大するため適切な値にする必要がある。
【００２１】
本実施形態のノイズ抑制回路１０においては、Ｙコン１３とコモンモードチョークコイル１２とが１つのＬＣ複合部品を用いて構成されている。以下、ＬＣ複合部品について詳細に説明する。
【００２２】
図２は、ＬＣ複合部品の構造を概略的に示す斜視図である。また、図３は、図２のＬＣ複合部品の分解斜視図であって、コイル用導線を巻回する前の状態を示している。
【００２３】
図２及び図３に示すように、このＬＣ複合部品２０は、複数のフェライトコア２１と、複数の電極板２２とが交互に積層された構造を有している。本実施形態においては、４個のフェライトコア２１Ａ乃至２１Ｄが中心軸Ｚ方向に積み重ねられており、電極板２２はそれらのフェライトコア２１の間と、最も外側のフェライトコア２１Ａ，２１Ｄの表面にも設けられている。電極板２２の総数を一般化すると、ｎ個のフェライトコアに対して（ｎ＋１）個の電極板２２が必要となる。
【００２４】
フェライトコア２１および電極板２２はともにトロイダル状であり、電極板２２についてはその外周の一端から突出したリード端子２２Ｒを備えている。各リード端子２２Ｒは交互に反対側を向いており、本実施形態においては、図示の左側に引き出された３つのリード端子２２Ｒが図１に示す接続点Ｐ５（すなわちグランド）に接続され、図示の右側に引き出された２つの端子２２Ｒが図１に示す電源ライン上の接続点Ｐ３，Ｐ４にそれぞれ接続される。リード端子２２Ｒの引き出し方向はある程度統一することが好ましい。リード端子はわずかにインダクタンスを発生させるが、同じ向きに引き出されたリード端子はインダクタンスの並列接続とみなすことができ、全体としてインダクタンスを小さくすることができるからである。よって図示の左側に引き出された３つのリード端子２２Ｒの引き出し方向はすべて一致していることが好ましく、図示の右側に引き出された２つのリード端子２２Ｒの引き出し方向も一致していることが好ましい。
【００２５】
フェライトコア２１及び電極板２２の積層体にはコイル用導線２３，２４が巻回されている。コイル用導線２３，２４は、交互に重ね合わされたフェライトコア２１及び電極板２２に対して一体的に巻回されている。また、これらのコイル用導線２３，２４は、コモンモード電流によりそれぞれの巻線で生じる磁束が強め合う方向に巻回されている。そして、コイル用導線２３には中間タップＰ１が設けられ、コイル用導線２４には中間タップＰ２が設けられている。
【００２６】
以上のように構成されたＬＣ複合部品２０を図１のノイズ抑制回路１０に用いた場合、フェライトコア２１とコイル用導線２３，２４とによって図１に示したコモンモードチョークコイル１２が構成され、フェライトコア２１を挟み込むようにその両側に設けられた複数の電極板２２によってＹコン用のキャパシタＣｙ１，Ｃｙ２が構成される。詳細には、電極板２２Ａ、２２Ｂ，２２ＣによってキャパシタＣｙ１が構成され、２２Ｃ，２２Ｄ，２２ＥによってキャパシタＣｙ２が構成される。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態によれば、コモンモードチョークコイル用のインダクタとＹコン用のキャパシタとが一体的に構成されることから、従来のようにＹコン用のコンデンサを別途実装する場合に比べて部品の実装に必要な基板面積を縮小することができ、ノイズ抑制回路の小型化に寄与することができる。また、フェライトコアが過熱した場合にはその透磁率が変化し、コモンモードチョークコイルの特性が劣化するおそれがあるが、本実施形態のように電極板がフェライトコアに密接している場合には、フェライトコアで発生した熱をこの電極板を通じて外部へ逃がすことができることから、コモンモードチョークコイルの特性劣化を防止することもできる。
【００２８】
図４は、本発明の第２の実施形態に係るノイズ抑制回路を示す回路図である。
【００２９】
図４に示すように、このノイズ抑制回路３０は、Ｘコン１１やコモンモードチョークコイル１２の中間タップに接続された共振回路１４を備えておらず、コモンモードチョークコイル１２とＹコン１３のみで構成されている点が図１のノイズ抑制回路１０と異なっている。その他の点についてはノイズ抑制回路１０と同様である。
【００３０】
本実施形態のノイズ抑制回路３０においても、図２及び図３に示したＬＣ複合部品２０を用いることができる。ただし、本実施形態の場合は中間タップが不要である。このＬＣ複合部品２０を用いることで、コモンモードチョークコイル用のインダクタＬ１１，Ｌ１２とＹコン用のキャパシタＣｙ１，Ｃｙ２とが一体的に構成されることから、従来のようにＹコン用のコンデンサを別途実装する場合に比べて部品の実装に必要な基板面積を縮小することができ、ノイズ抑制回路の小型化に寄与することができる。また、フェライトコアの発熱による特性劣化を防止することもできる。
【００３１】
図５は、ＬＣ複合部品の他の例を示す斜視図である。または図６その分解斜視図であって、コイル用導線を巻回する前の状態を示している。
【００３２】
図５及び図６に示すように、このＬＣ複合部品４０は、２個のフェライトコア２１（２１Ａ，２１Ｂ）と３個の電極板２２（２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ）で構成されている点が上述のＬＣ複合部品２０と異なっている。この場合、図示の左向きに突出したリード端子がグランド（Ｐ５）に接続され、右向きに突出したリード端子が電源ライン上の接続点Ｐ３，Ｐ４にそれぞれ接続される。
【００３３】
図５及び図６に示す積層構造は、ＬＣ複合部品をノイズ抑制回路１０又は２０内のコモンモードチョークコイル１２及びＹコン１３として用いる場合における最少の部品数となる。フェライト２１及び電極板２２の数をこれより増やすことが可能であることは図２及び図３にも示した通りであり、フェライトコア２１を極力薄くして多層化すればフィルタ特性を向上させることができる。ただし、あまり薄くしすぎるとフェライトコアの強度が弱くなり、あまり積み上げ過ぎると実装部品の低背化の要求に答えることができなくなるため、キャパシタの静電容量、フェライトコアの強度、部品の高さ等を考慮して適宜決定すればよい。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態おいても、コモンモードチョークコイル用のインダクタとＹコン用のキャパシタとが一体的に構成されることから、従来のようにＹコン用のコンデンサを別途実装する場合に比べて部品の実装に必要な基板面積を縮小することができ、ノイズ抑制回路の小型化に寄与することができる。また、フェライトコアの発熱による特性劣化を防止することもできる。
【００３５】
以上の実施形態においては、コモンモードチョークコイルとＹコンを備えたノイズ抑制回路に好適なＬＣ複合部品について説明したが、本発明のＬＣ複合部品は、例えば図７に示す単純なＬＣフィルタからなるノイズ抑制回路５０に適用することも可能である。
【００３６】
図８は、ノイズ抑制回路５０に用いるＬＣ複合部品の構造を概略的に示す斜視図である。また図９はその分解斜視図であって、コイル用導線を巻回する前の状態を示している。
【００３７】
図８及び図９に示すように、このＬＣ複合部品６０は、１個のフェライトコア２１を２枚の電極板２２Ａ，２２Ｂで挟み込んだ最も単純な構造であり、これらの積層体に対して１本のコイル用導線２３が一体的に巻回されている。そして、コイル用導線２３の一端が一方の電極板２２Ａのリード端子に接続されている。以上のように構成されたＬＣ複合部品６０の電極板２２Ｂのリード端子、電極板２２Ａのリード端子及びコイル用導線２３の他端は、図７の各接続点Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７にそれぞれ対応している。
【００３８】
本実施形態おいても、インダクタとキャパシタとが一体的に構成されることから、コンデンサを別途実装する場合に比べて部品の実装に必要な基板面積を縮小することができ、ノイズ抑制回路の小型化に寄与することができる。また、フェライトコアの発熱による特性劣化を防止することもできる。
【００３９】
図１０（ａ）乃至（ｃ）は、ＬＣ複合部品のさらに他の例を示す斜視図である。
【００４０】
図１０（ａ）乃至（ｃ）に示すＬＣ複合部品７０，８０及び９０はいずれも、矩形状のフェライトコア７１を２枚の矩形状の電極板７２Ａ，７２Ｂで挟み込むとともに、フェライトコア７１にコイル用導線７３を巻回した構成を有する点で共通している。そのうち図１０（ａ）のＬＣ複合部品７０は、フェライトコア７１に電極板７２Ａ，７２Ｂを重ねたその上からコイル用導線７３を巻回したものであり、図１０（ｂ）のＬＣ複合部品８０は逆に、フェライトコア７１にコイル用導線７３を巻回したその上から電極板７２Ａ，７２Ｂを重ねたものである。さらに、図１０（ｃ）は、フェライトコア７１に電極板７２Ａ，７２Ｂを重ねる位置とコイル用導線７３を巻回する位置をずらしたものである。これらはいずれも、図７のＬＣフィルタ回路５０に適用することでき、インダクタとキャパシタが一体的に構成されていることから、コンデンサを別途実装する場合に比べて部品の実装に必要な基板面積を縮小することができ、ノイズ抑制回路の小型化に寄与することができる。また、フェライトコアの発熱による特性劣化を防止することもできる。
【００４１】
本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を加えることが可能であり、それらも本発明の範囲に包含されるものであることは言うまでもない。
【００４２】
例えば、上記実施形態においては、コイル用導線を巻回する磁心としてフェライトコアを用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、透磁率の高い材料であればどのような磁心であってもよい。
【００４３】
また、コモンモードチョークコイルを用いた上記実施形態においては、ＬＣ複合部品のコンデンサ部分をＹコン用のキャパシタとして使用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図１の共振回路１４のキャパシタＣ２１，Ｃ２２に使用してもかまわない。さらには、電極板の数を増やしてＹコン用キャパシタと共振回路１４用のキャパシタの両方に使用してもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は本発明の好ましい実施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】図２は、ＬＣ複合部品の構造を概略的に示す斜視図である。
【図３】図３は、図２のＬＣ複合部品の分解斜視図であって、コイル用導線を巻回する前の状態を示している。
【図４】図４は、本発明の第２の実施形態に係るノイズ抑制回路を示す回路図である。
【図５】図５は、ＬＣ複合部品の他の例を示す斜視図である。
【図６】図６は、図５のＬＣ複合部品の分解斜視図であって、コイル用導線を巻回する前の状態を示している。
【図７】図７は、ノイズ抑制回路のさらに他の例を示す回路図である。
【図８】図８は、図７のノイズ抑制回路に用いるＬＣ複合部品の構造を概略的に示す斜視図である。
【図９】図９は図７のＬＣ複合部品の分解斜視図であって、コイル用導線を巻回する前の状態を示している。
【図１０】図１０（ａ）乃至（ｃ）は、ＬＣ複合部品のさらに他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０      ノイズ抑制回路
１１      Ｘコン
１２      コモンモードチョークコイル
１３      Ｙコン
１４      共振回路
２１      フェライトコア
２１Ａ〜２１Ｄ      フェライトコア
２２      電極板
２２Ａ〜２２Ｅ      電極板
２２Ｒ      電極板のリード端子
２３      コイル用導線
２４      コイル用導線
３０      ノイズ抑制回路
４０      ＬＣ複合部品
５０      ノイズ抑制回路
６０      ＬＣ複合部品
７０      ＬＣ複合部品
７１      フェライトコア
７２Ａ      電極板
７２Ｂ      電極板
８０      ＬＣ複合部品
９０      ＬＣ複合部品
Ａ１−Ａ２      電源ライン
Ａ１−Ａ２      電源ライン
Ｃｘ      Ｘコン用キャパシタ
Ｃｙ１      Ｙコン用キャパシタ
Ｃｙ２      Ｙコン用キャパシタ
Ｌ１１      インダクタ
Ｌ１２      インダクタ
Ｌ３      インダクタ
Ｍ１      コア
Ｐ１      中間タップ
Ｐ２      各中間タップ
Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７      接続点
【図１】
2006238310.tif 000003
【図２】
2006238310.tif 000004
【図３】
2006238310.tif 000005
【図４】
2006238310.tif 000006
【図５】
2006238310.tif 000007
【図６】
2006238310.tif 000008
【図７】
2006238310.tif 000009
【図８】
2006238310.tif 000010
【図９】
2006238310.tif 000011
【図１０】
2006238310.tif 000012