(57)【要約】【課題】安価な製造コストでＥＭＣを向上させることができるフィルタ回路を提供する。【解決手段】本発明のフィルタ回路１においては、同一構造に形成された第１のチップインダクタ３および第２のチップインダクタ４が配線板２の実装面２ａに配設されている。これら第１のチップインダクタ３および第２のチップインダクタ４の巻き軸４ａは互いに平行であって配線板２の実装面２ａとも平行であり、また、第１のチップインダクタ３および第２のチップインダクタ４における同一方向側の端子３ｒ、４ｒは互いに接続されている。【選択図】図１
2011019004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路要素が搭載される実装面を有する配線板と、
前記配線板の実装面に対してその巻き軸が平行になるように前記配線板の実装面に配設されている第１のチップインダクタと、
前記第１のチップインダクタの構造と同一の構造であるとともに、その巻き軸が前記第１のチップインダクタの巻き軸と平行であってその巻き方向が前記第１のチップインダクタの巻き方向と同一方向になるように前記配線板の実装面に配設されている第２のチップインダクタと
を備えており、
前記第１のチップインダクタおよび前記第２のチップインダクタにおける同一方向側の端子は互いに接続されている
ことを特徴とするフィルタ回路。
【請求項２】
前記第１のチップインダクタおよび前記第２のチップインダクタからなる直列回路の後段においてその一端が前記直列回路に並列接続されているとともにその他端が接地されているキャパシタを備えている
ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ回路。
【請求項３】
前記第１のチップインダクタおよび前記第２のチップインダクタは、磁束変化の観点において隣接配置されている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフィルタ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ回路に係り、特に、コイルを有するローパスフィルタに好適に利用できるフィルタ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のフィルタ回路１０１においては、図６に示すように、チップインダクタに用いられるコイル１０３ｃが配設されている。そして、このフィルタ回路１０１の近傍にはノイズを発生させる電子部品が多く搭載されているため、そのノイズによってフィルタ回路１０１に生じた磁束変化により、フィルタ回路１０１のコイル１０３ｃから不要な誘導電流Iが発生してしまうことが多い。
【０００３】
そのため、従来のフィルタ回路においては、ノイズの影響を抑えてＥＭＣ（Electro-Magnetic Compatibility：電磁環境適合性）を向上させる方法として、例えば以下の２つの方法が採用されていた。
【０００４】
第１の方法としては、図７に示すように、従来のフィルタ回路１０１Ａにおいて巻き方向を互いに逆方向にした２個のコイル１０４Ａ、１０４Ｂを直列に接続し、各々のコイル１０４Ａ、１０４Ｂに発生する誘導電流Iを逆方向となるように配設することにより（磁束変化の様子を矢印１０で示す。）、その誘導電流Iを相殺する方法である（特許文献１を参照）。
【０００５】
また、第２の方法としては、図８に示すように、従来のフィルタ回路１０１Ｂにおいて巻き始めの向き（点Ｐは巻き始めの向きを示している。）を互いに逆方向にした２個のコイル１０５Ａ、１０５Ｂを対にして直列接続する方法である（特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−１５９８０７号公報
【特許文献２】特開２００２−３３００３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述したノイズの影響を抑える方法を採用した従来のフィルタ回路１０１Ａ、１０１Ｂにおいては、以下に示す製造コストおよび性能に関する問題があった。
【０００８】
すなわち、第１の方法を採用した従来のフィルタ回路１０１Ａの場合、図７に示すように、巻き方向を逆方向にした２種類のコイル１０４Ａ、１０４Ｂが必要になるため、通常用いられていない逆巻きのコイル１０４Ｂ（または１０４Ａ）を用意する必要がある。そのため、従来のフィルタ回路１０１Ａに用いる部品の在庫点数が増加するので、フィルタ回路１０１Ａの製造コストが増大してしまうという問題があった。
【０００９】
また、第２の方法を採用した従来のフィルタ回路１０１Ｂの場合、図８に示すように、コイルの巻き始めを判別するために極性のあるコイル１０５Ａ、１０５Ｂを用意しなければならない。また、フィルタ回路１０１Ｂに搭載されたチップインダクタ・ケース１０５Ａｃ、１０５Ｂｃに内蔵された極性のある２個のコイル１０５Ａ、１０５Ｂの取付方向を制御するために高価なチップマウンタを用いなければならない。その結果、従来のフィルタ回路１０１Ｂの製造コストが増大してしまうという問題があった。また、配線板１０２の実装面１０２ａに対して巻き軸を直交させて２個のコイル１０５Ａ、１０５Ｂを配置すると、２個のコイル１０５Ａ、１０５Ｂの間の配線１０７の長さがチップインダクタ・ケース１０５Ａｃ、１０５Ｂｃの内部にあるコイル以外の配線１０７ａ、１０７ｂの長さ分だけ長くなるため、その配線１０７から不要なノイズが侵入してしまうという性能的な問題があった。
【００１０】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、安価な製造コストでＥＭＣを向上させることができるフィルタ回路を提供することを本発明の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述した目的を達成するため、本発明のフィルタ回路は、その第１の態様として、回路要素が搭載される実装面を有する配線板と、配線板の実装面に対してその巻き軸が平行になるように配線板の実装面に配設されている第１のチップインダクタと、第１のチップインダクタの構造と同一の構造であるとともに、その巻き軸が第１のチップインダクタの巻き軸と平行であってその巻き方向が第１のチップインダクタの巻き方向と同一方向になるように配線板の実装面に配設されている第２のチップインダクタとを備えており、第１のチップインダクタおよび第２のチップインダクタにおける同一方向側の端子は互いに接続されていることを特徴としている。
【００１２】
本発明の第１の態様のフィルタ回路によれば、同一構造の２個のチップインダクタを配線板の実装面に対してその巻き軸が平行になるように配設したので、チップインダクタの取付方向や巻き始め方向を気にすることなく、２個のチップインダクタにより生じた誘導電流を打ち消しあうことができる。また、配線板の実装面に対して巻き軸を平行にして２個のチップインダクタを配置したので、配線板の実装面に対して巻き軸を直交させて２個のコイルを配置した場合と比較して、２個のチップインダクタの間の配線が短くなり、その配線から不要なノイズが侵入することを防止することができる。
【００１３】
本発明の第２の態様のフィルタ回路は、第１の態様のフィルタ回路において、第１のチップインダクタおよび第２のチップインダクタからなる直列回路の後段においてその一端が直列回路に並列接続されているとともにその他端が接地されているキャパシタを備えていることを特徴としている。
【００１４】
本発明の第２の態様のフィルタ回路によれば、２個のチップインダクタおよびその後段のキャパシタによってローパスフィルタを形成することができる。低周波信号が流れるローパスフィルタにおいては、チップインダクタに内蔵されたコイルのインダクタンスが大きいため、外来磁場の変化による不要な誘導起電力が発生しやすい。つまり、本発明のフィルタ回路をローパスフィルタとして用いた場合に外来磁場の変化によるノイズの悪影響をより効果的に抑えることができる。
【００１５】
本発明の第３の態様のフィルタ回路は、第１または第２の態様のフィルタ回路において、第１のチップインダクタおよび第２のチップインダクタは、磁束変化の観点において隣接配置されていることを特徴としている。
【００１６】
本発明の第３の態様のフィルタ回路によれば、２個のチップインダクタの配置間隔が近づくほどチップインダクタにおける磁束変化が同一に近づくので、誘導電流の相殺をより効果的に行なうことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のフィルタ回路によれば、２個のチップインダクタの取付方向や巻き始め方向を気にせずにチップインダクタを配設することができるとともに、２個のチップインダクタの間の配線から不要なノイズが侵入することを防止したので、安価な製造コストでＥＭＣ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】
【００１８】
【図１】本発明のフィルタ回路の一実施形態を示す斜視図
【図２】本実施形態のフィルタ回路を示す等価回路図
【図３】本実施形態のフィルタ回路のＥＭＣを示すグラフ
【図４】本発明のフィルタ回路の他の実施形態を示す斜視図
【図５】他の実施形態のフィルタ回路を示す等価回路図
【図６】従来から存在する通常のフィルタ回路を示す等価回路図
【図７】従来のフィルタ回路に第１の方法を採用した場合の一例を示す等価回路図
【図８】従来のフィルタ回路に第２の方法を採用した場合の一例を示す等価回路図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明のフィルタ回路をその一実施形態により説明する。
【００２０】
本実施形態のフィルタ回路１は、図１および図２に示すように、配線板２および２個のチップインダクタ３、４を備えている。また、本実施形態のフィルタ回路１は、キャパシタ５を備えていることが好ましい。
【００２１】
配線板２は、図１に示すように、実装面２ａを有している。この実装面２ａには、２個のチップインダクタ３、４やキャパシタ５などの回路要素が搭載されている。
【００２２】
第１のチップインダクタ３は、図１に示すように、その内部にコイル３ｃを有している。また、第１のチップインダクタ３は、そのコイル３ｃの巻き軸３ａが配線板２の実装面２ａに対して平行になるように配線板２の実装面２ａに配設されている。
【００２３】
第２のチップインダクタ４としては、図１に示すように、第１のチップインダクタ３の構造と同一の構造であり、その内部に第１のチップインダクタ３に用いたコイル３ｃと同一のコイル４ｃを有している。この第２のチップインダクタ４は、そのコイル４ｃの巻き軸４ａが第１のチップインダクタ３の巻き軸３ａと平行になるように配線板２の実装面２ａに配設されている。このため、この第２のチップインダクタ４は、図１および図２に示すように、そのコイル４ｃの巻き方向が第１のチップインダクタ３の巻き方向と同一方向になるように配線板２の実装面２ａに配設されることになる。
【００２４】
さらに、第１のチップインダクタ３および第２のチップインダクタ４における同一方向側（図１においては右側）の端子３ｒ、４ｒは、図１に示すように、互いに接続されている。これにより、図２に示すように、外来ノイズによる電磁誘導によりそれら２個のチップインダクタ３、４から生じた各々の誘導電流ｉの進行方向が互いに反対方向になるように直列接続されることになる。
【００２５】
ここで、第１のチップインダクタ３および第２のチップインダクタ４の接続方法としては、ノイズの侵入を防止するため、図１および図２に示すように、第１のチップインダクタ３および第２のチップインダクタ４における同一方向側の端子３ｒ、４ｒを例えばＵ字状もしくは直線状の配線７により最短距離で接続されていることが好ましい。
【００２６】
また、第１のチップインダクタ３および第２のチップインダクタ４は、外来ノイズ由来の磁束変化（磁束変化の状態を矢印１０により示す。）の観点において、同等のまたは近似して磁束変化を起こす程度に隣接させながら配置されていることが好ましい。
【００２７】
さらに、従来の回路において置換対象の１個のチップインダクタのインダクタンスがＬの場合、２個のチップインダクタ３、４の合成インダクタンスをその置換対象の１個のチップインダクタのインダクタンスと一致させるため、第１のチップインダクタ３および第２のチップインダクタ４の各インダクタンスはＬ／２に設定されていることが好ましい。
【００２８】
キャパシタ５は、図１および図２に示すように、第１のチップインダクタ３および第２のチップインダクタ４からなる直列回路の後段においてその一端が直列回路に並列接続されているとともに、その他端がグランド６に接続されることによって接地されている。
【００２９】
次に、本実施形態のフィルタ回路１の作用を説明する。
【００３０】
本実施形態のフィルタ回路１においては、図１に示すように、同一構造に形成された第１のチップインダクタ３および第２のチップインダクタ４が配線板２の実装面２ａに配設されている。これら第１のチップインダクタ３および第２のチップインダクタ４の巻き軸４ａは互いに平行であり、かつ、配線板２の実装面２ａとも平行である。また、配線板２の実装面２ａに載置された状態において第１のチップインダクタ３および第２のチップインダクタ４における同一方向側の端子３ｒ、４ｒが互いに接続されているので、第１のチップインダクタ３および第２のチップインダクタ４は、図２に示すように、電磁誘導によりそれら２個のチップインダクタ３、４から生じた各々の誘導電流ｉの進行方向が互いに反対方向になるように直列接続されることになる。
【００３１】
ここで、外来ノイズによって２個のチップインダクタ３、４によって各々生じた誘導起電力（誘導電流ｉ）を相殺する条件は、（１）コイル状の電流路（コイル）３ｃ、４ｃを有するインダクタ３、４を用いること、（２）直列接続された２個のインダクタ３、４の巻き軸３ａ、４ａを平行に配置すること、（３）直列接続された２個のインダクタ３、４を配線板２に搭載した状態における同一方向側の端子３ｒ、４ｒを互いに接続すること、の３つである。本実施形態のフィルタ回路１においては、図１および図２に示すように、同一構造の２個のインダクタのコイルの軸が同一方向に向いて平行に配置されており、かつ、それらの間を接続する配線が２個のインダクタの同一方向側の端子３ｒ、４ｒに接続されているので、前述の（１）〜（３）の条件を満たしている。そのため、外来ノイズ由来の磁束変化１０によって第１のチップインダクタ３および第２のチップインダクタ４に生じた誘導電流ｉを打ち消しあうことができる。
【００３２】
また、第１のチップインダクタ３および第２のチップインダクタ４の巻き軸３ａ、４ａは配線板２の実装面２ａに平行に配設されているので、配線板２の実装面２ａに対してチップインダクタの巻き軸を直交配置した従来の回路の場合と比較し、２個のチップインダクタ３、４の取付方向や巻き始め方向を気にすることなく（図７および図８を参照）、第１のチップインダクタ３および第２のチップインダクタ４により生じた誘導電流ｉを打ち消しあうことができる。
【００３３】
さらに、配線板２の実装面２ａに対して第１のチップインダクタ３および第２のチップインダクタ４の巻き軸３ａ、４ａを平行にしてそれらを配置したので、配線板２の実装面２ａに対して巻き軸を直交させて２個のコイルを配置した場合と比較して（図８を参照）、２個のチップインダクタ３、４の間の配線７が短くなる。具体的には、図１および図８を比較すると明らかな通り、巻き軸を配線板２の実装面２ａに直交させたチップインダクタにおけるコイル以外の内部配線の長さだけ短くすることができる。その結果、２個のチップインダクタ３、４の間の配線７から不要なノイズが侵入することを防止することができる。
【００３４】
また、図２に示すように、第１のチップインダクタ３および第２のチップインダクタ４からなる直列回路の後段にはキャパシタ５が並列接続されていることが好ましい。これにより、２個のチップインダクタ３、４およびその後段のキャパシタ５によってローパスフィルタを形成することができる。低周波信号が流れるローパスフィルタにおいては、チップインダクタに内蔵されたコイルのインダクタンスが大きいため、外来磁場の変化（磁束変化）による不要な誘導起電力が発生しやすい。つまり、本実施形態のフィルタ回路１をローパスフィルタとして用いた場合には、外来磁場の変化によるノイズの悪影響をより効果的に抑えることができる。
【００３５】
さらに、図１および図２に示すように、第１のチップインダクタ３および第２のチップインダクタ４は、磁束変化の観点において隣接配置されていることが好ましい。第１のチップインダクタ３および第２のチップインダクタ４の配置間隔が近づくほどチップインダクタにおける磁束変化が同等に近づくので、誘導電流ｉの相殺をより効果的に行なうことができる。
【００３６】
以上の作用効果をふまえ、図３において本実施形態のフィルタ回路１のＥＭＣを示す。図３のグラフは、１５０ｋＨｚにおいて共振ピークを有する第１のチップインダクタ３および第２のチップインダクタ４を実装した本実施形態のフィルタ回路１をその外部に配設されたシンセサイザの近くに配置し、０〜１０００ｋＨｚまで周波数を連続変化させた際にそのシンセサイザへの影響度を示している。図３においては、本実施形態のフィルタ回路１を用いた場合の影響度を実線で示している。また、比較対象は第１のチップインダクタ３および第２のチップインダクタ４の合成インダクタンスと同一のインダクタンスをもつ１個のチップインダクタが第１のチップインダクタ３および第２のチップインダクタ４のかわりに実装された通常のフィルタ回路であり（図６を参照）、それによる影響度を点線で示している。
【００３７】
本実施形態のフィルタ回路１については、図３に示すように、１５０ｋＨｚ付近において、比較対象の通常のフィルタ回路よりもスプリアス（不要波）が約２０ｄＢｃも低下していることが明らかとなった。また、本実施形態のフィルタ回路１については、測定周波数の全域において、比較対象の通常のフィルタ回路よりも影響度が低下していることが明らかとなった。これにより、電源系低周波数帯を減衰させるローパスフィルタとして本実施形態のフィルタ回路１は有効であることを確認することができた。
【００３８】
すなわち、本実施形態のフィルタ回路１によれば、２個のチップインダクタ３、４の取付方向や巻き始め方向を気にせずにチップインダクタを配設することができるとともに、２個のチップインダクタ３、４の間の配線７から不要なノイズが侵入することを防止したので、安価な製造コストでＥＭＣを向上させることができるという作用効果を奏する。
【００３９】
なお、本発明は、前述した実施形態などに限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【００４０】
例えば、図４および図５に示すように、他の実施形態のフィルタ回路１Ａにおいては、細長い実装面２ａを有する配線板２に好適に実装するため、第１のチップインダクタ３の巻き軸３ａおよび第２のチップインダクタ４の巻き軸４ａが一直線上に配置されていても良い。この場合についても、図１および図２に示した本実施形態のフィルタ回路１と同様、各巻き軸３ａ、４ａは互いに平行になるように配設されているという要件を満たしているため、本実施形態における作用効果と同様の作用効果を奏することは明らかである。
【符号の説明】
【００４１】
１、１Ａ  フィルタ回路
２  配線板
２ａ  実装面
３  第１のチップインダクタ
３ａ  コイルの巻き軸
３ｃ  コイル
４  第２のチップインダクタ
４ａ  コイルの巻き軸
４ｃ  コイル
５  キャパシタ
６  グランド
７  配線
ｉ  誘導電流
【図１】
2011019004.tif 000003
【図２】
2011019004.tif 000004
【図３】
2011019004.tif 000005
【図４】
2011019004.tif 000006
【図５】
2011019004.tif 000007
【図６】
2011019004.tif 000008
【図７】
2011019004.tif 000009
【図８】
2011019004.tif 000010