(57)【要約】【課題】本発明は商用電源と負荷との間に設けられ、商用電源に侵入するサージ電流を接地に放電する保安回路と、商用電源と負荷との間の双方向でノイズを除去するフィルタ回路とを有するフィルタ付電源用保安器に関し、ノイズの混入を低減できるフィルタ付電源用保安器を提供することを目的とする。【解決手段】商用電源と負荷との間に設けられ、商用電源に侵入するサージ電流を接地に放電する保安回路と、商用電源と負荷との間の双方向でノイズを除去するフィルタ回路とを有するフィルタ付電源用保安器であって、フィルタ回路を接地から電気的に遮断させることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源と負荷との間に設けられ、該商用電源に侵入するサージ電流を接地に放電する保安回路と、該商用電源と該負荷との間の双方向でノイズを除去するフィルタ回路とを有するフィルタ付電源用保安器であって、
前記フィルタ回路を前記接地から電気的に遮断させたフィルタ付電源用保安器。
【請求項２】
前記フィルタ回路は、入出力端子間に接続されたコイルと、
前記商用電源間に接続されたコンデンサとを有する請求項１記載のフィルタ付電源用保安器。
【請求項３】
前記コイルは、コモンモードチョークコイルから構成されていることを特徴とする請求項２記載のフィルタ付電源用保安器。
【請求項４】
前記フィルタ回路は、前記コモンモードチョークコイルを入出力端子間に１段又は複数段直列に接続した請求項３記載のフィルタ付電源用保安器。
【請求項５】
前記接地に接続される端子は、前記商用電源に設けられる接地端子の形状に対応する複数種類の端子を有する請求項１記載のフィルタ付電源用保安器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフィルタ付電源用保安器に係り、特に、商用電源と負荷との間に設けられ、商用電源に侵入するサージ電流を接地に放電する保安回路と、商用電源と負荷との間の双方向でノイズを除去するフィルタ回路とを有するフィルタ付電源用保安器に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は従来の電源用フィルタ回路の一例の回路構成図を示す。
【０００３】
従来の電源用フィルタ回路１は、コンデンサＣ11〜Ｃ14、コモンモードチョークコイルＣＨ11、ＣＨ12、ブリーダ抵抗Ｒ11から構成され、低域通過フィルタを構成している。
【０００４】
コンデンサＣ11、Ｃ12は電源端子間に接続されている。コモンモードチョークコイルＣＨ11、ＣＨ12は、電源ラインの入出力端子間に２段直列に接続されており、コモンモードノイズを低減する。
【０００５】
このとき、コモンモードチョークコイルＣＨ11とコモンモードチョークコイルＣＨ12との接続点はラインバイパスコンデンサＣ13、Ｃ14を介して接地されている。ラインバイアスコンデンサＣ13、Ｃ14によりコモンモードノイズの減衰率を向上させていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかるに、従来の電源用フィルタ回路１は、コモンモードチョークコイルＣＨ11とコモンモードチョークコイルＣＨ12との接続点がラインバイパスコンデンサＣ13、Ｃ14を介して接地されていたため、例えば、電波塔付近の強電界地域等では、放送波などがノイズとして接地から電源ライン側に逆流し侵入する問題点があった。
【０００７】
また、ラインバイパスコンデンサＣ13、Ｃ14を介して漏洩電流が流れ、不要な消費電流が発生していた。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、接地からのノイズの混入を低減できるフィルタ付電源用保安器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、商用電源と負荷との間に設けられ、商用電源に侵入するサージ電流を接地に放電する保安回路と、商用電源と負荷との間の双方向でノイズを除去するフィルタ回路とを有するフィルタ付電源用保安器であって、フィルタ回路を接地から電気的に遮断させた構成とした。
【００１０】
また、フィルタ回路を、入出力端子間に接続されたコイルと、商用電源間に接続されたコンデンサとを有する構成とした。さらに、コイルをコモンモードチョークコイルから構成した。
【００１１】
さらに、フィルタ回路は、コモンモードチョークコイルを入出力端子間に複数段直列に接続した構成とした。
【００１２】
また、接地に接続される端子は、商用電源に設けられる接地端子の形状に対応する複数種類の端子を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、商用電源に侵入するサージ電流を接地に放電する保安回路と、商用電源からのノイズを除去するフィルタ回路とを有するフィルタ付電源用保安器においてフィルタ回路を接地から電気的に遮断させることにより、接地からフィルタ回路へのノイズの混入を防止できる。また、フィルタ回路から接地への漏洩電流を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本発明の一実施例の回路構成図、図２は本発明の一実施例の外観図、図３は本発明の一実施例の内部構造図を示す。図２（Ａ）はフィルタ付電源用保安器の平面図、図２（Ｂ）はフィルタ付電源用保安器の側面図を示す。
【００１５】
本実施例のフィルタ付電源用保安器１００は、電源プラグ１１１、電源コード１１２、接地端子１１３、１１４、接地コード１１５、保安器本体１１６から構成されており、商用電源と負荷との間に接続され、例えば、サージ電流やノイズなどから負荷を保護する機能を有する。
【００１６】
電源プラグ１１１は、商用電源ソケットに接続されて商用電源の供給を受ける。電源プラグ１１１に供給された商用電源は、電源コード１１２を介して保安器本体１１６に導入される。接地端子１１３、１１４は、接地コード１１５を通して保安器本体１１６に導入される。
【００１７】
図４は接地端子１１３の使用方法を説明するための図を示す。同図中、１３０は差し込み形の接地端子を有する商用電源ソケット、１３１はプラグ接続部、１３２は接地端子孔を示す。
【００１８】
電源プラグ１１１は、プラグ接続部１３１に挿入される。接地端子１１３は、ピン形、丸棒形の導電材から構成されており、接地端子孔１３２に挿入されて接地に接続される。なお、接地端子孔１３２は、各プラグ接続部１３１の下部に設けられている。
【００１９】
図５接地端子１１４の使用方法を説明するための図を示す。同図中、１４０はネジ螺入圧着式の接地端子を有する商用電源ソケット、１４１はプラグ接続部、１４２は接地接続ネジを示す。
【００２０】
電源プラグ１１１は、プラグ接続部１４１に挿入される。接地端子１１４は、Ｙ字状、Ｕ字状、あるいは、丸孔形の導電性板材から構成されており、接地端子ネジ１４２を商用電源ソケット１４０に設けられ、接地されたネジ孔に螺入することによって、固定され、接地に接続される。接地端子ネジ１４２は、商用電源ソケット１４０の一カ所に下部に設けられている。
【００２１】
保安器本体１１６は、端子板１２１、サーキットプロテクタＣＰ、保安回路１２２、フィルタ回路１２３、電源ソケットコネクタ１２４、１２５を搭載したプリント配線板１２６をケース１２７に収納した構成とされている。
【００２２】
端子板１２１には、電源コード１１２及び接地コード１１５が接続される。電源コード１１２の一端は、端子板１２１及びサーキットプロテクタＣＰを介して保安回路１２２に接続されている。また、電源コード１１２の他端は、端子板１２１を介して保安回路１２２に接続されている。サーキットプロテクタＣＰは、リセットスイッチ付の過電流保護器であり、過電流により内部スイッチがオフし、電流を遮断し、リセットスイッチを押下することにより内部スイッチがオンに復帰して、通電が可能となる。サーキットプロテクタＣＰにより過電流からフィルタ付電源用保安器１００の内部回路及びフィルタ付電源用保安器１００に接続される負荷を保護することができる。また、リセットスイッチにより復帰も容易に行える。
【００２３】
保安回路１２２は、ヒューズＦ１、Ｆ２、バリスタＺn01、Ｚn02、Ｚn03、３極放電管ＧＤＴから構成され、サージ電流を接地に放電することにより、負荷及び内部回路を保護する。ヒューズＦ１は、温度ヒューズから構成されており、バリスタＺn01に近接して配置され、サーキットプロテクタＣＰとフィルタ回路１２３との間に直列に接続されている。ヒューズＦ１は、バリスタＺn01の温度が上昇し、規定の温度に達するとサーキットプロテクタＣＰとフィルタ回路１２３との接続を遮断する。
【００２４】
ヒューズＦ２は、温度ヒューズから構成されており、バリスタＺn02に近接して配置され、端子板１２１とフィルタ回路１２３との間に直列に接続されている。ヒューズＦ２は、バリスタＺn02の温度が上昇し、規定の温度に達すると端子板１２１とフィルタ回路１２３との接続を遮断する。
【００２５】
バリスタＺn01〜Ｚn03は、両端子間の電圧が低い場合には高い電気抵抗であり、両端子間の電圧が規定電圧より高くなると、急激にその電気抵抗が低くなる非直線性抵抗素子である。
【００２６】
バリスタＺn01は、一端がサーキットプロテクタＣＰとヒューズＦ１との接続点に接続され、他端が３極放電管ＧＤＴに接続されており、サーキットプロテクタＣＰとヒューズＦ１との接続点の電圧が規定値より高くなると、抵抗値が低くなり、３極放電管ＧＤＴにその電圧を印加するように作用する。
【００２７】
バリスタＺn02は、一端が端子板１２１とヒューズＦ２との接続点に接続され、他端が３極放電管ＧＤＴに接続されており、端子板１２１とヒューズＦ１との接続点の電圧が規定値より高くなると、抵抗値が低くなり、３極放電管ＧＤＴにその電圧を印加するように作用する。
【００２８】
バリスタＺn03は、ヒューズＦ１とフィルタ回路１２３との接続点とヒューズＦ２とフィルタ回路１２３との接続点との間に接続されており、ヒューズＦ１とフィルタ回路１２３との接続点とヒューズＦ２とフィルタ回路１２３との接続点との間の電圧が規定値より高くなると、抵抗値が低くなり、電流を流し、電圧差を吸収するように作用する。
【００２９】
３極放電管ＧＤＴは、被放電端子の電圧が規定電圧に達すると、被放電端子から接地端子に電流を放電させる素子であり、２つの被放電端子と一つの接地端子とから構成されている。３極放電管ＧＤＴの一方の被放電端子はバリスタＺn01の他端に接続され、３極放電管ＧＤＴの他方の被放電端子はバリスタＺn02の他端に接続されている。３極放電管ＧＤＴは、バリスタＺn01、又は、バリスタＺn02が低抵抗値となり、被放電端子に規定電圧が印加されると、被放電端子から接地端子に電流を放電させる。
【００３０】
保安回路１２２により電源ソケットコネクタ１２４、１２５に接続される負荷を保護している。
【００３１】
フィルタ回路１２３は、コンデンサＣx1、Ｃｘ2、チョークコイルＣＨ１、ＣＨ２、抵抗Ｒ1から構成され、低域通過フィルタを構成している。このとき、本実施例のフィルタ回路１２３は、ラインバイパスコンデンサが付与されておらず、接地から電気的に遮断された回路構成とされている。
【００３２】
コンデンサＣx1は、ヒューズＦ1の他端とヒューズＦ2の他端との間に接続されている。チョークコイルＣＨ１は、２つのコイルＬ11、Ｌ12を有し、相互に磁気的に作用し、コモンモード成分を低減するように極性が設定されている。チョークコイルＣＨ２は、２つのコイルＬ21、Ｌ22を有し、相互に磁気的に作用し、コモンモード成分を低減するように極性が設定されている。
【００３３】
コイルＬ11は、一端がヒューズＦ1の他端に接続され、他端がチョークコイルＣＨ２のコイルＬ21の一端に接続されている。コイルＬ12は、一端がヒューズＦ2の他端に接続され、他端がチョークコイルＣＨ２のコイルＬ22の一端に接続されている。
【００３４】
コイルＬ21は、一端がチョークコイルＣＨ１のコイルＬ11の他端に接続され、他端が電源ソケットコネクタ１２４、１２５の一方の極に接続されている。コイルＬ22は、一端がチョークコイルＣＨ１のコイルＬ12の他端に接続され、他端が電源ソケットコネクタ１２４、１２５の他方の極に接続されている。
【００３５】
チョークコイルＣＨ１及びチョークコイルＣＨ２により、直列２段接続されたコモンモードチョークコイルを構成している。
【００３６】
コンデンサＣx2、抵抗Ｒ１は、共に電源ソケットコネクタ１２４、１２５の一方の極と他方の極との間に接続されている。なお、抵抗Ｒ１は、ブリーダ抵抗を構成しており、コンデンサＣx1、Ｃｘ2に充電された電荷を放電させる。
【００３７】
なお、電源ソケットコネクタ１２４、１２５は、共に、２極の電源端子及び接地端子からなる３極ソケットコネクタから構成されている。接地端子は、端子板１２１の接地コード１１５が接続された端子に接続されている。電源ソケットコネクタ１２４、１２５には、電源を供給する先の電気・電子機器の電源プラグが接続される。
【００３８】
本実施例のフィルタ回路１２３によれば、回路が接地から分離されているため、接地からのノイズがフィルタ回路１２３に混入することを防止できる。また、保安回路１２２が動作して、接地にサージ電流が供給された場合であっても接地側からサージ電流によるノイズがフィルタ回路１２３に供給され、フィルタ回路１２３を通して電源ソケットコネクタ１２４、１２５に供給されることを防止できる。
【００３９】
また、電源は、かならず、フィルタ回路１２３を通って電源ソケットコネクタ１２４、１２５に供給されるため、ノイズを確実に除去することができ、フィルタ回路１２３も接地とは独立して設けられているため、接地側からのノイズがフィルタ回路１２３を通過せずに電源ソケットコネクタ１２４、１２５に供給されることを防止でき、よって、ノイズを確実に除去できる。
【００４０】
さらに、本実施例によれば、フィルタ回路１２３が接地から電気的に遮断されているため、接地への漏洩電流を低減できるため、効率よく電源供給を行える。
【００４１】
図６に本発明の一実施例の特性図を示す。図６（Ａ）はコモンモード特性、図６（Ｂ）はノーマルモード特性を示している。
【００４２】
本実施例のフィルタ付電源用保安器１００では、図６（Ａ）に示すようにコモンモード特性においては周波数０．１〜０．１５ＭＨｚで２５ｄＢ以上、周波数０．１５〜４０ＭＨｚで３０ｄＢ以上の十分な減衰量が得られる。また、図６（Ｂ）に示すようにノーマルモード特性においては周波数０．１〜０．２５ＭＨｚで２０ｄＢ以上、周波数０．２５〜５０ＭＨｚで４０ｄＢ以上の十分な減衰量を得ることができる。このように、本実施例のフィルタ付電源用保安器１００の構成によって、ノイズを確実に除去できることがわかる。
【００４３】
なお、本実施例では、フィルタ回路１２３のチョークコイルを２段直列に接続した構成とした場合を例として説明したが、チョークコイルは１段であって、３段以上直列にした構成であってもよい。
【００４４】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形例が考えられることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施例の回路構成図である。
【図２】本発明の一実施例の外観図である。
【図３】本発明の一実施例の内部構造図である。
【図４】接地端子１１３の使用方法を説明するための図である。
【図５】接地端子１１４の使用方法を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施例の特性図である。
【図７】従来の電源用フィルタ回路の一例の回路構成図である。
【符号の説明】
【００４６】
１００  フィルタ付電源用保安器
１１１  電源プラグ、１１２  電源コード、１１３、１１４  接地端子
１１５  接地コード、１１６  保安器本体
１２１  端子板、ＣＰ  サーキットプロテクタ、１２２  保安回路
１２３  フィルタ回路、１２４、１２５  電源ソケットコネクタ
１３０、１４０  商用電源ソケット、１３１、１４１  プラグ接続部
１３２  接地端子孔、１４２  接地接続ネジ
Ｃx1、Ｃｘ2  コンデンサ、Ｆ１、Ｆ２  ヒューズ、Ｚn01、Ｚn02、Ｚn03  バリスタ
ＧＤＴ  ３極放電管、Ｒ１  抵抗
【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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