(57)【要約】本発明は、電気機器、特に交流電力網における高周波電磁成分の抑制および除去のためのフィルタに関する。本発明を使用することによって得られる技術的効果は、フィルタの簡素化および小型化とともに、１〜１００ｋＨｚの周波数帯域における、電圧の高周波電磁成分の振幅の顕著な減少である。特定の技術的効果は、コンデンサおよび抵抗器を含む本発明の電源ラインフィルタによって達成される。電源ラインフィルタにおいては、無誘導性薄膜コンデンサが使用されており、抵抗器はコンデンサに並列接続される。フィルタにおいては主に、容量が５〜３０μＦのコンデンサ、および抵抗値が２０〜１００ｋΩの抵抗器が使用される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサおよび抵抗器を含む電源ラインフィルタであって、抵抗器に並列接続される無誘導性薄膜コンデンサを含むことを特徴とする電源ラインフィルタ。
【請求項２】
前記コンデンサの容量は５〜３０μＦであり、前記抵抗器の抵抗値は２０〜１００ｋΩであることを特徴とする請求項１記載の電源ラインフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、電気機器、特に交流電力回路における高周波電磁成分の抑制または除去のためのフィルタに関する。
【０００２】
電源ラインの干渉を抑制するフィルタとして、コンデンサおよびコイルを含む個別の要素が知られている（Technical Conditions MRTU 45- 1110- 67（ロシア））。これらのフィルタは、最大数１００Ｖの電圧および最大数Ａの電流の給電回路における干渉の抑制を目的としているので、このようなフィルタのコンデンサおよびコイルの寸法および重量は大きく、価格も高い。これらのフィルタに使用されるコンデンサの定格容量は０．５〜１．０μＦになり、これはフィルタのリーク電流を増大させ、フィルタの給電網の電圧の供給時に起動電流を著しく増加させる。さらに、これらのフィルタは主に、１ＭＨｚ以上の周波数を有する妨害を減衰させるが、１〜１００ｋＨｚのより低い周波数帯域においては顕著なフィルタ効率は得られない。
【０００３】
コイルとコンデンサとは構造的に結合されており、コイルは帯状金属からなるためコイルとコンデンサとは電気的に結合され、同時にその帯状金属はコンデンサの一方の対向部でもある、フィルタが知られている。たとえば、妨害抑制フィルタ（米国特許第４５６３６５８号明細書、Int.Cl.H03H 7/01, 1986）は、２枚の帯状金属と誘電体スペーサからなり、２枚の帯状金属と誘電体スペーサは交互に積層され、ロール状に巻かれている。第１の帯状金属はその両端部に、電気出力端子が設けられており、帯状金属はコイルのみならず、コンデンサの一方の対向部としての機能をも兼ね備える。また第２の帯状金属は、他方の対向部として機能し、インダクタンスを増大させる第１の帯状金属に対する強磁性コアとして作用する。このフィルタのコンデンサの定格容量は、０．０１μＦである。このようなフィルタの構成により、フィルタの重量および寸法は著しく小さくなり、フィルタは短波および超短波において高効率で動作するが、より低い周波数帯域においては、フィルタはあまり効率的ではない。
【０００４】
反応器（コイル）、コンデンサおよび抵抗器を含む典型的な発明として、フィルタが知られており（発明者証第１４８８９１８号明細書（ソ連）、Int.Cl.H02J 3/01, 1/02, 1989）、これらの第１の出力はスター結線され、コンデンサおよび反応器の第２の出力は回路および変圧器へ接続される。変圧器の中間出力は、反応器に接続された回路網のクランプへ接続される。このフィルタの構成において変圧器を利用することにより、電力の損失が少なくなるが、フィルタの寸法および重量は増大する。従来検討された類似物と同様に、この構成は１〜１００ｋＨｚの周波数における濾波に際して、充分な効率が得られない。
【０００５】
本発明の目的は、１〜１００ｋＨｚの範囲の交流電力回路網において電圧の高周波電磁成分の除去を可能にする装置を提供することである。既知のフィルタは主に、ラジオやテレビジョン装置、コンピュータなどの機器の切換動作を複雑にする妨害を発生させる、１ＭＨｚ以上の周波数の電力の高周波成分を除去する。しかしながら、既知のフィルタは、低周波数帯域の妨害にあまり影響を及ぼさない。同時に、厳密には、発振源からの距離に応じて減衰能が低くなる低周波帯域の電磁発振は、より人体に悪影響を及ぼすので、このような電磁波公害を排除することは、望ましい人間の生活環境の形成に役立つ。
【０００６】
本発明を使用することによって得られる技術的効果は、フィルタの簡素化および小型化とともに、１〜１００ｋＨｚの周波数帯域における、電圧の高周波電磁成分の振幅の顕著な減少である。
【０００７】
特定の技術的効果は、コンデンサおよび抵抗器を含む本発明の電源ラインフィルタによって達成される。電源ラインフィルタにおいては、無誘導性薄膜コンデンサが使用されており、抵抗器はコンデンサに並列接続される。フィルタにおいては主に、容量が５〜３０μＦのコンデンサ、および抵抗値が２０〜１００ｋΩの抵抗器が使用される。
【０００８】
回路において共振が発生すると有用な信号の形状が歪み得るが、フィルタに無誘導性薄膜コンデンサを使用することで、そのような共振の発生の可能性は排除される。さらに、このようなコンデンサは、小型で安定特性および耐久性を有することによって、フィルタ操作の信頼性を高めることによって特徴づけられる。このようなコンデンサは「Standart
Handbook for Electrical Engineers」（Donald G.Fink,H.Wayne Peaty-:McGraw-
Hill,14 edition,1999,2200p）において記載されている。このようなコンデンサは従来、たとえば、演算増幅器に使用されていたが（Integrated circuits and their foreign
analogues:Reference book. Volume 2,A.V.Nefedov-M.:IP RadioSoft,1999,640p）、電源ラインフィルタに使用されていた例はない。
【０００９】
シャント抵抗器は、コンデンサに並列接続される。抵抗器はコンデンサとともに、小さなＱファクターを有する、すなわち、より急速に発振を吸収する能力を有するＲＣ発振回路を形成するので、回路において低周波発振をより強く減衰させることができる。５〜３０μＦの容量のコンデンサおよび２０〜１００の抵抗値の抵抗器を使用することによって、実験によって測定されたように、交流回路網において、１〜１００ｋＨｚの周波数の電磁発振をより効率よく除去することができる。
【００１０】
フィルタの図が図１に示される。
フィルタは、交流回路網に結合するための出力端子３とともに、並列接続されたコンデンサ１および抵抗器２を含む。フィルタは、交流回路網に接続するための出力端子を具備し、内部にコンデンサおよび抵抗器が設けられる空洞容器の形状に構成される。
【００１１】
１２７〜２２０Ｖの電圧および５０〜６０Ｈｚの周波数の交流回路網において、電圧の高周波電磁成分は主信号に与えられる。高周波成分は、パーソナルコンピュータやコピー機、プリンタ、ファクシミリ装置、ラジオ、テレビジョン装置などの電気機器によって発生する。このような高周波成分は、電磁発振の源であり、機器の操作を妨害するうえに、人体に悪影響を及ぼす電磁場の形成につながる。極超短波帯域（１ＭＨｚ超）においては、電磁発振は距離をあけることによってより急速に減衰する。したがって、１〜１００ｋＨｚの範囲における発振は、発振源からの距離があくと電磁発振は減衰されにくいので、人体により有害である。
【００１２】
並列接続されたコンデンサ１および抵抗器２からなる回路網にフィルタを接続すると、基準周波数の電圧および電圧の高周波成分が、コンデンサ１の対向部に与えられる。コンデンサの抵抗値は、異なる周波数を有する信号によって変動し、以下のように表される。
Ｒ＝１／（２π＊ｆ＊Ｃ）
式中、ｆは信号周波数を表し、Ｃはコンデンサ容量を表す。
【００１３】
フィルタ抵抗値は、主回路網電力（１２７〜２２０Ｖ、５０〜６０Ｈｚ）に対してはかなり大きいが、高周波電磁成分に対しては小さく、これは、コンデンサにおける高周波成分の実用上の短絡を生じ、高周波成分の交流回路網からの除去につながる。抵抗器２は、コンデンサ１とともにＲＣ発振回路を形成する。ＲＣ発振回路において、発振減衰の過渡期間は、抵抗器２の抵抗値に依存する。交流回路から１〜１００ｋＨｚの周波数の電圧の高周波成分を最も効率よく除去するためには、５〜３０μＦの容量のコンデンサおよび２０〜１００ｋΩの抵抗値の抵抗器を使用することが適切であることが、実験によって測定された。
【００１４】
２２０Ｖおよび５０Ｈｚの周波数の交流回路網における、振幅および高周波成分に関するデータが、フィルタを使用しない場合および回路網にフィルタを接続した場合の実施例として示される（フィルタは、１０μＦの容量の無誘導性薄膜コンデンサおよび５０ｋΩの抵抗値の抵抗器を含む）。
【００１５】
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【００１６】
測定結果により明らかなように、１〜５ｋＨｚの周波数帯域においては、３０〜５０％の高周波成分の減衰が生じ、７ｋＨｚを超える周波数帯域においては、電圧の高周波電磁成分のほぼ完全な除去が生じた。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のフィルタを示す。
【図１】
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【国際調査報告】
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