(57)【要約】【課題】ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズを抑制でき、且つ小型化が可能なノイズ抑制回路を実現する。【解決手段】第１および第２の巻線Ｗ１１，Ｗ１２および磁芯１１はコモンモードノイズを抑制する。第３ないし第５の巻線Ｗ１３，Ｗ１４，Ｗ１５、磁芯１２およびキャパシタ１３はノーマルモードノイズを抑制する。巻線Ｗ１１，Ｗ１２は、導電線３，４のそれぞれにおいて漏れインダクタンスを発生させる。この漏れインダクタンスによって、導電線３，４を通過するノーマルモードノイズの波高値と、キャパシタ１３および巻線Ｗ１５を通過する信号の波高値との差が低減される。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の導電線によって伝送され、これらの導電線の間で電位差を生じさせるノーマルモードノイズを抑制するノーマルモードノイズ抑制手段と、第１および第２の導電線を同じ位相で伝搬するコモンモードノイズを抑制するコモンモードノイズ抑制手段とを備え、
前記コモンモードノイズ抑制手段は、所定の第１の位置において第１の導電線に挿入された第１の巻線と、前記第１の位置に対応する位置において第２の導電線に挿入されると共に、漏れインダクタンスが発生するように前記第１の巻線に結合され、前記第１の巻線と協働してコモンモードノイズを抑制する第２の巻線とを有し、
前記ノーマルモードノイズ抑制手段は、前記第１の位置とは異なる第２の位置において第１の導電線に挿入され、第１の導電線上のノーマルモードノイズを抑制する第３の巻線と、前記第２の位置に対応する位置において第２の導電線に挿入され、第２の導電線上のノーマルモードノイズを抑制する第４の巻線と、前記第３および第４の巻線に結合された第５の巻線と、前記第５の巻線に接続され、前記第１および第２の位置とは異なる第３の位置において第１の導電線に接続され、更に前記第３の位置に対応する位置において第２の導電線に接続され、ノーマルモードノイズを抑制するために前記第１および第２の導電線に注入されるノーマルモード注入信号を伝送するノーマルモード注入信号伝送路とを有し、
前記第１の位置は前記第２の位置と第３の位置の間に配置され、これにより、前記第１および第２の巻線によって発生される漏れインダクタンスによって、前記第２の位置と第３の位置の間において第１および第２の導電線を通過するノーマルモードノイズの波高値が低減され、
前記ノーマルモードノイズの発生源が、第２の位置と第３の位置の間の位置を除いて、第２の位置よりも第３の位置に近い位置にある場合には、前記ノーマルモード注入信号伝送路によって、前記第３の位置およびこれに対応する位置において前記第１および第２の導電線より検出される信号に基づいて前記ノーマルモード注入信号が生成され、このノーマルモード注入信号は前記第５の巻線に供給され、前記第５の巻線は、第３の巻線を介して、第１の導電線上のノーマルモードノイズに対して逆相となるように前記ノーマルモード注入信号を第１の導電線に注入すると共に、第４の巻線を介して、第２の導電線上のノーマルモードノイズに対して逆相となるように前記ノーマルモード注入信号を第２の導電線に注入し、
前記ノーマルモードノイズの発生源が、第２の位置と第３の位置の間の位置を除いて、第３の位置よりも第２の位置に近い位置にある場合には、前記第５の巻線によって、前記第２の位置およびこれに対応する位置において前記第１および第２の導電線より検出される信号に基づいて前記ノーマルモード注入信号が生成され、前記ノーマルモード注入信号伝送路は、前記第３の位置において、第１の導電線上のノーマルモードノイズに対して逆相となるように前記ノーマルモード注入信号を第１の導電線に注入すると共に、第３の位置に対応する位置において、第２の導電線上のノーマルモードノイズに対して逆相となるように前記ノーマルモード注入信号を第２の導電線に注入することを特徴とするノイズ抑制回路。
【請求項２】
前記ノーマルモード注入信号伝送路は、前記ノーマルモード注入信号を通過させるためのキャパシタを含むことを特徴とする請求項１記載のノイズ抑制回路。
【請求項３】
前記コモンモードノイズ抑制手段は、更に、前記第１および第２の巻線に結合された第６の巻線と、前記第６の巻線に接続され、前記第１の位置とは異なる第４の位置において第１の導電線に接続され、更に前記第４の位置に対応する位置において第２の導電線に接続され、コモンモードノイズを抑制するために前記第１および第２の導電線に注入されるコモンモード注入信号を伝送するコモンモード注入信号伝送路と、前記第１の位置と第４の位置の間の第５の位置において第１の導電線に挿入された第７の巻線と、前記第５の位置に対応する位置において第２の導電線に挿入されると共に前記第７の巻線に結合され、前記第７の巻線と協働してコモンモードノイズを抑制する第８の巻線とを有し、
前記第７および第８の巻線は、前記第１の位置と第４の位置の間において第１および第２の導電線を通過するコモンモードノイズの波高値を低減し、
前記コモンモードノイズの発生源が、第１の位置と第４の位置の間の位置を除いて、第１の位置よりも第４の位置に近い位置にある場合には、前記コモンモード注入信号伝送路によって、前記第４の位置およびこれに対応する位置において前記第１および第２の導電線より検出される信号に基づいて前記コモンモード注入信号が生成され、このコモンモード注入信号は前記第６の巻線に供給され、前記第６の巻線は、前記第１および第２の巻線を介して、第１および第２の導電線上のコモンモードノイズに対して逆相となるように前記コモンモード注入信号を第１および第２の導電線に注入し、
前記コモンモードノイズの発生源が、第１の位置と第４の位置の間の位置を除いて、第４の位置よりも第１の位置に近い位置にある場合には、前記第６の巻線によって、前記第１の位置およびこれに対応する位置において前記第１および第２の導電線より検出される信号に基づいて前記コモンモード注入信号が生成され、前記コモンモード注入信号伝送路は、前記第４の位置およびこれに対応する位置において、第１および第２の導電線上のコモンモードノイズに対して逆相となるように前記コモンモード注入信号を第１および第２の導電線に注入することを特徴とする請求項１または２記載のノイズ抑制回路。
【請求項４】
前記第７の巻線と第８の巻線は、漏れインダクタンスが発生するように結合され、
前記第５の位置は前記第２の位置と第３の位置の間に配置され、これにより、前記第１および第２の巻線によって発生される漏れインダクタンスに加え、前記第７および第８の巻線によって発生される漏れインダクタンスによっても、前記第２の位置と第３の位置の間において第１および第２の導電線を通過するノーマルモードノイズの波高値が低減されることを特徴とする請求項３記載のノイズ抑制回路。
【請求項５】
前記コモンモード注入信号伝送路は、前記コモンモード注入信号を通過させるためのキャパシタを含むことを特徴とする請求項３または４記載のノイズ抑制回路。
【請求項６】
第１および第２の導電線によって伝送され、これらの導電線の間で電位差を生じさせるノーマルモードノイズを抑制するノーマルモードノイズ抑制手段と、第１および第２の導電線を同じ位相で伝搬するコモンモードノイズを抑制するコモンモードノイズ抑制手段とを備え、
前記ノーマルモードノイズ抑制手段は、所定の第１の位置において第１の導電線に挿入され、第１の導電線上のノーマルモードノイズを抑制する第１の巻線と、前記第１の位置に対応する位置において第２の導電線に挿入されると共に、漏れインダクタンスが発生するように前記第１の巻線に結合され、第２の導電線上のノーマルモードノイズを抑制する第２の巻線とを有し、
前記コモンモードノイズ抑制手段は、前記第１の位置とは異なる第２の位置において第１の導電線に挿入された第３の巻線と、前記第２の位置に対応する位置において第２の導電線に挿入されると共に前記第３の巻線に結合され、前記第３の巻線と協働して前記コモンモードノイズを抑制する第４の巻線と、前記第３および第４の巻線に結合された第５の巻線と、前記第５の巻線に接続され、前記第１および第２の位置とは異なる第３の位置において第１の導電線に接続され、更に前記第３の位置に対応する位置において第２の導電線に接続され、コモンモードノイズを抑制するために前記第１および第２の導電線に注入されるコモンモード注入信号を伝送するコモンモード注入信号伝送路とを有し、
前記第１の位置は前記第２の位置と第３の位置の間に配置され、これにより、前記第１および第２の巻線によって発生される漏れインダクタンスによって、前記第２の位置と第３の位置の間において第１および第２の導電線を通過するコモンモードノイズの波高値が低減され、
前記コモンモードノイズの発生源が、第２の位置と第３の位置の間の位置を除いて、第２の位置よりも第３の位置に近い位置にある場合には、前記コモンモード注入信号伝送路によって、前記第３の位置およびこれに対応する位置において前記第１および第２の導電線より検出される信号に基づいて前記コモンモード注入信号が生成され、このコモンモード注入信号は前記第５の巻線に供給され、前記第５の巻線は、前記第３および第４の巻線を介して、第１および第２の導電線上のコモンモードノイズに対して逆相となるように前記コモンモード注入信号を第１および第２の導電線に注入し、
前記コモンモードノイズの発生源が、第２の位置と第３の位置の間の位置を除いて、第３の位置よりも第２の位置に近い位置にある場合には、前記第５の巻線によって、前記第２の位置およびこれに対応する位置において前記第１および第２の導電線より検出される信号に基づいて前記コモンモード注入信号が生成され、前記コモンモード注入信号伝送路は、前記第３の位置およびこれに対応する位置において、第１および第２の導電線上のコモンモードノイズに対して逆相となるように前記コモンモード注入信号を第１および第２の導電線に注入することを特徴とするノイズ抑制回路。
【請求項７】
前記コモンモード注入信号伝送路は、前記コモンモード注入信号を通過させるためのキャパシタを含むことを特徴とする請求項６記載のノイズ抑制回路。
【請求項８】
前記ノーマルモードノイズ抑制手段は、更に、前記第１および第２の巻線に結合された第６の巻線と、前記第６の巻線に接続され、前記第１の位置とは異なる第４の位置において第１の導電線に接続され、更に前記第４の位置に対応する位置において第２の導電線に接続され、ノーマルモードノイズを抑制するために前記第１および第２の導電線に注入されるノーマルモード注入信号を伝送するノーマルモード注入信号伝送路とを有し、
前記第２の位置は前記第１の位置と第４の位置の間に配置され、これにより、前記第３および第４の巻線によって発生される漏れインダクタンスによって、前記第１の位置と第４の位置の間において第１および第２の導電線を通過するノーマルモードノイズの波高値が低減され、
前記ノーマルモードノイズの発生源が、第１の位置と第４の位置の間の位置を除いて、第１の位置よりも第４の位置に近い位置にある場合には、前記ノーマルモード注入信号伝送路によって、前記第４の位置およびこれに対応する位置において前記第１および第２の導電線より検出される信号に基づいて前記ノーマルモード注入信号が生成され、このノーマルモード注入信号は前記第６の巻線に供給され、前記第６の巻線は、第１の巻線を介して、第１の導電線上のノーマルモードノイズに対して逆相となるように前記ノーマルモード注入信号を第１の導電線に注入すると共に、第２の巻線を介して、第２の導電線上のノーマルモードノイズに対して逆相となるように前記ノーマルモード注入信号を第２の導電線に注入し、
前記ノーマルモードノイズの発生源が、第１の位置と第４の位置の間の位置を除いて、第４の位置よりも第１の位置に近い位置にある場合には、前記第６の巻線によって、前記第１の位置およびこれに対応する位置において前記第１および第２の導電線より検出される信号に基づいて前記ノーマルモード注入信号が生成され、前記ノーマルモード注入信号伝送路は、前記第４の位置において、第１の導電線上のノーマルモードノイズに対して逆相となるように前記ノーマルモード注入信号を第１の導電線に注入すると共に、第４の位置に対応する位置において、第２の導電線上のノーマルモードノイズに対して逆相となるように前記ノーマルモード注入信号を第２の導電線に注入することを特徴とする請求項６または７記載のノイズ抑制回路。
【請求項９】
前記ノーマルモード注入信号伝送路は、前記ノーマルモード注入信号を通過させるためのキャパシタを含むことを特徴とする請求項８記載のノイズ抑制回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電線上を伝搬するノイズを抑制するノイズ抑制回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スイッチング電源、インバータ、照明機器の点灯回路等のパワーエレクトロニクス機器は、電力の変換を行う電力変換回路を有している。電力変換回路は、直流を矩形波の交流に変換するスイッチング回路を有している。そのため、電力変換回路は、スイッチング回路のスイッチング周波数と等しい周波数のリップル電圧や、スイッチング回路のスイッチング動作に伴うノイズを発生させる。このリップル電圧やノイズは他の機器に悪影響を与える。そのため、電力変換回路と他の機器あるいは線路との間には、リップル電圧やノイズを低減する手段を設ける必要がある。
【０００３】
リップル電圧やノイズを低減する手段としては、インダクタンス素子（インダクタ）とキャパシタとを含むフィルタ、いわゆるＬＣフィルタがよく用いられている。ＬＣフィルタには、インダクタンス素子とキャパシタとを１つずつ有するものの他に、Ｔ型フィルタやπ型フィルタ等がある。また、電磁妨害（ＥＭＩ）対策用の一般的なノイズフィルタも、ＬＣフィルタの一種である。一般的なＥＭＩフィルタは、コモンモードチョークコイル、ノーマルモードチョークコイル、Ｘキャパシタ、Ｙキャパシタ等のディスクリート素子を組み合わせて構成されている。
【０００４】
また、最近、家庭内における通信ネットワークを構築する際に用いられる通信技術として電力線通信が有望視され、その開発が進められている。電力線通信では、電力線に高周波信号を重畳して通信を行う。この電力線通信では、電力線に接続された種々の電気・電子機器の動作によって、電力線上にノイズが発生し、このことが、エラーレートの増加等の通信品質の低下を招く。そのため、電力線上のノイズを低減する手段が必要になる。また、電力線通信では、屋内電力線上の通信信号が屋外電力線に漏洩することを阻止する必要がある。このような電力線上のノイズを低減したり、屋内電力線上の通信信号が屋外電力線に漏洩することを阻止する手段としても、ＬＣフィルタが用いられている。
【０００５】
２本の導電線を伝搬するノイズには、２本の導電線の間で電位差を生じさせるノーマルモードノイズと、２本の導電線を同じ位相で伝搬するコモンモードノイズとがある。
【０００６】
特許文献１には、変圧器を用いたラインフィルタが記載されている。このラインフィルタは、変圧器とフィルタ回路とを備えている。変圧器の２次巻線は、交流電源から負荷に供給する電力を輸送する２本の導電線のうちの一方に挿入されている。フィルタ回路の２つの入力端は交流電源の両端に接続され、フィルタ回路の２つの出力端は変圧器の１次巻線の両端に接続されている。このラインフィルタでは、フィルタ回路によって電源電圧からノイズ成分を抽出し、このノイズ成分を変圧器の１次巻線に供給することによって、変圧器の２次巻線が挿入された導電線上において電源電圧からノイズ成分を差し引くようになっている。このラインフィルタは、ノーマルモードノイズを低減する。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−１０２７２３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＬＣフィルタでは、インダクタンスおよびキャパシタンスで決まる固有の共振周波数を有するため、所望の減衰量を狭い周波数範囲でしか得ることができないという問題点があった。
【０００９】
また、電力輸送用の導電線に挿入されるフィルタには、電力輸送用の電流が流れている状態で所望の特性が得られることと、温度上昇に対する対策が要求される。そのため、このようなフィルタでは、所望の特性を実現するためにはインダクタンス素子が大型化するという問題点があった。
【００１０】
一方、特許文献１に記載されたラインフィルタでは、フィルタ回路のインピーダンスが０であると共に変圧器の結合係数が１であれば、理論的には、ノイズ成分を完全に除去することができる。しかしながら、実際には、フィルタ回路のインピーダンスは、０になることはなく、更に、周波数に応じて変化する。特に、キャパシタによってフィルタ回路を構成した場合には、このキャパシタと変圧器の１次巻線とによって直列共振回路が構成される。そのため、このキャパシタと変圧器の１次巻線とを含む信号の経路のインピーダンスは、直列共振回路の共振周波数近傍の狭い周波数範囲でのみ小さくなる。その結果、このラインフィルタでは、狭い周波数範囲でしかノイズ成分を除去することができない。また、変圧器の結合係数は、実際には１よりも小さくなる。従って、変圧器の１次巻線に供給されたノイズ成分が、完全に電源電圧から差し引かれるわけではない。これらのことから、実際に構成されたラインフィルタでは、広い周波数範囲においてノイズ成分を効果的に除去することができないという問題点がある。
【００１１】
また、実際の導電線では、ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとの比率は様々ではあるが、ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとが混在している場合が多い。従って、ノーマルモードノイズとコモンモードノイズの両方を低減できるノイズ抑制回路が求められる。
【００１２】
一般的なＥＭＩフィルタは、ノーマルモードノイズ低減用のフィルタとコモンモードノイズ低減用のフィルタとを含んでいる。そのため、このＥＭＩフィルタでは、前述のＬＣフィルタと同様の問題点があると共に、部品点数が多く、大型化するという問題点がある。
【００１３】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズを抑制でき、且つ小型化が可能なノイズ抑制回路を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１および第２のノイズ抑制回路は、第１および第２の導電線によって伝送され、これらの導電線の間で電位差を生じさせるノーマルモードノイズを抑制するノーマルモードノイズ抑制手段と、第１および第２の導電線を同じ位相で伝搬するコモンモードノイズを抑制するコモンモードノイズ抑制手段とを備えている。
【００１５】
本発明の第１のノイズ抑制回路において、コモンモードノイズ抑制手段は、所定の第１の位置において第１の導電線に挿入された第１の巻線と、第１の位置に対応する位置において第２の導電線に挿入されると共に、漏れインダクタンスが発生するように第１の巻線に結合され、第１の巻線と協働してコモンモードノイズを抑制する第２の巻線とを有している。
【００１６】
また、本発明の第１のノイズ抑制回路において、ノーマルモードノイズ抑制手段は、第１の位置とは異なる第２の位置において第１の導電線に挿入され、第１の導電線上のノーマルモードノイズを抑制する第３の巻線と、第２の位置に対応する位置において第２の導電線に挿入され、第２の導電線上のノーマルモードノイズを抑制する第４の巻線と、第３および第４の巻線に結合された第５の巻線と、第５の巻線に接続され、第１および第２の位置とは異なる第３の位置において第１の導電線に接続され、更に第３の位置に対応する位置において第２の導電線に接続され、ノーマルモードノイズを抑制するために第１および第２の導電線に注入されるノーマルモード注入信号を伝送するノーマルモード注入信号伝送路とを有している。
【００１７】
また、本発明の第１のノイズ抑制回路において、第１の位置は第２の位置と第３の位置の間に配置され、これにより、第１および第２の巻線によって発生される漏れインダクタンスによって、第２の位置と第３の位置の間において第１および第２の導電線を通過するノーマルモードノイズの波高値が低減される。
【００１８】
また、本発明の第１のノイズ抑制回路において、ノーマルモードノイズの発生源が、第２の位置と第３の位置の間の位置を除いて、第２の位置よりも第３の位置に近い位置にある場合には、ノーマルモード注入信号伝送路によって、第３の位置およびこれに対応する位置において第１および第２の導電線より検出される信号に基づいてノーマルモード注入信号が生成され、このノーマルモード注入信号は第５の巻線に供給される。第５の巻線は、第３の巻線を介して、第１の導電線上のノーマルモードノイズに対して逆相となるようにノーマルモード注入信号を第１の導電線に注入すると共に、第４の巻線を介して、第２の導電線上のノーマルモードノイズに対して逆相となるようにノーマルモード注入信号を第２の導電線に注入する。これにより、第１および第２の導電線において、第２の位置からノーマルモードノイズの進行方向の先でノーマルモードノイズが抑制される。
【００１９】
また、本発明の第１のノイズ抑制回路において、ノーマルモードノイズの発生源が、第２の位置と第３の位置の間の位置を除いて、第３の位置よりも第２の位置に近い位置にある場合には、第５の巻線によって、第２の位置およびこれに対応する位置において第１および第２の導電線より検出される信号に基づいてノーマルモード注入信号が生成される。ノーマルモード注入信号伝送路は、第３の位置において、第１の導電線上のノーマルモードノイズに対して逆相となるようにノーマルモード注入信号を第１の導電線に注入すると共に、第３の位置に対応する位置において、第２の導電線上のノーマルモードノイズに対して逆相となるようにノーマルモード注入信号を第２の導電線に注入する。これにより、第１および第２の導電線において、第３の位置からノーマルモードノイズの進行方向の先でノーマルモードノイズが抑制される。
【００２０】
本発明の第１のノイズ抑制回路において、ノーマルモード注入信号伝送路は、ノーマルモード注入信号を通過させるためのキャパシタを含んでいてもよい。
【００２１】
また、本発明の第１のノイズ抑制回路において、コモンモードノイズ抑制手段は、更に、第１および第２の巻線に結合された第６の巻線と、第６の巻線に接続され、第１の位置とは異なる第４の位置において第１の導電線に接続され、更に第４の位置に対応する位置において第２の導電線に接続され、コモンモードノイズを抑制するために第１および第２の導電線に注入されるコモンモード注入信号を伝送するコモンモード注入信号伝送路と、第１の位置と第４の位置の間の第５の位置において第１の導電線に挿入された第７の巻線と、第５の位置に対応する位置において第２の導電線に挿入されると共に第７の巻線に結合され、第７の巻線と協働してコモンモードノイズを抑制する第８の巻線とを有していてもよい。第７および第８の巻線は、第１の位置と第４の位置の間において第１および第２の導電線を通過するコモンモードノイズの波高値を低減する。
【００２２】
本発明の第１のノイズ抑制回路が上記の構成の場合において、コモンモードノイズの発生源が、第１の位置と第４の位置の間の位置を除いて、第１の位置よりも第４の位置に近い位置にある場合には、コモンモード注入信号伝送路によって、第４の位置およびこれに対応する位置において第１および第２の導電線より検出される信号に基づいてコモンモード注入信号が生成され、このコモンモード注入信号は第６の巻線に供給される。第６の巻線は、第１および第２の巻線を介して、第１および第２の導電線上のコモンモードノイズに対して逆相となるようにコモンモード注入信号を第１および第２の導電線に注入する。これにより、第１および第２の導電線において、第１の位置からコモンモードノイズの進行方向の先でコモンモードノイズが抑制される。
【００２３】
また、本発明の第１のノイズ抑制回路が上記の構成の場合において、コモンモードノイズの発生源が、第１の位置と第４の位置の間の位置を除いて、第４の位置よりも第１の位置に近い位置にある場合には、第６の巻線によって、第１の位置およびこれに対応する位置において第１および第２の導電線より検出される信号に基づいてコモンモード注入信号が生成される。コモンモード注入信号伝送路は、第４の位置およびこれに対応する位置において、第１および第２の導電線上のコモンモードノイズに対して逆相となるようにコモンモード注入信号を第１および第２の導電線に注入する。これにより、第１および第２の導電線において、第４の位置からコモンモードノイズの進行方向の先でコモンモードノイズが抑制される。
【００２４】
また、本発明の第１のノイズ抑制回路が上記の構成の場合において、第７の巻線と第８の巻線は、漏れインダクタンスが発生するように結合され、第５の位置は第２の位置と第３の位置の間に配置されてもよい。これにより、第１および第２の巻線によって発生される漏れインダクタンスに加え、第７および第８の巻線によって発生される漏れインダクタンスによっても、第２の位置と第３の位置の間において第１および第２の導電線を通過するノーマルモードノイズの波高値が低減される。
【００２５】
本発明の第１のノイズ抑制回路において、コモンモード注入信号伝送路は、コモンモード注入信号を通過させるためのキャパシタを含んでいてもよい。
【００２６】
本発明の第２のノイズ抑制回路において、ノーマルモードノイズ抑制手段は、所定の第１の位置において第１の導電線に挿入され、第１の導電線上のノーマルモードノイズを抑制する第１の巻線と、第１の位置に対応する位置において第２の導電線に挿入されると共に、漏れインダクタンスが発生するように第１の巻線に結合され、第２の導電線上のノーマルモードノイズを抑制する第２の巻線とを有している。
【００２７】
また、本発明の第２のノイズ抑制回路において、コモンモードノイズ抑制手段は、第１の位置とは異なる第２の位置において第１の導電線に挿入された第３の巻線と、第２の位置に対応する位置において第２の導電線に挿入されると共に第３の巻線に結合され、第３の巻線と協働してコモンモードノイズを抑制する第４の巻線と、第３および第４の巻線に結合された第５の巻線と、第５の巻線に接続され、第１および第２の位置とは異なる第３の位置において第１の導電線に接続され、更に第３の位置に対応する位置において第２の導電線に接続され、コモンモードノイズを抑制するために第１および第２の導電線に注入されるコモンモード注入信号を伝送するコモンモード注入信号伝送路とを有している。
【００２８】
また、本発明の第２のノイズ抑制回路において、第１の位置は第２の位置と第３の位置の間に配置され、これにより、第１および第２の巻線によって発生される漏れインダクタンスによって、第２の位置と第３の位置の間において第１および第２の導電線を通過するコモンモードノイズの波高値が低減される。
【００２９】
また、本発明の第２のノイズ抑制回路において、コモンモードノイズの発生源が、第２の位置と第３の位置の間の位置を除いて、第２の位置よりも第３の位置に近い位置にある場合には、コモンモード注入信号伝送路によって、第３の位置およびこれに対応する位置において第１および第２の導電線より検出される信号に基づいてコモンモード注入信号が生成され、このコモンモード注入信号は第５の巻線に供給される。第５の巻線は、第３および第４の巻線を介して、第１および第２の導電線上のコモンモードノイズに対して逆相となるようにコモンモード注入信号を第１および第２の導電線に注入する。これにより、第１および第２の導電線において、第２の位置からコモンモードノイズの進行方向の先でコモンモードノイズが抑制される。
【００３０】
また、本発明の第２のノイズ抑制回路において、コモンモードノイズの発生源が、第２の位置と第３の位置の間の位置を除いて、第３の位置よりも第２の位置に近い位置にある場合には、第５の巻線によって、第２の位置およびこれに対応する位置において第１および第２の導電線より検出される信号に基づいてコモンモード注入信号が生成される。コモンモード注入信号伝送路は、第３の位置およびこれに対応する位置において、第１および第２の導電線上のコモンモードノイズに対して逆相となるようにコモンモード注入信号を第１および第２の導電線に注入する。これにより、第１および第２の導電線において、第３の位置からコモンモードノイズの進行方向の先でコモンモードノイズが抑制される。
【００３１】
また、本発明の第２のノイズ抑制回路において、コモンモード注入信号伝送路は、コモンモード注入信号を通過させるためのキャパシタを含んでいてもよい。
【００３２】
また、本発明の第２のノイズ抑制回路において、ノーマルモードノイズ抑制手段は、更に、第１および第２の巻線に結合された第６の巻線と、第６の巻線に接続され、第１の位置とは異なる第４の位置において第１の導電線に接続され、更に第４の位置に対応する位置において第２の導電線に接続され、ノーマルモードノイズを抑制するために第１および第２の導電線に注入されるノーマルモード注入信号を伝送するノーマルモード注入信号伝送路とを有していてもよい。この場合、第２の位置は第１の位置と第４の位置の間に配置され、これにより、第３および第４の巻線によって発生される漏れインダクタンスによって、第１の位置と第４の位置の間において第１および第２の導電線を通過するノーマルモードノイズの波高値が低減されてもよい。
【００３３】
本発明の第２のノイズ抑制回路が上記の構成の場合において、ノーマルモードノイズの発生源が、第１の位置と第４の位置の間の位置を除いて、第１の位置よりも第４の位置に近い位置にある場合には、ノーマルモード注入信号伝送路によって、第４の位置およびこれに対応する位置において第１および第２の導電線より検出される信号に基づいてノーマルモード注入信号が生成され、このノーマルモード注入信号は第６の巻線に供給される。第６の巻線は、第１の巻線を介して、第１の導電線上のノーマルモードノイズに対して逆相となるようにノーマルモード注入信号を第１の導電線に注入すると共に、第２の巻線を介して、第２の導電線上のノーマルモードノイズに対して逆相となるようにノーマルモード注入信号を第２の導電線に注入する。これにより、第１および第２の導電線において、第１の位置からノーマルモードノイズの進行方向の先でノーマルモードノイズが抑制される。
【００３４】
本発明の第２のノイズ抑制回路が上記の構成の場合において、ノーマルモードノイズの発生源が、第１の位置と第４の位置の間の位置を除いて、第４の位置よりも第１の位置に近い位置にある場合には、第６の巻線によって、第１の位置およびこれに対応する位置において第１および第２の導電線より検出される信号に基づいてノーマルモード注入信号が生成される。ノーマルモード注入信号伝送路は、第４の位置において、第１の導電線上のノーマルモードノイズに対して逆相となるようにノーマルモード注入信号を第１の導電線に注入すると共に、第４の位置に対応する位置において、第２の導電線上のノーマルモードノイズに対して逆相となるようにノーマルモード注入信号を第２の導電線に注入する。これにより、第１および第２の導電線において、第４の位置からノーマルモードノイズの進行方向の先でノーマルモードノイズが抑制される。
【００３５】
また、本発明の第２のノイズ抑制回路において、ノーマルモード注入信号伝送路は、ノーマルモード注入信号を通過させるためのキャパシタを含んでいてもよい。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
始めに、本発明の実施の形態で使用するノイズ抑制技術について説明する。本発明の実施の形態では、相殺型ノイズ抑制回路を使用する。図２を参照して、この相殺型ノイズ抑制回路の基本構成と作用について説明する。
【００３７】
図２に示したように、相殺型ノイズ抑制回路は、所定の位置Ａにおいて導電線１０１に挿入された注入・検出部１０５と、注入・検出部１０５に接続されると共に、位置Ａとは異なる位置Ｂにおいて導電線１０１に接続された注入信号伝送部１０６と、位置Ａと位置Ｂとの間において導電線１０１に挿入されたインピーダンス素子１０７とを備えている。注入・検出部１０５とインピーダンス素子１０７は、それぞれ、例えばインダクタンス素子を含んでいる。注入信号伝送部１０６は、例えば、キャパシタからなるハイパスフィルタを含んでいる。
【００３８】
図２に示した相殺型ノイズ抑制回路において、ノイズの発生源が、位置Ａと位置Ｂの間の位置を除いて、位置Ａよりも位置Ｂに近い位置にある場合には、注入信号伝送部１０６は、位置Ｂにおいて導電線１０１上のノイズに対応する信号を検出すると共に、この信号に基づいて、導電線１０１上のノイズを抑制するために導電線１０１に注入される注入信号を生成する。注入信号伝送部１０６は、この注入信号を注入・検出部１０５に供給する。注入・検出部１０５は、導電線１０１上のノイズに対して逆相になるように注入信号を導電線１０１に注入する。これにより、導電線１０１上のノイズが注入信号によって相殺され、導電線１０１において位置Ａからノイズの進行方向の先でノイズが抑制される。なお、本出願において、ノイズとは不必要な信号も含む。
【００３９】
また、図２に示した相殺型ノイズ抑制回路において、ノイズの発生源が、位置Ａと位置Ｂの間の位置を除いて、位置Ｂよりも位置Ａに近い位置にある場合には、注入・検出部１０５は、導電線１０１上のノイズに対応する信号を検出する。注入信号伝送部１０６は、注入・検出部１０５によって検出された信号に基づいて、導電線１０１上のノイズを抑制するために導電線１０１に注入される注入信号を生成する。注入信号伝送部１０６は、位置Ｂにおいて、導電線１０１上のノイズに対して逆相になるように注入信号を導電線１０１に注入する。これにより、導電線１０１上のノイズが注入信号によって相殺され、導電線１０１において位置Ｂからノイズの進行方向の先でノイズが抑制される。
【００４０】
また、インピーダンス素子１０７は、位置Ａと位置Ｂとの間において、導電線１０１を通過するノイズの波高値を低減する。これにより、インピーダンス素子１０７を経由して伝搬するノイズの波高値と、注入信号伝送部１０６を経由して導電線１０１に注入される注入信号の波高値との差が低減される。
【００４１】
後で詳しく説明するが、相殺型ノイズ抑制回路によれば、広い周波数範囲においてノイズを効果的に抑制することが可能になる。
【００４２】
以下、相殺型ノイズ抑制回路の具体的な構成の例について説明する。相殺型ノイズ抑制回路の構成には、ノーマルモードノイズ抑制用の構成と、コモンモードノイズ抑制用の構成とがある。
【００４３】
まず、図３を参照して、ノーマルモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路の構成の一例について説明する。図３に示した相殺型ノイズ抑制回路は、一対の端子１１１ａ，１１１ｂと、他の一対の端子１１２ａ，１１２ｂと、端子１１１ａ，１１２ａ間を接続する導電線１１３と、端子１１１ｂ，１１２ｂ間を接続する導電線１１４とを備えている。この相殺型ノイズ抑制回路は、更に、所定の位置Ａにおいて、導電線１１３に挿入された第１の巻線１１５ａと、磁芯１１５ｃと、この磁芯１１５ｃを介して第１の巻線１１５ａに結合された第２の巻線１１５ｂとを備えている。巻線１１５ａ，１１５ｂは、共に磁芯１１５ｃに巻かれている。
【００４４】
図３に示した相殺型ノイズ抑制回路は、更に、一端が、位置Ａとは異なる位置Ｂにおいて導電線１１３に接続され、他端が第２の巻線１１５ｂの一端に接続されたキャパシタ１１６と、位置Ａと位置Ｂの間の位置において導電線１１３に挿入されたインダクタンス素子１１７とを備えている。第２の巻線１１５ｂの他端は導電線１１４に接続されている。キャパシタ１１６は、周波数が所定値以上の信号を通過させるハイパスフィルタとして機能する。
【００４５】
巻線１１５ａ，１１５ｂおよび磁芯１１５ｃは、図２における注入・検出部１０５に対応する。キャパシタ１１６は、図２における注入信号伝送部１０６に対応する。インダクタンス素子１１７は、図２におけるインピーダンス素子１０７に対応する。
【００４６】
次に、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路の作用について説明する。まず、ノイズの発生源が、位置Ａと位置Ｂの間の位置を除いて、位置Ａよりも位置Ｂに近い位置にある場合について説明する。この場合には、キャパシタ１１６によって、位置Ｂにおける導電線１１３上のノーマルモードノイズが検出され、更に、このノイズに対して逆相となる注入信号が生成される。この注入信号は第２の巻線１１５ｂに供給される。第２の巻線１１５ｂは、第１の巻線１１５ａを介して、注入信号を導電線１１３に注入する。これにより、導電線１１３において位置Ａからノーマルモードノイズの進行方向の先でノーマルモードノイズが抑制される。
【００４７】
次に、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路において、ノイズの発生源が、位置Ａと位置Ｂの間の位置を除いて、位置Ｂよりも位置Ａに近い位置にある場合について説明する。この場合には、第１の巻線１１５ａを介して、第２の巻線１１５ｂによって、位置Ａにおける導電線１１３上のノーマルモードノイズが検出され、このノーマルモードノイズに対応した注入信号が生成される。この注入信号は、キャパシタ１１６を経て、位置Ｂにおいて導電線１１３上のノーマルモードノイズに対して逆相になるように注入される。これにより、導電線１１３において位置Ｂからノーマルモードノイズの進行方向の先でノーマルモードノイズが抑制される。
【００４８】
ここで、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路からインダクタンス素子１１７を除いた回路について考える。ここでは、キャパシタ１１６のインピーダンスが０であると共に、第１の巻線１１５ａと第２の巻線１１５ｂとの結合係数が１であると仮定する。また、ここでは、ノーマルモードノイズの発生源が位置Ａよりも位置Ｂに近い位置にあり、端子１１１ａ，１１１ｂ間に電位差Ｖｉｎを生じさせるノーマルモードノイズが端子１１１ａ，１１１ｂに入力された場合について考える。この場合、ノーマルモードノイズは、キャパシタ１１６を通過し、その際、キャパシタ１１６の作用によって位相が１８０°ずれる。その結果、第２の巻線１１５ｂの両端間には電位差−Ｖｉｎが発生する。この第２の巻線１１５ｂの両端間に発生した電位差−Ｖｉｎに応じて、第１の巻線１１５ａの両端間にも電位差−Ｖｉｎが発生する。その結果、端子１１２ａ，１１２ｂ間の電位差は０となる。従って、相殺型ノイズ抑制回路によれば、原理的には、キャパシタ１１６の通過帯域内においては周波数にかかわらずに、ノーマルモードノイズを完全に除去することが可能である。すなわち、相殺型ノイズ抑制回路によれば、広い周波数範囲においてノーマルモードノイズを効果的に抑制することが可能になる。
【００４９】
しかしながら、実際には、キャパシタ１１６のインピーダンスは、０になることはなく、更に、周波数に応じて変化する。また、キャパシタ１１６と第２の巻線１１５ｂとによって直列共振回路が構成されるため、このキャパシタ１１６と第２の巻線１１５ｂとを含む信号の経路のインピーダンスは、直列共振回路の共振周波数近傍の狭い周波数範囲でのみ小さくなる。そのため、インダクタンス素子１１７を含まない相殺型ノイズ抑制回路では、狭い周波数範囲でしかノーマルモードノイズを低減することができない。また、第１の巻線１１５ａと第２の巻線１１５ａとの結合係数は、実際には１よりも小さくなる。従って、第２の巻線１１５ｂに供給された電圧と同じ値の電圧が第１の巻線１１５ａに発生するわけではない。これらのことから、インダクタンス素子１１７を含まない相殺型ノイズ抑制回路では、広い周波数範囲においてノーマルモードノイズを効果的に抑制することが困難である。
【００５０】
図３に示した相殺型ノイズ抑制回路では、位置Ａと位置Ｂとの間において、導電線１１３にインダクタンス素子１１７を挿入している。これにより、この相殺型ノイズ抑制回路では、インダクタンス素子１１７を経由して伝搬するノーマルモードノイズの波高値と、キャパシタ１１６を経由して導電線１１３に注入される逆相信号の波高値との差が低減される。その結果、この相殺型ノイズ抑制回路によれば、広い周波数範囲においてノーマルモードノイズを効果的に抑制することが可能になる。
【００５１】
次に、図４を参照して、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路の作用について詳しく説明する。図４は、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路に、ノーマルモードノイズ発生源１１８と負荷１１９とを接続した回路を示す回路図である。ノーマルモードノイズ発生源１１８は、端子１１１ａ，１１１ｂ間に接続され、端子１１１ａ，１１１ｂ間に電位差Ｖｉｎを生じさせる。負荷１１９は、端子１１２ａ，１１２ｂ間に接続され、インピーダンスＺｏを有している。
【００５２】
図４に示した回路において、第２の巻線１１５ｂのインダクタンスをＬ１１とし、第１の巻線１１５ａのインダクタンスをＬ１２とし、キャパシタ１１６のキャパシタンスをＣ１とし、インダクタンス素子１１７のインダクタンスをＬ２１とする。また、キャパシタ１１６および第２の巻線１１５ｂを通過する電流をｉ１とし、この電流ｉ１の経路のインピーダンスの総和をＺ１とする。また、インダクタンス素子１１７および第１の巻線１１５ａを通過する電流をｉ２とし、この電流ｉ２の経路のインピーダンスの総和をＺ２とする。
【００５３】
また、第１の巻線１１５ａと第２の巻線１１５ｂとの間の相互インダクタンスをＭとし、両者の結合係数をＫとする。結合係数Ｋは、以下の式（１）で表わされる。
【００５４】
Ｋ＝Ｍ／√（Ｌ１１・Ｌ１２）    …（１）
【００５５】
上記のインピーダンスの総和Ｚ１，Ｚ２は、それぞれ、以下の式（２），（３）で表わされる。なお、ｊは√（−１）を表わし、ωはノーマルモードノイズの角周波数を表わしている。
【００５６】
Ｚ１＝ｊ（ωＬ１１−１／ωＣ１）    …（２）
Ｚ２＝Ｚｏ＋ｊω（Ｌ１２＋Ｌ２１）  …（３）
【００５７】
また、電位差Ｖｉｎは、以下の式（４），（５）で表わされる。
【００５８】
Ｖｉｎ＝Ｚ１・ｉ１＋ｊωＭ・ｉ２    …（４）
Ｖｉｎ＝Ｚ２・ｉ２＋ｊωＭ・ｉ１    …（５）
【００５９】
以下、式（２）〜（５）に基づいて、電流ｉ１を含まずに、電流ｉ２を表わす式を求める。そのために、まず、式（４）から次の式（６）を導く。
【００６０】
ｉ１＝（Ｖｉｎ−ｊωＭ・ｉ２）／Ｚ１  …（６）
【００６１】
次に、式（６）を式（５）に代入すると、次の式（７）が得られる。
【００６２】
ｉ２＝Ｖｉｎ（Ｚ１−ｊωＭ）／（Ｚ１・Ｚ２＋ω２・Ｍ２）  …（７）
【００６３】
図４に示した相殺型ノイズ抑制回路によってノーマルモードノイズを抑制することは、式（７）で表わされる電流ｉ２を小さくすることであると言える。式（７）によれば、式（７）の右辺の分母が大きくなれば、電流ｉ２は小さくなる。そこで、式（７）の右辺の分母（Ｚ１・Ｚ２＋ω２・Ｍ２）について考察する。
【００６４】
まず、Ｚ１は、式（２）で表わされるため、第２の巻線１１５ｂのインダクタンスＬ１１が大きいほど大きくなると共に、キャパシタ１１６のキャパシタンスＣ１が大きいほど大きくなる。
【００６５】
次に、Ｚ２は、式（３）で表わされるため、第１の巻線１１５ａのインダクタンスＬ１２とインダクタンス素子１１７のインダクタンスＬ２１との和が大きいほど大きくなる。従って、インダクタンスＬ１２とインダクタンスＬ２１の少なくとも一方を大きくすれば、電流ｉ２を小さくすることができる。また、式（７）から、第１の巻線１１５ａだけでもノーマルモードノイズを抑制することができるが、インダクタンス素子１１７を加えることでノーマルモードノイズをより抑制することができることが分かる。
【００６６】
また、式（７）の右辺の分母にはω２・Ｍ２が含まれていることから、相互インダクタンスＭを大きくすることにより、電流ｉ２を小さくすることができる。式（１）から分かるように結合係数Ｋは相互インダクタンスＭに比例するため、結合係数Ｋを大きくすれば、図４に示した相殺型ノイズ抑制回路によるノーマルモードノイズの抑制効果が大きくなる。相互インダクタンスＭは、式（７）の右辺の分母中に２乗の形で含まれていることから、結合係数Ｋの値によってノーマルモードノイズの抑制効果は大きく変化する。
【００６７】
なお、ノーマルモードノイズの発生源が、位置Ｂよりも位置Ａに近い位置にある場合には、第２の巻線１１５ｂとキャパシタ１１６の役割が、図３および図４を用いた説明とは逆になる。しかし、この場合にも、上記の説明は、同様に当てはまる。
【００６８】
次に、図５を参照して、コモンモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路の構成の一例について説明する。図５に示した相殺型ノイズ抑制回路は、一対の端子１２１ａ，１２１ｂと、他の一対の端子１２２ａ，１２２ｂと、端子１２１ａ，１２２ａ間を接続する導電線１２３と、端子１２１ｂ，１２２ｂ間を接続する導電線１２４とを備えている。この相殺型ノイズ抑制回路は、更に、所定の位置Ａにおいて、導電線１２３に挿入された第１の巻線１２５ａと、磁芯１２５ｄと、位置Ａに対応する位置において導電線１２４に挿入されると共に磁芯１２５ｄを介して第１の巻線１２５ａに結合され、第１の巻線１２５ａと協働してコモンモードノイズを抑制する第２の巻線１２５ｂと、磁芯１２５ｄを介して第１の巻線１２５ａおよび第２の巻線１２５ｂに結合された第３の巻線１２５ｃとを備えている。巻線１２５ａ，１２５ｂおよび磁芯１２５ｄは、コモンモードチョークコイルを構成している。すなわち、巻線１２５ａ，１２５ｂは、巻線１２５ａ，１２５ｂにノーマルモードの電流が流れたときに各巻線１２５ａ，１２５ｂを流れる電流によって磁芯１２５ｄに誘起される磁束が互いに相殺されるような向きに、磁芯１２５ｄに巻かれている。これにより、巻線１２５ａ，１２５ｂは、コモンモードノイズを抑制し、ノーマルモードノイズを通過させる。
【００６９】
図５に示した相殺型ノイズ抑制回路は、更に、一端が、位置Ａとは異なる位置Ｂにおいて導電線１２３に接続され、他端が第３の巻線１２５ｃの一端に接続されたキャパシタ１２６ａと、一端が、位置Ｂに対応する位置において導電線１２４に接続され、他端が第３の巻線１２５ｃの一端に接続されたキャパシタ１２６ｂとを備えている。第３の巻線１２５ｃの他端は接地されている。キャパシタ１２６ａ，１２６ｂは、周波数が所定値以上の信号を通過させるハイパスフィルタとして機能する。
【００７０】
図５に示した相殺型ノイズ抑制回路は、更に、位置Ａと位置Ｂの間の位置Ｃにおいて導電線１２３に挿入された巻線１２７ａと、磁芯１２７ｃと、位置Ｃに対応する位置において導電線１２４に挿入されると共に磁芯１２７ｃを介して巻線１２７ａに結合され、巻線１２７ａと協働してコモンモードノイズを抑制する巻線１２７ｂとを備えている。巻線１２７ａ，１２７ｂおよび磁芯１２７ｃは、コモンモードチョークコイルを構成している。すなわち、巻線１２７ａ，１２７ｂは、巻線１２７ａ，１２７ｂにノーマルモードの電流が流れたときに各巻線１２７ａ，１２７ｂを流れる電流によって磁芯１２７ｃに誘起される磁束が互いに相殺されるような向きに、磁芯１２７ｃに巻かれている。これにより、巻線１２７ａ，１２７ｂは、コモンモードノイズを抑制し、ノーマルモードノイズを通過させる。
【００７１】
巻線１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃおよび磁芯１２５ｄは、図２における注入・検出部１０５に対応する。キャパシタ１２６ａ，１２６ｂは、図２における注入信号伝送部１０６に対応する。巻線１２７ａ，１２７ｂおよび磁芯１２７ｃからなるコモンモードチョークコイルは、図２におけるインピーダンス素子１０７に対応する。
【００７２】
図５に示した相殺型ノイズ抑制回路の作用について説明する。まず、ノイズの発生源が、位置Ａと位置Ｂの間の位置を除いて、位置Ａよりも位置Ｂに近い位置にある場合について説明する。この場合には、キャパシタ１２６ａ，１２６ｂによって、位置Ｂおよびこれに対応する位置における導電線１２３，１２４上のコモンモードノイズが検出され、更に、このノイズに対して逆相となる注入信号が生成される。この注入信号は第３の巻線１２５ｃに供給される。第３の巻線１２５ｃは、第１および第２の巻線１２５ａ，１２５ｂを介して、注入信号を導電線１２３，１２４に注入する。これにより、導電線１２３，１２４において位置Ａからコモンモードノイズの進行方向の先でコモンモードノイズが抑制される。
【００７３】
また、図５に示した相殺型ノイズ抑制回路において、ノイズの発生源が、位置Ａと位置Ｂの間の位置を除いて、位置Ｂよりも位置Ａに近い位置にある場合には、第１および第２の巻線１２５ａ，１２５ｂを介して第３の巻線１２５ｃによって、位置Ａおよびこれに対応する位置における導電線１２３，１２４上のコモンモードノイズが検出され、このコモンモードノイズに対応した注入信号が生成される。この注入信号は、キャパシタ１２６ａ，１２６ｂを経て、位置Ｂおよびこれに対応する位置において、導電線１２３，１２４上のコモンモードノイズに対して逆相になるように注入される。これにより、導電線１１３，１１４において位置Ｂからコモンモードノイズの進行方向の先でコモンモードノイズが抑制される。
【００７４】
図５に示した相殺型ノイズ抑制回路において、導電線１２３上のノイズに関する作用と、導電線１２４上のノイズに関する作用とに分けて考えると、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路の作用についての詳細な説明は、図５に示した相殺型ノイズ抑制回路についても当てはまる。
【００７５】
また、本発明の実施の形態では、ここまで説明してきた相殺型ノイズ抑制回路の他に、漏れインダクタンスが発生するように結合された２つの巻線を含むノイズフィルタ回路を使用する。このノイズフィルタ回路には、コモンモードノイズを抑制するコモンモードノイズフィルタ回路と、ノーマルモードノイズを抑制するノーマルモードノイズフィルタ回路とがある。以下、これらのノイズフィルタ回路について説明する。
【００７６】
図６は、コモンモードノイズフィルタ回路を示す回路図である。このフィルタ回路は、一対の端子１３１ａ，１３１ｂと、他の一対の端子１３２ａ，１３２ｂと、端子１３１ａ，１３２ａ間を接続する導電線１３３と、端子１３１ｂ，１３２ｂ間を接続する導電線１３４とを備えている。このフィルタ回路は、更に、導電線１３３に挿入された第１の巻線１３５ａと、磁芯１３５ｃと、導電線１３４に挿入されると共に磁芯１３５ｃを介して第１の巻線１３５ａに結合され、第１の巻線１３５ａと協働してコモンモードノイズを抑制する第２の巻線１３５ｂとを備えている。巻線１３５ａ，１３５ｂは、巻線１３５ａ，１３５ｂにノーマルモードの電流が流れたときに各巻線１３５ａ，１３５ｂを流れる電流によって磁芯１３５ｃに誘起される磁束が互いに相殺されるような向きに、磁芯１３５ｃに巻かれている。これにより、巻線１３５ａ，１３５ｂは、コモンモードノイズを抑制し、ノーマルモードノイズを通過させる。
【００７７】
図６に示したフィルタ回路において、巻線１３５ａと巻線１３５ｂとの結合係数は、１よりも小さい。従って、巻線１３５ａ，１３５ｂは、導電線１３３，１３４のそれぞれにおいて漏れインダクタンスを発生させる。これらの漏れインダクタンスを考慮すると、図６に示したフィルタ回路の等価回路は、図７に示すようになる。図７に示した回路では、図６に示した回路において、巻線１３５ａと端子１３２ａとの間に、導電線１３３側の漏れインダクタンスと等しいインダクタンスを有する仮想のインダクタ１３６ａが挿入され、巻線１３５ｂと端子１３２ｂとの間に、導電線１３４側の漏れインダクタンスと等しいインダクタンスを有する仮想のインダクタ１３６ｂが挿入されている。
【００７８】
ここで、図７に示した回路において、例えば、巻線１３５ａ，１３５ｂのインダクタンスをそれぞれ３００μＨとし、巻線１３５ａと巻線１３５ｂとの結合係数を、一般的に得られる値である０．９９５とする。この場合、導電線１３３，１３４のそれぞれにおける漏れインダクタンス、すなわちインダクタ１３６ａ，１３６ｂのインダクタンスは、それぞれ１．５μＨとなる。
【００７９】
図８は、ノーマルモードノイズフィルタ回路を示す回路図である。このフィルタ回路は、一対の端子１４１ａ，１４１ｂと、他の一対の端子１４２ａ，１４２ｂと、端子１４１ａ，１４２ａ間を接続する導電線１４３と、端子１４１ｂ，１４２ｂ間を接続する導電線１４４とを備えている。このフィルタ回路は、更に、導電線１４３に挿入され、導電線１４３上のノーマルモードノイズを抑制する第１の巻線１４５ａと、磁芯１４５ｃと、導電線１４４に挿入されると共に磁芯１４５ｃを介して第１の巻線１４５ａに結合され、導電線１４４上のノーマルモードノイズを抑制する第２の巻線１４５ｂとを備えている。巻線１４５ａ，１４５ｂは、巻線１４５ａ，１４５ｂにノーマルモードの電流が流れたときに各巻線１４５ａ，１４５ｂを流れる電流によって磁芯１４５ｃに誘起される磁束の方向が同じになるような向きに、磁芯１４５ｃに巻かれている。これにより、巻線１４５ａ，１４５ｂは、ノーマルモードノイズを抑制し、コモンモードノイズを通過させる。
【００８０】
図８に示したフィルタ回路において、巻線１４５ａと巻線１４５ｂとの結合係数は、１よりも小さい。従って、巻線１４５ａ，１４５ｂは、導電線１４３，１４４のそれぞれにおいて漏れインダクタンスを発生させる。これらの漏れインダクタンスを考慮すると、図８に示したフィルタ回路の等価回路は、図９に示すようになる。図９に示した回路では、図８に示した回路において、巻線１４５ａと端子１４２ａとの間に、導電線１４３側の漏れインダクタンスと等しいインダクタンスを有する仮想のインダクタ１４６ａが挿入され、巻線１４５ｂと端子１４２ｂとの間に、導電線１４４側の漏れインダクタンスと等しいインダクタンスを有する仮想のインダクタ１４６ｂが挿入されている。
【００８１】
本発明の各実施の形態では、図２ないし図９を参照して説明したノイズ抑制技術を利用すると共に漏れインダクタンスを利用して、広い周波数範囲においてノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズを効果的に抑制でき、且つ小型化が可能なノイズ抑制回路を実現する。
【００８２】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制回路の構成を示す回路図である。本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、図３に示したノーマルモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路の機能と、図６に示したコモンモードノイズフィルタ回路の機能とを併せ持つものである。
【００８３】
本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、一対の端子１ａ，１ｂと、他の一対の端子２ａ，２ｂと、端子１ａ，２ａ間を接続する第１の導電線３と、端子１ｂ，２ｂ間を接続する第２の導電線４とを備えている。このノイズ抑制回路は、交流電力または直流電力を輸送する電力線に接続されるようになっている。電力線は、２本の電力導電線を含んでいる。ノイズ抑制回路は、２本の電力導電線の途中に挿入されるようになっている。端子１ａ，２ａは一方の電力導電線に接続され、端子１ｂ，２ｂは他方の電力導電線に接続される。ノイズ抑制回路の抑制対象となるノイズの発生源は、端子１ａ，１ｂまたは端子２ａ，２ｂに接続される。従って、抑制対象となるノイズは、端子１ａ，１ｂまたは端子２ａ，２ｂからノイズ抑制回路に入力される。
【００８４】
ノイズ抑制回路は、更に、所定の第１の位置Ｐ１１ａにおいて導電線３に挿入された第１の巻線Ｗ１１と、磁芯１１と、第１の位置Ｐ１１ａに対応する位置Ｐ１１ｂにおいて導電線４に挿入されると共に、漏れインダクタンスが発生するように磁芯１１を介して第１の巻線Ｗ１１に結合され、第１の巻線Ｗ１１と協働してコモンモードノイズを抑制する第２の巻線Ｗ１２とを備えている。巻線Ｗ１１，Ｗ１２および磁芯１１は、コモンモードチョークコイルを構成している。すなわち、巻線Ｗ１１，Ｗ１２は、巻線Ｗ１１，Ｗ１２にノーマルモードの電流が流れたときに各巻線Ｗ１１，Ｗ１２を流れる電流によって磁芯１１に誘起される磁束が互いに相殺されるような向きに、磁芯１１に巻かれている。これにより、巻線Ｗ１１，Ｗ１２は、コモンモードノイズを抑制し、ノーマルモードノイズを通過させる。例えば、巻線Ｗ１１，Ｗ１２の巻数は等しくなっている。巻線Ｗ１１，Ｗ１２および磁芯１１は、本発明におけるコモンモードノイズ抑制手段に対応すると共に、図６に示したコモンモードノイズフィルタ回路の機能を発揮する。
【００８５】
ノイズ抑制回路は、更に、第１の位置Ｐ１１ａとは異なる第２の位置Ｐ１２ａにおいて導電線３に挿入され、導電線３上のノーマルモードノイズを抑制する第３の巻線Ｗ１３と、磁芯１２と、第２の位置Ｐ１２ａに対応する位置Ｐ１２ｂにおいて導電線４に挿入されると共に磁芯１２を介して第３の巻線Ｗ１３に結合され、導電線４上のノーマルモードノイズを抑制する第４の巻線Ｗ１４と、磁芯１２を介して第３の巻線Ｗ１３および第４の巻線Ｗ１４に結合された第５の巻線Ｗ１５とを備えている。巻線Ｗ１３，Ｗ１４は、巻線Ｗ１３，Ｗ１４にノーマルモードの電流が流れたときに各巻線Ｗ１３，Ｗ１４を流れる電流によって磁芯１２に誘起される磁束の方向が同じになるような向きに、磁芯１２に巻かれている。これにより、巻線Ｗ１３，Ｗ１４は、ノーマルモードノイズを抑制し、コモンモードノイズを通過させる。例えば、巻線Ｗ１３，Ｗ１４，Ｗ１５の巻数の比は、１：１：２になっている。
【００８６】
ノイズ抑制回路は、更に、一端が、第１の位置Ｐ１１ａおよび第２の位置Ｐ１２ａとは異なる第３の位置Ｐ１３ａにおいて導電線３に接続され、他端が第５の巻線Ｗ１５の一端に接続されたキャパシタ１３を備えている。第５の巻線Ｗ１５の他端は、第３の位置Ｐ１３ａに対応する位置Ｐ１３ｂにおいて導電線４に接続されている。キャパシタ１３は、周波数が所定値以上のノーマルモード信号を通過させるハイパスフィルタとして機能する。位置Ｐ１３ａから、キャパシタ１３および第５の巻線Ｗ１５を経て、位置Ｐ１３ｂに至る信号経路は、本発明におけるノーマルモード注入信号伝送路に対応する。すなわち、この経路は、ノーマルモードノイズを抑制するために導電線３，４に注入されるノーマルモード注入信号を伝送するようになっている。
【００８７】
本実施の形態において、第１の巻線Ｗ１１と第２の巻線Ｗ１２との結合係数は１よりも小さい。従って、巻線Ｗ１１，Ｗ１２は、導電線３，４のそれぞれにおいて漏れインダクタンスを発生させる。図１には、これらの漏れインダクタンスと等しいインダクタンスを有する仮想のインダクタＬ１０１，Ｌ１０２を含めている。インダクタＬ１０１は、第１の巻線Ｗ１１と第３の巻線Ｗ１３との間の位置において導電線３に挿入されている。インダクタＬ１０２は、第２の巻線Ｗ１２と第４の巻線Ｗ１４との間の位置において導電線４に挿入されている。
【００８８】
また、本実施の形態において、第１の位置Ｐ１１ａは第２の位置Ｐ１２ａと第３の位置Ｐ１３ａの間に配置されている。これにより、巻線Ｗ１１，Ｗ１２によって発生される漏れインダクタンス（インダクタＬ１０１，Ｌ１０２）によって、位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂと位置Ｐ１３ａ，Ｐ１３ｂとの間において導電線３，４を通過するノーマルモードノイズの波高値が低減される。
【００８９】
巻線Ｗ１３，Ｗ１４，Ｗ１５、磁芯１２、キャパシタ１３およびインダクタＬ１０１，Ｌ１０２は、本発明におけるノーマルモードノイズ抑制手段に対応すると共に、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路の機能を発揮する。
【００９０】
次に、本実施の形態に係るノイズ抑制回路の作用について説明する。まず、ノイズ抑制回路のコモンモードノイズ抑制作用について説明する。コモンモードノイズの発生源が、位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂと位置Ｐ１３ａ，Ｐ１３ｂの間の位置を除いて、位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂよりも位置Ｐ１３ａ，Ｐ１３ｂに近い位置にある場合と、コモンモードノイズの発生源が、位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂと位置Ｐ１３ａ，Ｐ１３ｂの間の位置を除いて、位置Ｐ１３ａ，Ｐ１３ｂよりも位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂに近い位置にある場合のいずれにおいても、コモンモードノイズは、コモンモードチョークコイルを構成する巻線Ｗ１１，Ｗ１２および磁芯１１によって抑制される。
【００９１】
次に、ノーマルモードノイズの発生源が、位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂと位置Ｐ１３ａ，Ｐ１３ｂの間の位置を除いて、位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂよりも位置Ｐ１３ａ，Ｐ１３ｂに近い位置にある場合におけるノイズ抑制回路のノーマルモードノイズ抑制作用について説明する。この場合には、キャパシタ１３によって、位置Ｐ１３ａ，Ｐ１３ｂにおいて導電線３，４よりノーマルモードノイズに対応する信号が検出され、更に、この信号に基づいて、ノーマルモードノイズに対して逆相となるノーマルモード注入信号が生成される。このノーマルモード注入信号は、第５の巻線Ｗ１５に供給される。第５の巻線Ｗ１５は、第３の巻線Ｗ１３を介して、導電線３上のノーマルモードノイズに対して逆相となるようにノーマルモード注入信号を導電線３に注入する。また、第５の巻線Ｗ１５は、第４の巻線Ｗ１４を介して、導電線４上のノーマルモードノイズに対して逆相となるようにノーマルモード注入信号を導電線４に注入する。これにより、導電線３，４において位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂからノーマルモードノイズの進行方向の先でノーマルモードノイズが抑制される。
【００９２】
次に、ノーマルモードノイズの発生源が、位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂと位置Ｐ１３ａ，Ｐ１３ｂの間の位置を除いて、位置Ｐ１３ａ，Ｐ１３ｂよりも位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂに近い位置にある場合におけるノイズ抑制回路のノーマルモードノイズ抑制作用について説明する。この場合には、第３の巻線Ｗ１３および第４の巻線Ｗ１４を通過するノーマルモードノイズに対応する信号が第５の巻線Ｗ１５に誘起される。このようにして、第５の巻線Ｗ１５によって、位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂにおいて導電線３，４よりノーマルモードノイズに対応する信号が検出されると共に、この信号に対応するノーマルモード注入信号が生成される。このノーマルモード注入信号は、キャパシタ１３を通過すると共に、位置Ｐ１３ａ，１３ｂにおいて導電線３，４に注入される。位置Ｐ１３ａでは、導電線３上のノーマルモードノイズに対して逆相となるようにノーマルモード注入信号が導電線３に注入される。位置Ｐ１３ｂでは、導電線４上のノーマルモードノイズに対して逆相となるようにノーマルモード注入信号が導電線４に注入される。これにより、導電線３，４において位置Ｐ１３ａ，Ｐ１３ｂからノーマルモードノイズの進行方向の先でノーマルモードノイズが抑制される。
【００９３】
このように、本実施の形態に係るノイズ抑制回路によれば、ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズを抑制することができる。特に、本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、ノーマルモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路の機能を有している。従って、このノイズ抑制回路によれば、相殺型ノイズ抑制回路の利点を生かして、広い周波数範囲においてノーマルモードノイズを効果的に抑制することが可能になる。
【００９４】
ところで、ノーマルモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路とコモンモードノイズフィルタ回路とを単純に組み合わせて、ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズを抑制できる回路を構成することも考えられる。しかしながら、この場合には、回路に含まれる部品点数が多くなり、回路が大型化するという問題が生じる。
【００９５】
本実施の形態では、導電線３，４において、位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂと位置Ｐ１３ａ，Ｐ１３ｂとの間に、漏れインダクタンスが発生するように結合された巻線Ｗ１１，Ｗ１２が設けられている。そして、この巻線Ｗ１１，Ｗ１２によって発生される漏れインダクタンス（インダクタＬ１０１，Ｌ１０２）によって、位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂと位置Ｐ１３ａ，Ｐ１３ｂとの間において導電線３，４を通過するノーマルモードノイズの波高値が低減される。これにより、位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂと位置Ｐ１３ａ，Ｐ１３ｂとの間において、導電線３，４を通過するノーマルモードノイズの波高値と、キャパシタ１３および第５の巻線Ｗ１５を経由して導電線３，４に注入される注入信号の波高値との差が低減される。
【００９６】
このように、本実施の形態では、コモンモードノイズ抑制用の巻線Ｗ１１，Ｗ１２によって発生される漏れインダクタンスを利用して、位置Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂと位置Ｐ１３ａ，Ｐ１３ｂとの間において導電線３，４を通過するノーマルモードノイズの波高値を低減させるようにしている。そのため、本実施の形態では、図３におけるインダクタンス素子１１７のような、ノーマルモードノイズの波高値を低減させるためのインダクタンス素子が不要になる。従って、本実施の形態に係るノイズ抑制回路によれば、ノーマルモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路とコモンモードノイズフィルタ回路とを単純に組み合わせて構成された回路に比べて、部品点数を少なくして、回路を小型化することが可能になる。
【００９７】
本実施の形態において、巻線Ｗ１１，Ｗ１２の結合係数は、０．００１〜０．９９９の範囲内であればよい。また、上記結合係数は、ノイズ抑制回路が使用される環境におけるノーマルモードノイズとコモンモードノイズとの割合に応じて適宜に設定することが好ましい。ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとが共にある程度存在する環境では、上記結合係数は、０．２〜０．８の範囲内であることが好ましい。ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとが同程度存在する環境では、上記結合係数は、０．４〜０．６の範囲内であることが好ましい。
【００９８】
また、本実施の形態では、ノーマルモード注入信号の伝送路は、注入信号を通過させるための素子としてキャパシタ１３を含んでいる。そのため、本実施の形態によれば、キャパシタ１３のみによって、ノーマルモードノイズに対応した信号の検出と、ノーマルモードノイズに対して逆相となる注入信号の生成とを行うことができる。従って、本実施の形態によれば、部品点数をより少なくすることができる。
【００９９】
次に、図１０を参照して、本実施の形態に係るノイズ抑制回路の伝送特性の一例について説明する。ここでは、図１に示した本実施の形態に係るノイズ抑制回路と、図３に示したノーマルモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路と、図６に示したコモンモードノイズフィルタ回路のそれぞれについて、シミュレーションによって伝送特性を求めた。なお、伝送特性としては、ゲインの周波数特性を求めた。
【０１００】
このシミュレーションでは、以下の数値を使用した。まず、図１における巻線Ｗ１１，Ｗ１２のインダクタンスは共に３００μＨとし、これらの結合係数は０．９９５とした。また、図１における巻線Ｗ１３，Ｗ１４のインダクタンスは６０μＨとし、巻線Ｗ１５のインダクタンスは２４０μＨとし、巻線Ｗ１３，Ｗ１４，Ｗ１５の結合係数は０．８とした。また、図１におけるキャパシタ１３のキャパシタンスは０．１μＦとした。また、図３における巻線１１５ａ，１１５ｂのインダクタンスは共に１２０μＨとし、これらの結合係数は０．８とした。また、図３におけるインダクタンス素子１１７のインダクタンスは３μＨとし、キャパシタ１１６のキャパシタンスは０．１μＦとした。また、図６における巻線１３５ａ，１３５ｂのインダクタンスは共に３００μＨとし、これらの結合係数は０．９９５とした。
【０１０１】
上述のシミュレーションによって求めた伝送特性を図１０に示す。図１０において、符号１５で示した線は、本実施の形態に係るノイズ抑制回路のコモンモード信号に対する伝送特性、および図６に示したコモンモードノイズフィルタ回路のコモンモード信号に対する伝送特性を表わしている。符号１５で示した線で表わされる２つの伝送特性は完全に一致している。また、図１０において、符号１６で示した線は、本実施の形態に係るノイズ抑制回路のノーマルモード信号に対する伝送特性を表わし、符号１７で示した線は、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路のノーマルモード信号に対する伝送特性を表わしている。符号１６，１７で示した各線で表わされる２つの伝送特性はほぼ一致している。図１０から、本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路の機能と、図６に示したコモンモードノイズフィルタ回路の機能とを発揮することが分かる。
【０１０２】
［第２の実施の形態］
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係るノイズ抑制回路の構成を示す回路図である。本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、図５に示したコモンモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路の機能と、図８に示したノーマルモードノイズフィルタ回路の機能とを併せ持つものである。
【０１０３】
本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、第１の実施の形態と同様に、一対の端子１ａ，１ｂと、他の一対の端子２ａ，２ｂと、端子１ａ，２ａ間を接続する第１の導電線３と、端子１ｂ，２ｂ間を接続する第２の導電線４とを備えている。
【０１０４】
ノイズ抑制回路は、更に、所定の第１の位置Ｐ２１ａにおいて導電線３に挿入され、導電線３上のノーマルモードノイズを抑制する第１の巻線Ｗ２１と、磁芯２１と、第１の位置Ｐ２１ａに対応する位置Ｐ２１ｂにおいて導電線４に挿入されると共に、漏れインダクタンスが発生するように磁芯２１を介して第１の巻線Ｗ２１に結合され、導電線４上のノーマルモードノイズを抑制する第２の巻線Ｗ２２とを備えている。巻線Ｗ２１，Ｗ２２は、巻線Ｗ２１，Ｗ２２にノーマルモードの電流が流れたときに各巻線Ｗ２１，Ｗ２２を流れる電流によって磁芯２１に誘起される磁束の方向が同じになるような向きに、磁芯２１に巻かれている。これにより、巻線Ｗ２１，Ｗ２２は、ノーマルモードノイズを抑制し、コモンモードノイズを通過させる。例えば、巻線Ｗ２１，Ｗ２２の巻数は等しくなっている。巻線Ｗ２１，Ｗ２２および磁芯２１は、本発明におけるノーマルモードノイズ抑制手段に対応すると共に、図８に示したノーマルモードノイズフィルタ回路の機能を発揮する。
【０１０５】
ノイズ抑制回路は、更に、第１の位置Ｐ２１ａとは異なる第２の位置Ｐ２２ａにおいて導電線３に挿入された第３の巻線Ｗ２３と、磁芯２２と、第２の位置Ｐ２２ａに対応する位置Ｐ２２ｂにおいて導電線４に挿入されると共に磁芯２２を介して第３の巻線Ｗ２３に結合され、第３の巻線Ｗ２３と協働してコモンモードノイズを抑制する第４の巻線Ｗ２４と、磁芯２２を介して第３の巻線Ｗ２３および第４の巻線Ｗ２４に結合された第５の巻線Ｗ２５とを備えている。巻線Ｗ２３，Ｗ２４および磁芯２２は、コモンモードチョークコイルを構成している。すなわち、巻線Ｗ２３，Ｗ２４は、巻線Ｗ２３，Ｗ２４にノーマルモードの電流が流れたときに各巻線Ｗ２３，Ｗ２４を流れる電流によって磁芯２２に誘起される磁束が互いに相殺されるような向きに、磁芯２２に巻かれている。これにより、巻線Ｗ２３，Ｗ２４は、コモンモードノイズを抑制し、ノーマルモードノイズを通過させる。例えば、巻線Ｗ２３，Ｗ２４，Ｗ２５の巻数は等しくなっている。
【０１０６】
ノイズ抑制回路は、更に、一端が、第１の位置Ｐ２１ａおよび第２の位置Ｐ２２ａとは異なる第３の位置Ｐ２３ａにおいて導電線３に接続され、他端が第５の巻線Ｗ２５の一端に接続されたキャパシタ２３と、一端が、第３の位置Ｐ２３ａに対応する位置Ｐ２３ｂにおいて導電線４に接続され、他端がキャパシタ２３の他端および第５の巻線Ｗ２５の一端に接続されたキャパシタ２４とを備えている。第５の巻線Ｗ２５の他端は接地されている。キャパシタ２３，２４は、周波数が所定値以上のコモンモード信号を通過させるハイパスフィルタとして機能する。位置Ｐ２３ａ，Ｐ２３ｂから、キャパシタ２３，２４および第５の巻線Ｗ２５を経て、グラウンドに至る信号経路は、本発明におけるコモンモード注入信号伝送路に対応する。すなわち、この経路は、コモンモードノイズを抑制するために導電線３，４に注入されるコモンモード注入信号を伝送するようになっている。
【０１０７】
本実施の形態において、第１の巻線Ｗ２１と第２の巻線Ｗ２２との結合係数は１よりも小さい。従って、巻線Ｗ２１，Ｗ２２は、導電線３，４のそれぞれにおいて漏れインダクタンスを発生させる。図１１には、これらの漏れインダクタンスと等しいインダクタンスを有する仮想のインダクタＬ２０１，Ｌ２０２を含めている。インダクタＬ２０１は、第１の巻線Ｗ２１と第３の巻線Ｗ２３との間の位置において導電線３に挿入されている。インダクタＬ２０２は、第２の巻線Ｗ２２と第４の巻線Ｗ２４との間の位置において導電線４に挿入されている。
【０１０８】
また、本実施の形態において、第１の位置Ｐ２１ａは第２の位置Ｐ２２ａと第３の位置Ｐ２３ａの間に配置されている。これにより、巻線Ｗ２１，Ｗ２２によって発生される漏れインダクタンス（インダクタＬ２０１，Ｌ２０２）によって、位置Ｐ２２ａ，Ｐ２２ｂと位置Ｐ２３ａ，Ｐ２３ｂとの間において導電線３，４を通過するコモンモードノイズの波高値が低減される。
【０１０９】
巻線Ｗ２３，Ｗ２４，Ｗ２５、磁芯２２、キャパシタ２３，２４およびインダクタＬ２０１，Ｌ２０２は、本発明におけるコモンモードノイズ抑制手段に対応すると共に、図５に示した相殺型ノイズ抑制回路の機能を発揮する。
【０１１０】
次に、本実施の形態に係るノイズ抑制回路の作用について説明する。まず、ノイズ抑制回路のノーマルモードノイズ抑制作用について説明する。ノーマルモードノイズの発生源が、位置Ｐ２２ａ，Ｐ２２ｂと位置Ｐ２３ａ，Ｐ２３ｂの間の位置を除いて、位置Ｐ２２ａ，Ｐ２２ｂよりも位置Ｐ２３ａ，Ｐ２３ｂに近い位置にある場合と、ノーマルモードノイズの発生源が、位置Ｐ２２ａ，Ｐ２２ｂと位置Ｐ２３ａ，Ｐ２３ｂの間の位置を除いて、位置Ｐ２３ａ，Ｐ２３ｂよりも位置Ｐ２２ａ，Ｐ２２ｂに近い位置にある場合のいずれにおいても、ノーマルモードノイズは巻線Ｗ２１，Ｗ２２によって抑制される。
【０１１１】
次に、コモンモードノイズの発生源が、位置Ｐ２２ａ，Ｐ２２ｂと位置Ｐ２３ａ，Ｐ２３ｂの間の位置を除いて、位置Ｐ２２ａ，Ｐ２２ｂよりも位置Ｐ２３ａ，Ｐ２３ｂに近い位置にある場合におけるノイズ抑制回路のコモンモードノイズ抑制作用について説明する。この場合には、キャパシタ２３，２４によって、位置Ｐ２３ａ，Ｐ２３ｂにおいて導電線３，４よりコモンモードノイズに対応する信号が検出され、更に、この信号に基づいて、コモンモードノイズに対して逆相となるコモンモード注入信号が生成される。このコモンモード注入信号は、第５の巻線Ｗ２５に供給される。第５の巻線Ｗ２５は、第３の巻線Ｗ２３および第４の巻線Ｗ２４を介して、導電線３，４上のコモンモードノイズに対して逆相となるようにコモンモード注入信号を導電線３，４に注入する。これにより、導電線３，４において位置Ｐ２２ａ，Ｐ２２ｂからコモンモードノイズの進行方向の先でコモンモードノイズが抑制される。
【０１１２】
次に、コモンモードノイズの発生源が、位置Ｐ２２ａ，Ｐ２２ｂと位置Ｐ２３ａ，Ｐ２３ｂの間の位置を除いて、位置Ｐ２３ａ，Ｐ２３ｂよりも位置Ｐ２２ａ，Ｐ２２ｂに近い位置にある場合におけるノイズ抑制回路のコモンモードノイズ抑制作用について説明する。この場合には、第３の巻線Ｗ２３および第４の巻線Ｗ２４を通過するコモンモードノイズに対応する信号が第５の巻線Ｗ２５に誘起される。このようにして、第５の巻線Ｗ２５によって、位置Ｐ２２ａ，Ｐ２２ｂにおいて導電線３，４よりコモンモードノイズに対応する信号が検出されると共に、この信号に対応するコモンモード注入信号が生成される。このコモンモード注入信号は、キャパシタ２３，２４を通過すると共に、位置Ｐ２３ａ，Ｐ２３ｂにおいて導電線３，４に注入される。コモンモード注入信号は、導電線３，４上のコモンモードノイズに対して逆相となるように導電線３，４に注入される。これにより、導電線３，４において位置Ｐ２３ａ，Ｐ２３ｂからコモンモードノイズの進行方向の先でコモンモードノイズが抑制される。
【０１１３】
このように、本実施の形態に係るノイズ抑制回路によれば、ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズを抑制することができる。特に、本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、コモンモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路の機能を有している。従って、このノイズ抑制回路によれば、相殺型ノイズ抑制回路の利点を生かして、広い周波数範囲においてコモンモードノイズを効果的に抑制することが可能になる。
【０１１４】
ところで、コモンモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路とノーマルモードノイズフィルタ回路とを単純に組み合わせて、ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズを抑制できる回路を構成することも考えられる。しかしながら、この場合には、回路に含まれる部品点数が多くなり、回路が大型化するという問題が生じる。
【０１１５】
本実施の形態では、導電線３，４において、位置Ｐ２２ａ，Ｐ２２ｂと位置Ｐ２３ａ，Ｐ２３ｂとの間に、漏れインダクタンスが発生するように結合された巻線Ｗ２１，Ｗ２２が設けられている。そして、この巻線Ｗ２１，Ｗ２２によって発生される漏れインダクタンス（インダクタＬ２０１，Ｌ２０２）によって、位置Ｐ２２ａ，Ｐ２２ｂと位置Ｐ２３ａ，Ｐ２３ｂとの間において導電線３，４を通過するコモンモードノイズの波高値が低減される。これにより、位置Ｐ２２ａ，Ｐ２２ｂと位置Ｐ２３ａ，Ｐ２３ｂとの間において、導電線３，４を通過するコモンモードノイズの波高値と、キャパシタ２３，２４および第５の巻線Ｗ２５を経由して導電線３，４に注入される注入信号の波高値との差が低減される。
【０１１６】
このように、本実施の形態では、ノーマルモードノイズ抑制用の巻線Ｗ２１，Ｗ２２によって発生される漏れインダクタンスを利用して、位置Ｐ２２ａ，Ｐ２２ｂと位置Ｐ２３ａ，Ｐ２３ｂとの間において導電線３，４を通過するコモンモードノイズの波高値を低減させるようにしている。そのため、本実施の形態では、図５における巻線１２７ａ，１２７ｂおよび磁芯１２７ｃからなるコモンモードチョークコイルのような、コモンモードノイズの波高値を低減させるためのインダクタンス素子が不要になる。従って、本実施の形態に係るノイズ抑制回路によれば、コモンモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路とノーマルモードノイズフィルタ回路とを単純に組み合わせて構成された回路に比べて、部品点数を少なくして、回路を小型化することが可能になる。
【０１１７】
本実施の形態において、巻線Ｗ２１，Ｗ２２の結合係数は、０．００１〜０．９９９の範囲内であればよい。また、上記結合係数は、ノイズ抑制回路が使用される環境におけるノーマルモードノイズとコモンモードノイズとの割合に応じて適宜に設定することが好ましい。ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとが共にある程度存在する環境では、上記結合係数は、０．２〜０．８の範囲内であることが好ましい。ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとが同程度存在する環境では、上記結合係数は、０．４〜０．６の範囲内であることが好ましい。
【０１１８】
また、本実施の形態では、コモンモード注入信号の伝送路は、注入信号を通過させるための素子としてキャパシタ２３，２４を含んでいる。そのため、本実施の形態によれば、キャパシタ２３，２４のみによって、コモンモードノイズに対応した信号の検出と、コモンモードノイズに対して逆相となる注入信号の生成とを行うことができる。従って、本実施の形態によれば、部品点数をより少なくすることができる。
【０１１９】
次に、図１２を参照して、本実施の形態に係るノイズ抑制回路の伝送特性の一例について説明する。ここでは、図１１に示した本実施の形態に係るノイズ抑制回路と、図５に示したコモンモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路と、ノーマルモードチョークコイルのそれぞれについて、シミュレーションによって伝送特性を求めた。なお、伝送特性としては、ゲインの周波数特性を求めた。
【０１２０】
このシミュレーションでは、以下の数値を使用した。まず、図１１における巻線Ｗ２１，Ｗ２２のインダクタンスは共に６０μＨとし、これらの結合係数は０．８とした。また、図１１における巻線Ｗ２３，Ｗ２４，Ｗ２５のインダクタンスはいずれも３００μＨとし、これらの結合係数は０．９９５とした。また、図１１におけるキャパシタ２３，２４のキャパシタンスは共に３３００ｐＦとした。また、図５における巻線１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃのインダクタンスはいずれも３００μＨとし、これらの結合係数は０．９９５とした。また、図５における巻線１２７ａ，１２７ｂのインダクタンスは共に１２μＨとし、これらの結合係数は０．９９５とした。また、ノーマルモードチョークコイルのインダクタンスは１２０μＨとした。
【０１２１】
上述のシミュレーションによって求めた伝送特性を図１２に示す。図１２において、符号２５で示した線は、本実施の形態に係るノイズ抑制回路のコモンモード信号に対する伝送特性、および図５に示した相殺型ノイズ抑制回路のコモンモード信号に対する伝送特性を表わしている。符号２５で示した線で表わされる２つの伝送特性は完全に一致している。また、図１２において、符号２６で示した線は、本実施の形態に係るノイズ抑制回路のノーマルモード信号に対する伝送特性を表わし、符号２７で示した線は、ノーマルモードチョークコイルのノーマルモード信号に対する伝送特性を表わしている。符号２６，２７で示した各線で表わされる２つの伝送特性を比較すると、本実施の形態に係るノイズ抑制回路のノーマルモード信号に対する伝送特性は、ノーマルモードチョークコイルのノーマルモード信号に対する伝送特性よりも優れていることが分かる。これは、本実施の形態に係るノイズ抑制回路では、キャパシタ２３，２４が、ノーマルモード信号の抑制に寄与しているためである。図１２から、本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、図５に示した相殺型ノイズ抑制回路の機能と、ノーマルモードチョークコイルの機能とを発揮すると共に、ノーマルモードチョークコイルよりも優れたノーマルモードノイズ抑制効果を発揮することが分かる。
【０１２２】
［第３の実施の形態］
図１３は、本発明の第３の実施の形態に係るノイズ抑制回路の構成を示す回路図である。本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、図３に示したノーマルモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路の機能と、図５に示したコモンモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路の機能とを併せ持つものである。
【０１２３】
本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、第１の実施の形態と同様に、一対の端子１ａ，１ｂと、他の一対の端子２ａ，２ｂと、端子１ａ，２ａ間を接続する第１の導電線３と、端子１ｂ，２ｂ間を接続する第２の導電線４とを備えている。
【０１２４】
ノイズ抑制回路は、更に、所定の第１の位置Ｐ３１ａにおいて導電線３に挿入された第１の巻線Ｗ３１と、磁芯３１と、第１の位置Ｐ３１ａに対応する位置Ｐ３１ｂにおいて導電線４に挿入されると共に、漏れインダクタンスが発生するように磁芯３１を介して第１の巻線Ｗ３１に結合され、第１の巻線Ｗ３１と協働してコモンモードノイズを抑制する第２の巻線Ｗ３２と、磁芯３１を介して第１の巻線Ｗ３１および第２の巻線Ｗ３２に結合された第６の巻線Ｗ３６とを備えている。巻線Ｗ３１，Ｗ３２および磁芯３１は、コモンモードチョークコイルを構成している。すなわち、巻線Ｗ３１，Ｗ３２は、巻線Ｗ３１，Ｗ３２にノーマルモードの電流が流れたときに各巻線Ｗ３１，Ｗ３２を流れる電流によって磁芯３１に誘起される磁束が互いに相殺されるような向きに、磁芯３１に巻かれている。これにより、巻線Ｗ３１，Ｗ３２は、コモンモードノイズを抑制し、ノーマルモードノイズを通過させる。例えば、巻線Ｗ３１，Ｗ３２，Ｗ３６の巻数は等しくなっている。
【０１２５】
ノイズ抑制回路は、更に、第１の位置Ｐ３１ａとは異なる第２の位置Ｐ３２ａにおいて導電線３に挿入され、導電線３上のノーマルモードノイズを抑制する第３の巻線Ｗ３３と、磁芯３２と、第２の位置Ｐ３２ａに対応する位置Ｐ３２ｂにおいて導電線４に挿入されると共に磁芯３２を介して第３の巻線Ｗ３３に結合され、導電線４上のノーマルモードノイズを抑制する第４の巻線Ｗ３４と、磁芯３２を介して第３の巻線Ｗ３３および第４の巻線Ｗ３４に結合された第５の巻線Ｗ３５とを備えている。巻線Ｗ３３，Ｗ３４は、巻線Ｗ３３，Ｗ３４にノーマルモードの電流が流れたときに各巻線Ｗ３３，Ｗ３４を流れる電流によって磁芯３２に誘起される磁束の方向が同じになるような向きに、磁芯３２に巻かれている。これにより、巻線Ｗ３３，Ｗ３４は、ノーマルモードノイズを抑制し、コモンモードノイズを通過させる。例えば、巻線Ｗ３３，Ｗ３４，Ｗ３５の巻数の比は、１：１：２になっている。
【０１２６】
ノイズ抑制回路は、更に、一端が、第１の位置Ｐ３１ａおよび第２の位置Ｐ３２ａとは異なる第３の位置Ｐ３３ａにおいて導電線３に接続され、他端が第５の巻線Ｗ３５の一端に接続されたキャパシタ３３を備えている。第５の巻線Ｗ３５の他端は、第３の位置Ｐ３３ａに対応する位置Ｐ３３ｂにおいて導電線４に接続されている。キャパシタ３３は、周波数が所定値以上のノーマルモード信号を通過させるハイパスフィルタとして機能する。位置Ｐ３３ａから、キャパシタ３３および第５の巻線Ｗ３５を経て、位置Ｐ３３ｂに至る信号経路は、本発明におけるノーマルモード注入信号伝送路に対応する。すなわち、この経路は、ノーマルモードノイズを抑制するために導電線３，４に注入されるノーマルモード注入信号を伝送するようになっている。
【０１２７】
本実施の形態において、第１の巻線Ｗ３１と第２の巻線Ｗ３２との結合係数は１よりも小さい。従って、巻線Ｗ３１，Ｗ３２は、導電線３，４のそれぞれにおいて漏れインダクタンスを発生させる。図１３には、これらの漏れインダクタンスと等しいインダクタンスを有する仮想のインダクタＬ３０１，Ｌ３０２を含めている。インダクタＬ３０１は、第１の巻線Ｗ３１と第３の巻線Ｗ３３との間の位置において導電線３に挿入されている。インダクタＬ３０２は、第２の巻線Ｗ３２と第４の巻線Ｗ３４との間の位置において導電線４に挿入されている。
【０１２８】
また、本実施の形態において、第１の位置Ｐ３１ａは第２の位置Ｐ３２ａと第３の位置Ｐ３３ａの間に配置されている。これにより、巻線Ｗ３１，Ｗ３２によって発生される漏れインダクタンス（インダクタＬ３０１，Ｌ３０２）によって、位置Ｐ３２ａ，Ｐ３２ｂと位置Ｐ３３ａ，Ｐ３３ｂとの間において導電線３，４を通過するノーマルモードノイズの波高値が低減される。
【０１２９】
巻線Ｗ３３，Ｗ３４，Ｗ３５、磁芯３２、キャパシタ３３およびインダクタＬ３０１，Ｌ３０２は、本発明におけるノーマルモードノイズ抑制手段に対応すると共に、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路の機能を発揮する。
【０１３０】
ノイズ抑制回路は、更に、一端が、第１の位置Ｐ３１ａとは異なる第４の位置Ｐ３４ａにおいて導電線３に接続され、他端が第６の巻線Ｗ３６の一端に接続されたキャパシタ３４と、一端が、第４の位置Ｐ３４ａに対応する位置Ｐ３４ｂにおいて導電線４に接続され、他端がキャパシタ３４の他端および第６の巻線Ｗ３６の一端に接続されたキャパシタ３５とを備えている。第６の巻線Ｗ３６の他端は接地されている。キャパシタ３４，３５は、周波数が所定値以上のコモンモード信号を通過させるハイパスフィルタとして機能する。位置Ｐ３４ａ，Ｐ３４ｂから、キャパシタ３４，３５および第６の巻線Ｗ３６を経て、グラウンドに至る信号経路は、本発明におけるコモンモード注入信号伝送路に対応する。すなわち、この経路は、コモンモードノイズを抑制するために導電線３，４に注入されるコモンモード注入信号を伝送するようになっている。
【０１３１】
ノイズ抑制回路は、更に、第１の位置Ｐ３１ａと第４の位置Ｐ３４ａの間の第５の位置Ｐ３５ａにおいて導電線３に挿入された第７の巻線Ｗ３７と、磁芯３６と、第５の位置Ｐ３５ａに対応する位置Ｐ３５ｂにおいて導電線４に挿入されると共に磁芯３６を介して第７の巻線Ｗ３７に結合され、第７の巻線Ｗ３７と協働してコモンモードノイズを抑制する第８の巻線Ｗ３８とを備えている。巻線Ｗ３７，Ｗ３８および磁芯３６は、コモンモードチョークコイルを構成している。すなわち、巻線Ｗ３７，Ｗ３８は、巻線Ｗ３７，Ｗ３８にノーマルモードの電流が流れたときに各巻線Ｗ３７，Ｗ３８を流れる電流によって磁芯３６に誘起される磁束が互いに相殺されるような向きに、磁芯３６に巻かれている。これにより、巻線Ｗ３７，Ｗ３８は、コモンモードノイズを抑制し、ノーマルモードノイズを通過させる。例えば、巻線Ｗ３７，Ｗ３８の巻数は等しくなっている。
【０１３２】
巻線Ｗ３７，Ｗ３８は、位置Ｐ３１ａ，３１ｂと位置Ｐ３４ａ，Ｐ３４ｂとの間において導電線３，４を通過するコモンモードノイズの波高値を低減する。
【０１３３】
巻線Ｗ３１，Ｗ３２，Ｗ３６、磁芯３１、キャパシタ３４，３５、巻線Ｗ３７，Ｗ３８および磁芯３６は、本発明におけるコモンモードノイズ抑制手段に対応すると共に、図５に示した相殺型ノイズ抑制回路の機能を発揮する。
【０１３４】
本実施の形態では、位置Ｐ３５ａ，Ｐ３５ｂは、位置Ｐ３２ａ，Ｐ３２ｂと位置Ｐ３３ａ，Ｐ３３ｂの間に配置されている。本実施の形態では、特に、端子１ａに近い方から順に位置Ｐ３３ａ，Ｐ３４ａ，Ｐ３５ａ，Ｐ３１ａ，Ｐ３２ａが配置され、同様に、端子１ｂに近い方から順に位置Ｐ３３ｂ，Ｐ３４ｂ，Ｐ３５ｂ，Ｐ３１ｂ，Ｐ３２ｂが配置されている。なお、位置Ｐ３３ａ，Ｐ３３ｂと位置Ｐ３４ａ，Ｐ３４ｂとの位置関係は上記の場合と逆でもよい。また、位置Ｐ３３ａと位置Ｐ３４ａは同じ位置でもよいし、位置Ｐ３３ｂと位置Ｐ３４ｂは同じ位置でもよい。
【０１３５】
また、本実施の形態では、第７の巻線Ｗ３７と第８の巻線Ｗ３８との結合係数は１よりも小さい。従って、巻線Ｗ３７，Ｗ３７は、導電線３，４のそれぞれにおいて漏れインダクタンスを発生させる。図１３には、これらの漏れインダクタンスと等しいインダクタンスを有する仮想のインダクタＬ３０３，Ｌ３０４を含めている。インダクタＬ３０３は、第３の巻線Ｗ３３と第７の巻線Ｗ３７との間の位置において導電線３に挿入されている。インダクタＬ３０４は、第４の巻線Ｗ３４と第８の巻線Ｗ３８との間の位置において導電線４に挿入されている。これにより、巻線Ｗ３１，Ｗ３２によって発生される漏れインダクタンス（インダクタＬ３０１，Ｌ３０２）に加え、巻線Ｗ３７，Ｗ３８によって発生される漏れインダクタンス（インダクタＬ３０３，Ｌ３０４）によっても、位置Ｐ３２ａ，Ｐ３２ｂと位置Ｐ３３ａ，Ｐ３３ｂとの間において導電線３，４を通過するノーマルモードノイズの波高値が低減される。
【０１３６】
次に、本実施の形態に係るノイズ抑制回路の作用について説明する。まず、ノーマルモードノイズの発生源が、位置Ｐ３２ａ，Ｐ３２ｂと位置Ｐ３３ａ，Ｐ３３ｂの間の位置を除いて、位置Ｐ３２ａ，Ｐ３２ｂよりも位置Ｐ３３ａ，Ｐ３３ｂに近い位置にある場合におけるノイズ抑制回路のノーマルモードノイズ抑制作用について説明する。この場合には、キャパシタ３３によって、位置Ｐ３３ａ，Ｐ３３ｂにおいて導電線３，４よりノーマルモードノイズに対応する信号が検出され、更に、この信号に基づいて、ノーマルモードノイズに対して逆相となるノーマルモード注入信号が生成される。このノーマルモード注入信号は、第５の巻線Ｗ３５に供給される。第５の巻線Ｗ３５は、第３の巻線Ｗ３３を介して、導電線３上のノーマルモードノイズに対して逆相となるようにノーマルモード注入信号を導電線３に注入する。また、第５の巻線Ｗ３５は、第４の巻線Ｗ３４を介して、導電線４上のノーマルモードノイズに対して逆相となるようにノーマルモード注入信号を導電線４に注入する。これにより、導電線３，４において位置Ｐ３２ａ，Ｐ３２ｂからノーマルモードノイズの進行方向の先でノーマルモードノイズが抑制される。
【０１３７】
次に、ノーマルモードノイズの発生源が、位置Ｐ３２ａ，Ｐ３２ｂと位置Ｐ３３ａ，Ｐ３３ｂの間の位置を除いて、位置Ｐ３３ａ，Ｐ３３ｂよりも位置Ｐ３２ａ，Ｐ３２ｂに近い位置にある場合におけるノイズ抑制回路のノーマルモードノイズ抑制作用について説明する。この場合には、第３の巻線Ｗ３３および第４の巻線Ｗ３４を通過するノーマルモードノイズに対応する信号が第５の巻線Ｗ３５に誘起される。このようにして、第５の巻線Ｗ３５によって、位置Ｐ３２ａ，Ｐ３２ｂにおいて導電線３，４よりノーマルモードノイズに対応する信号が検出されると共に、この信号に対応するノーマルモード注入信号が生成される。このノーマルモード注入信号は、キャパシタ３３を通過すると共に、位置Ｐ３３ａ，３３ｂにおいて導電線３，４に注入される。位置Ｐ３３ａでは、導電線３上のノーマルモードノイズに対して逆相となるようにノーマルモード注入信号が導電線３に注入される。位置Ｐ３３ｂでは、導電線４上のノーマルモードノイズに対して逆相となるようにノーマルモード注入信号が導電線４に注入される。これにより、導電線３，４において位置Ｐ３３ａ，Ｐ３３ｂからノーマルモードノイズの進行方向の先でノーマルモードノイズが抑制される。
【０１３８】
次に、コモンモードノイズの発生源が、位置Ｐ３１ａ，Ｐ３１ｂと位置Ｐ３４ａ，Ｐ３４ｂの間の位置を除いて、位置Ｐ３１ａ，Ｐ３１ｂよりも位置Ｐ３４ａ，Ｐ３４ｂに近い位置にある場合におけるノイズ抑制回路のコモンモードノイズ抑制作用について説明する。この場合には、キャパシタ３４，３５によって、位置Ｐ３４ａ，Ｐ３４ｂにおいて導電線３，４よりコモンモードノイズに対応する信号が検出され、更に、この信号に基づいて、コモンモードノイズに対して逆相となるコモンモード注入信号が生成される。このコモンモード注入信号は、第６の巻線Ｗ３６に供給される。第６の巻線Ｗ３６は、第１の巻線Ｗ３１および第２の巻線Ｗ３２を介して、導電線３，４上のコモンモードノイズに対して逆相となるようにコモンモード注入信号を導電線３，４に注入する。これにより、導電線３，４において位置Ｐ３１ａ，Ｐ３１ｂからコモンモードノイズの進行方向の先でコモンモードノイズが抑制される。
【０１３９】
次に、コモンモードノイズの発生源が、位置Ｐ３１ａ，Ｐ３１ｂと位置Ｐ３４ａ，Ｐ３４ｂの間の位置を除いて、位置Ｐ３４ａ，Ｐ３４ｂよりも位置Ｐ３１ａ，Ｐ３１ｂに近い位置にある場合におけるノイズ抑制回路のコモンモードノイズ抑制作用について説明する。この場合には、第１の巻線Ｗ３１および第２の巻線Ｗ３２を通過するコモンモードノイズに対応する信号が第６の巻線Ｗ３６に誘起される。このようにして、第６の巻線Ｗ３６によって、位置Ｐ３１ａ，Ｐ３１ｂにおいて導電線３，４よりコモンモードノイズに対応する信号が検出されると共に、この信号に対応するコモンモード注入信号が生成される。このコモンモード注入信号は、キャパシタ３４，３５を通過すると共に、位置Ｐ３４ａ，Ｐ３４ｂにおいて導電線３，４に注入される。コモンモード注入信号は、導電線３，４上のコモンモードノイズに対して逆相となるように導電線３，４に注入される。これにより、導電線３，４において位置Ｐ３４ａ，Ｐ３４ｂからコモンモードノイズの進行方向の先でコモンモードノイズが抑制される。
【０１４０】
このように、本実施の形態に係るノイズ抑制回路によれば、ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズを抑制することができる。特に、本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、ノーマルモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路の機能と、コモンモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路の機能とを併せ持っている。従って、このノイズ抑制回路によれば、相殺型ノイズ抑制回路の利点を生かして、広い周波数範囲においてノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズを効果的に抑制することが可能になる。
【０１４１】
ところで、ノーマルモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路とコモンモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路とを単純に組み合わせて、ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズを抑制できる回路を構成することも考えられる。しかしながら、この場合には、回路に含まれる部品点数が多くなり、回路が大型化するという問題が生じる。
【０１４２】
本実施の形態では、導電線３，４において、位置Ｐ３２ａ，Ｐ３２ｂと位置Ｐ３３ａ，Ｐ３３ｂとの間に、漏れインダクタンスが発生するように結合された巻線Ｗ３１，Ｗ３２と、漏れインダクタンスが発生するように結合された巻線Ｗ３７，Ｗ３８とが設けられている。そして、巻線Ｗ３１，Ｗ３２によって発生される漏れインダクタンス（インダクタＬ３０１，Ｌ３０２）と、巻線Ｗ３７，Ｗ３８によって発生される漏れインダクタンス（インダクタＬ３０３，Ｌ３０４）とによって、位置Ｐ３２ａ，Ｐ３２ｂと位置Ｐ３３ａ，Ｐ３３ｂとの間において導電線３，４を通過するノーマルモードノイズの波高値が低減される。これにより、位置Ｐ３２ａ，Ｐ３２ｂと位置Ｐ３３ａ，Ｐ３３ｂとの間において、導電線３，４を通過するノーマルモードノイズの波高値と、キャパシタ３３および第５の巻線Ｗ３５を経由して導電線３，４に注入される注入信号の波高値との差が低減される。
【０１４３】
このように、本実施の形態では、コモンモードノイズ抑制用の巻線Ｗ３１，Ｗ３２によって発生される漏れインダクタンスと、同じくコモンモードノイズ抑制用の巻線Ｗ３７，Ｗ３８によって発生される漏れインダクタンスとを利用して、位置Ｐ３２ａ，Ｐ３２ｂと位置Ｐ３３ａ，Ｐ３３ｂとの間において導電線３，４を通過するノーマルモードノイズの波高値を低減させるようにしている。そのため、本実施の形態では、図３におけるインダクタンス素子１１７のような、ノーマルモードノイズの波高値を低減させるためのインダクタンス素子が不要になる。従って、本実施の形態に係るノイズ抑制回路によれば、ノーマルモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路とコモンモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路とを単純に組み合わせて構成された回路に比べて、部品点数を少なくして、回路を小型化することが可能になる。
【０１４４】
本実施の形態において、巻線Ｗ３１，Ｗ３２の結合係数と巻線Ｗ３７，Ｗ３８の結合係数は共に、０．００１〜０．９９９の範囲内であればよい。また、上記結合係数は、ノイズ抑制回路が使用される環境におけるノーマルモードノイズとコモンモードノイズとの割合に応じて適宜に設定することが好ましい。ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとが共にある程度存在する環境では、上記結合係数は、０．２〜０．８の範囲内であることが好ましい。ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとが同程度存在する環境では、上記結合係数は、０．４〜０．６の範囲内であることが好ましい。
【０１４５】
また、本実施の形態では、ノーマルモード注入信号の伝送路は、注入信号を通過させるための素子としてキャパシタ３３を含んでいる。そのため、本実施の形態によれば、キャパシタ３３のみによって、ノーマルモードノイズに対応した信号の検出と、ノーマルモードノイズに対して逆相となる注入信号の生成とを行うことができる。従って、本実施の形態によれば、部品点数をより少なくすることができる。
【０１４６】
また、本実施の形態では、コモンモード注入信号の伝送路は、注入信号を通過させるための素子としてキャパシタ３４，３５を含んでいる。そのため、本実施の形態によれば、キャパシタ３４，３５のみによって、コモンモードノイズに対応した信号の検出と、コモンモードノイズに対して逆相となる注入信号の生成とを行うことができる。従って、本実施の形態によれば、部品点数をより少なくすることができる。
【０１４７】
次に、図１４を参照して、本実施の形態に係るノイズ抑制回路のコモンモード信号に対する伝送特性の一例について説明する。ここでは、図１３に示した本実施の形態に係るノイズ抑制回路と、図５に示したコモンモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路（以下、第１の比較例と言う。）と、図６に示したコモンモードノイズフィルタ回路（以下、第２の比較例と言う。）と、図１３に示した本実施の形態に係るノイズ抑制回路から巻線Ｗ３７，Ｗ３８および磁芯３６からなるコモンモードチョークコイルを除いた回路（以下、第３の比較例と言う。）のそれぞれについて、シミュレーションによって伝送特性を求めた。なお、伝送特性としては、ゲインの周波数特性を求めた。
【０１４８】
このシミュレーションでは、以下の数値を使用した。まず、図１３における巻線Ｗ３１，Ｗ３２，Ｗ３６のインダクタンスはいずれも３００μＨとし、これらの結合係数は０．９９５とした。また、図１３における巻線Ｗ３３，Ｗ３４のインダクタンスは６０μＨとし、巻線Ｗ３５のインダクタンスは２４０μＨとし、巻線Ｗ３３，Ｗ３４，Ｗ３５の結合係数は０．８とした。また、図１３における巻線Ｗ３７，Ｗ３８のインダクタンスは共に３００μＨとし、これらの結合係数は０．９９５とした。また、図１３におけるキャパシタ３３のキャパシタンスは０．１μＨとし、キャパシタ３４，３５のキャパシタンスは３３００ｐＦとした。また、図５における巻線１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃのインダクタンスはいずれも３００μＨとし、これらの結合係数は０．９９５とした。また、図５における巻線１２７ａ，１２７ｂのインダクタンスは共に３００μＨとし、これらの結合係数は０．９９５とした。また、図６における巻線１３５ａ，１３５ｂのインダクタンスは共に３００μＨとし、これらの結合係数は０．９９５とした。
【０１４９】
上述のシミュレーションによって求めた伝送特性を図１４に示す。図１４において、符号４１で示した線は、本実施の形態に係るノイズ抑制回路のコモンモード信号に対する伝送特性、および第１の比較例のコモンモード信号に対する伝送特性を表わしている。符号４１で示した線で表わされる２つの伝送特性は完全に一致している。また、図１４において、符号４２で示した線は、第２の比較例のコモンモード信号に対する伝送特性を表わし、符号４３で示した線は、第３の比較例のコモンモード信号に対する伝送特性を表わしている。図１４から、本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、コモンモード信号に対する伝送特性に関して、図５に示した相殺型ノイズ抑制回路と同等の特性を有していることが分かる。また、図１４から、本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、第２の比較例よりも優れたコモンモードノイズ抑制効果を発揮することが分かる。更に、図１４から、本実施の形態に係るノイズ抑制回路において、巻線Ｗ３７，Ｗ３８および磁芯３６からなるコモンモードチョークコイルが、コモンモードノイズ抑制効果を高めるのに有効であることが分かる。
【０１５０】
次に、図１５を参照して、本実施の形態に係るノイズ抑制回路のノーマルモード信号に対する伝送特性の一例について説明する。ここでは、図１３に示した本実施の形態に係るノイズ抑制回路と、ノーマルモードチョークコイル（以下、第４の比較例と言う。）と、図３に示したノーマルモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路（以下、第５の比較例と言う。）と、前記の第３の比較例のそれぞれについて、シミュレーションによって伝送特性を求めた。なお、伝送特性としては、ゲインの周波数特性を求めた。
【０１５１】
このシミュレーションでは、以下の数値を使用した。まず、本実施の形態に係るノイズ抑制回路における数値は、図１４に示した伝送特性を求めた際の数値と同じである。第４の比較例のインダクタンスは１２０μＨとした。また、図３における巻線１１５ａ，１１５ｂのインダクタンスは共に１２０μＨとし、これらの結合係数は０．８とした。また、図３におけるインダクタンス素子１１７のインダクタンスは６μＨとし、キャパシタ１１６のキャパシタンスは０．１μＦとした。
【０１５２】
上述のシミュレーションによって求めた伝送特性を図１５に示す。図１５において、符号４７で示した線は、本実施の形態に係るノイズ抑制回路のノーマルモード信号に対する伝送特性を表わしている。また、図１５において、符号４４，４５，４６で示した各線は、それぞれ、第４の比較例、第５の比較例、第３の比較例のノーマルモード信号に対する伝送特性を表わしている。図１５から、本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、ノーマルモード信号に対する伝送特性に関して、ノーマルモードチョークコイルおよび図３に示した相殺型ノイズ抑制回路よりも優れた特性を有していることが分かる。
【０１５３】
［第４の実施の形態］
図１６は、本発明の第４の実施の形態に係るノイズ抑制回路の構成を示す回路図である。本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、図３に示したノーマルモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路の機能と、図５に示したコモンモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路の機能とを併せ持つものである。
【０１５４】
本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、第１の実施の形態と同様に、一対の端子１ａ，１ｂと、他の一対の端子２ａ，２ｂと、端子１ａ，２ａ間を接続する第１の導電線３と、端子１ｂ，２ｂ間を接続する第２の導電線４とを備えている。
【０１５５】
ノイズ抑制回路は、更に、所定の第１の位置Ｐ４１ａにおいて導電線３に挿入され、導電線３上のノーマルモードノイズを抑制する第１の巻線Ｗ４１と、磁芯５１と、第１の位置Ｐ４１ａに対応する位置Ｐ４１ｂにおいて導電線４に挿入されると共に、漏れインダクタンスが発生するように磁芯５１を介して第１の巻線Ｗ４１に結合され、導電線４上のノーマルモードノイズを抑制する第２の巻線Ｗ４２と、磁芯５１を介して第１の巻線Ｗ４１および第２の巻線Ｗ４２に結合された第６の巻線Ｗ４６とを備えている。巻線Ｗ４１，Ｗ４２は、巻線Ｗ４１，Ｗ４２にノーマルモードの電流が流れたときに各巻線Ｗ４１，Ｗ４２を流れる電流によって磁芯５１に誘起される磁束の方向が同じになるような向きに、磁芯５１に巻かれている。これにより、巻線Ｗ４１，Ｗ４２は、ノーマルモードノイズを抑制し、コモンモードノイズを通過させる。例えば、巻線Ｗ４１，Ｗ４２，Ｗ４６の巻数の比は、１：１：２になっている。
【０１５６】
ノイズ抑制回路は、更に、第１の位置Ｐ４１ａとは異なる第２の位置Ｐ４２ａにおいて導電線３に挿入された第３の巻線Ｗ４３と、磁芯５２と、第２の位置Ｐ４２ａに対応する位置Ｐ４２ａにおいて導電線４に挿入されると共に磁芯５２を介して第３の巻線Ｗ４３に結合され、第３の巻線Ｗ４３と協働してコモンモードノイズを抑制する第４の巻線Ｗ４４と、磁芯５２を介して第３の巻線Ｗ４３および第４の巻線Ｗ４４に結合された第５の巻線Ｗ４５とを備えている。巻線Ｗ４３，Ｗ４４および磁芯５２は、コモンモードチョークコイルを構成している。すなわち、巻線Ｗ４３，Ｗ４４は、巻線Ｗ４３，Ｗ４４にノーマルモードの電流が流れたときに各巻線Ｗ４３，Ｗ４４を流れる電流によって磁芯５２に誘起される磁束が互いに相殺されるような向きに、磁芯５２に巻かれている。これにより、巻線Ｗ４３，Ｗ４４は、コモンモードノイズを抑制し、ノーマルモードノイズを通過させる。例えば、巻線Ｗ４３，Ｗ４４，Ｗ４５の巻数は等しくなっている。
【０１５７】
ノイズ抑制回路は、更に、一端が、第１の位置Ｐ４１ａおよび第２の位置Ｐ４２ａとは異なる第３の位置Ｐ４３ａにおいて導電線３に接続され、他端が第５の巻線Ｗ４５の一端に接続されたキャパシタ５３と、一端が、第３の位置Ｐ４３ａに対応する位置Ｐ４３ｂにおいて導電線４に接続され、他端がキャパシタ５３の他端および第５の巻線Ｗ４５の一端に接続されたキャパシタ５４とを備えている。第５の巻線Ｗ４５の他端は接地されている。キャパシタ５３，５４は、周波数が所定値以上のコモンモード信号を通過させるハイパスフィルタとして機能する。位置Ｐ４３ａ，Ｐ４３ｂから、キャパシタ５３，５４および第５の巻線Ｗ４５を経て、グラウンドに至る信号経路は、本発明におけるコモンモード注入信号伝送路に対応する。すなわち、この経路は、コモンモードノイズを抑制するために導電線３，４に注入されるコモンモード注入信号を伝送するようになっている。
【０１５８】
本実施の形態において、第１の巻線Ｗ４１と第２の巻線Ｗ４２との結合係数は１よりも小さい。従って、巻線Ｗ４１，Ｗ４２は、導電線３，４のそれぞれにおいて漏れインダクタンスを発生させる。図１６には、これらの漏れインダクタンスと等しいインダクタンスを有する仮想のインダクタＬ４０１，Ｌ４０２を含めている。インダクタＬ４０１は、第１の巻線Ｗ４１と第３の巻線Ｗ４３との間の位置において導電線３に挿入されている。インダクタＬ４０２は、第２の巻線Ｗ４２と第４の巻線Ｗ４４との間の位置において導電線４に挿入されている。
【０１５９】
また、本実施の形態において、第１の位置Ｐ４１ａは第２の位置Ｐ４２ａと第３の位置Ｐ４３ａの間に配置されている。これにより、巻線Ｗ４１，Ｗ４２によって発生される漏れインダクタンス（インダクタＬ４０１，Ｌ４０２）によって、位置Ｐ４２ａ，Ｐ４２ｂと位置Ｐ４３ａ，Ｐ４３ｂとの間において導電線３，４を通過するコモンモードノイズの波高値が低減される。
【０１６０】
巻線Ｗ４３，Ｗ４４，Ｗ４５、磁芯５２、キャパシタ５３，５４およびインダクタＬ４０１，Ｌ４０２は、本発明におけるコモンモードノイズ抑制手段に対応すると共に、図５に示した相殺型ノイズ抑制回路の機能を発揮する。
【０１６１】
ノイズ抑制回路は、更に、一端が、第１の位置Ｐ４１ａとは異なる第４の位置Ｐ４４ａにおいて導電線３に接続され、他端が第６の巻線Ｗ４６の一端に接続されたキャパシタ５５を備えている。第６の巻線Ｗ４６の他端は、第４の位置Ｐ４４ａに対応する位置Ｐ４４ｂにおいて導電線４に接続されている。キャパシタ５５は、周波数が所定値以上のノーマルモード信号を通過させるハイパスフィルタとして機能する。位置Ｐ４４ａから、キャパシタ５５および第６の巻線Ｗ４６を経て、位置Ｐ４４ｂに至る信号経路は、本発明におけるノーマルモード注入信号伝送路に対応する。すなわち、この経路は、ノーマルモードノイズを抑制するために導電線３，４に注入されるノーマルモード注入信号を伝送するようになっている。
【０１６２】
本実施の形態において、第３の巻線Ｗ４３と第４の巻線Ｗ４４との結合係数は１よりも小さい。従って、巻線Ｗ４３，Ｗ４４は、導電線３，４のそれぞれにおいて漏れインダクタンスを発生させる。図１６には、これらの漏れインダクタンスと等しいインダクタンスを有する仮想のインダクタＬ４０３，Ｌ４０４を含めている。
【０１６３】
また、本実施の形態において、第２の位置Ｐ４２ａは、第１の位置Ｐ４１ａと第４の位置Ｐ４４ａの間に配置されている。また、インダクタＬ４０３は、第３の巻線Ｗ４３と位置Ｐ４４ａとの間の位置において導電線３に挿入されている。インダクタＬ４０４は、第４の巻線Ｗ４４と位置Ｐ４４ｂとの間の位置において導電線４に挿入されている。これにより、巻線Ｗ４３，Ｗ４４によって発生される漏れインダクタンス（インダクタＬ４０３，Ｌ４０４）によって、位置Ｐ４１ａ，Ｐ４１ｂと位置Ｐ４４ａ，Ｐ４４ｂの間において導電線３，４を通過するノーマルモードノイズの波高値が低減される。
【０１６４】
本実施の形態では、特に、端子１ａに近い方から順に位置Ｐ４３ａ，Ｐ４１ａ，Ｐ４２ａ，Ｐ４４ａが配置され、同様に、端子１ｂに近い方から順に位置Ｐ４３ｂ，Ｐ４１ｂ，Ｐ４２ｂ，Ｐ４４ｂが配置されている。
【０１６５】
巻線Ｗ４１，Ｗ４２，Ｗ４６、磁芯５１、キャパシタ５５およびインダクタＬ４０３，Ｌ４０４は、本発明におけるノーマルモードノイズ抑制手段に対応すると共に、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路の機能を発揮する。
【０１６６】
次に、本実施の形態に係るノイズ抑制回路の作用について説明する。まず、コモンモードノイズの発生源が、位置Ｐ４２ａ，Ｐ４２ｂと位置Ｐ４３ａ，Ｐ４３ｂの間の位置を除いて、位置Ｐ４２ａ，Ｐ４２ｂよりも位置Ｐ４３ａ，Ｐ４３ｂに近い位置にある場合におけるノイズ抑制回路のコモンモードノイズ抑制作用について説明する。この場合には、キャパシタ５３，５４によって、位置Ｐ４３ａ，Ｐ４３ｂにおいて導電線３，４よりコモンモードノイズに対応する信号が検出され、更に、この信号に基づいて、コモンモードノイズに対して逆相となるコモンモード注入信号が生成される。このコモンモード注入信号は、第５の巻線Ｗ４５に供給される。第５の巻線Ｗ４５は、第３の巻線Ｗ４３および第４の巻線Ｗ４４を介して、導電線３，４上のコモンモードノイズに対して逆相となるようにコモンモード注入信号を導電線３，４に注入する。これにより、導電線３，４において位置Ｐ４２ａ，Ｐ４２ｂからコモンモードノイズの進行方向の先でコモンモードノイズが抑制される。
【０１６７】
次に、コモンモードノイズの発生源が、位置Ｐ４２ａ，Ｐ４２ｂと位置Ｐ４３ａ，Ｐ４３ｂの間の位置を除いて、位置Ｐ４３ａ，Ｐ４３ｂよりも位置Ｐ４２ａ，Ｐ４２ｂに近い位置にある場合におけるノイズ抑制回路のコモンモードノイズ抑制作用について説明する。この場合には、第３の巻線Ｗ４３および第４の巻線Ｗ４４を通過するコモンモードノイズに対応する信号が第５の巻線Ｗ４５に誘起される。このようにして、第５の巻線Ｗ４５によって、位置Ｐ４２ａ，Ｐ４２ｂにおいて導電線３，４よりコモンモードノイズに対応する信号が検出されると共に、この信号に対応するコモンモード注入信号が生成される。このコモンモード注入信号は、キャパシタ５３，５４を通過すると共に、位置Ｐ４３ａ，Ｐ４３ｂにおいて導電線３，４に注入される。コモンモード注入信号は、導電線３，４上のコモンモードノイズに対して逆相となるように導電線３，４に注入される。これにより、導電線３，４において位置Ｐ４３ａ，Ｐ４３ｂからコモンモードノイズの進行方向の先でコモンモードノイズが抑制される。
【０１６８】
次に、ノーマルモードノイズの発生源が、位置Ｐ４１ａ，Ｐ４１ｂと位置Ｐ４４ａ，Ｐ４４ｂの間の位置を除いて、位置Ｐ４１ａ，Ｐ４１ｂよりも位置Ｐ４４ａ，Ｐ４４ｂに近い位置にある場合におけるノイズ抑制回路のノーマルモードノイズ抑制作用について説明する。この場合には、キャパシタ５５によって、位置Ｐ４４ａ，Ｐ４４ｂにおいて導電線３，４よりノーマルモードノイズに対応する信号が検出され、更に、この信号に基づいて、ノーマルモードノイズに対して逆相となるノーマルモード注入信号が生成される。このノーマルモード注入信号は、第６の巻線Ｗ４６に供給される。第６の巻線Ｗ４６は、第１の巻線Ｗ４１を介して、導電線３上のノーマルモードノイズに対して逆相となるようにノーマルモード注入信号を導電線３に注入する。また、第６の巻線Ｗ４６は、第２の巻線Ｗ４２を介して、導電線４上のノーマルモードノイズに対して逆相となるようにノーマルモード注入信号を導電線４に注入する。これにより、導電線３，４において位置Ｐ４１ａ，Ｐ４１ｂからノーマルモードノイズの進行方向の先でノーマルモードノイズが抑制される。
【０１６９】
次に、ノーマルモードノイズの発生源が、位置Ｐ４１ａ，Ｐ４１ｂと位置Ｐ４４ａ，Ｐ４４ｂの間の位置を除いて、位置Ｐ４４ａ，Ｐ４４ｂよりも位置Ｐ４１ａ，Ｐ４１ｂに近い位置にある場合におけるノイズ抑制回路のノーマルモードノイズ抑制作用について説明する。この場合には、第１の巻線Ｗ４１および第２の巻線Ｗ４２を通過するノーマルモードノイズに対応する信号が第６の巻線Ｗ４６に誘起される。このようにして、第６の巻線Ｗ４６によって、位置Ｐ４１ａ，Ｐ４１ｂにおいて導電線３，４よりノーマルモードノイズに対応する信号が検出されると共に、この信号に対応するノーマルモード注入信号が生成される。このノーマルモード注入信号は、キャパシタ５５を通過すると共に、位置Ｐ４４ａ，４４ｂにおいて導電線３，４に注入される。位置Ｐ４４ａでは、導電線３上のノーマルモードノイズに対して逆相となるようにノーマルモード注入信号が導電線３に注入される。位置Ｐ４４ｂでは、導電線４上のノーマルモードノイズに対して逆相となるようにノーマルモード注入信号が導電線４に注入される。これにより、導電線３，４において位置Ｐ４４ａ，Ｐ４４ｂからノーマルモードノイズの進行方向の先でノーマルモードノイズが抑制される。
【０１７０】
このように、本実施の形態に係るノイズ抑制回路によれば、ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズを抑制することができる。特に、本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、ノーマルモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路の機能と、コモンモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路の機能とを併せ持っている。従って、このノイズ抑制回路によれば、相殺型ノイズ抑制回路の利点を生かして、広い周波数範囲においてノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズを効果的に抑制することが可能になる。
【０１７１】
ところで、ノーマルモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路とコモンモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路とを単純に組み合わせて、ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズを抑制できる回路を構成することも考えられる。しかしながら、この場合には、回路に含まれる部品点数が多くなり、回路が大型化するという問題が生じる。
【０１７２】
本実施の形態では、導電線３，４において、位置Ｐ４２ａ，Ｐ４２ｂと位置Ｐ４３ａ，Ｐ４３ｂとの間に、漏れインダクタンスが発生するように結合された巻線Ｗ４１，Ｗ４２が設けられている。そして、巻線Ｗ４１，Ｗ４２によって発生される漏れインダクタンス（インダクタＬ４０１，Ｌ４０２）によって、位置Ｐ４２ａ，Ｐ４２ｂと位置Ｐ４３ａ，Ｐ４３ｂとの間において導電線３，４を通過するコモンモードノイズの波高値が低減される。これにより、位置Ｐ４２ａ，Ｐ４２ｂと位置Ｐ４３ａ，Ｐ４３ｂとの間において、導電線３，４を通過するコモンモードノイズの波高値と、キャパシタ５３，５４および第５の巻線Ｗ４５を経由して導電線３，４に注入される注入信号の波高値との差が低減される。
【０１７３】
このように、本実施の形態では、ノーマルモードノイズ抑制用の巻線Ｗ４１，Ｗ４２によって発生される漏れインダクタンスを利用して、位置Ｐ４２ａ，Ｐ４２ｂと位置Ｐ４３ａ，Ｐ４３ｂとの間において導電線３，４を通過するコモンモードノイズの波高値を低減させるようにしている。そのため、本実施の形態では、図５における巻線１２７ａ，１２７ｂおよび磁芯１２７ｃからなるコモンモードチョークコイルのような、コモンモードノイズの波高値を低減させるためのインダクタンス素子が不要になる。
【０１７４】
また、本実施の形態では、導電線３，４において、位置Ｐ４１ａ，Ｐ４１ｂと位置Ｐ４４ａ，Ｐ４４ｂとの間に、漏れインダクタンスが発生するように結合された巻線Ｗ４３，Ｗ４４が設けられている。そして、巻線Ｗ４３，Ｗ４４によって発生される漏れインダクタンス（インダクタＬ４０３，Ｌ４０４）によって、位置Ｐ４１ａ，Ｐ４１ｂと位置Ｐ４４ａ，Ｐ４４ｂとの間において導電線３，４を通過するノーマルモードノイズの波高値が低減される。これにより、位置Ｐ４１ａ，Ｐ４１ｂと位置Ｐ４４ａ，Ｐ４４ｂとの間において、導電線３，４を通過するノーマルモードノイズの波高値と、キャパシタ５５および第６の巻線Ｗ４６を経由して導電線３，４に注入される注入信号の波高値との差が低減される。
【０１７５】
このように、本実施の形態では、コモンモードノイズ抑制用の巻線Ｗ４３，Ｗ４４によって発生される漏れインダクタンスを利用して、位置Ｐ４１ａ，Ｐ４１ｂと位置Ｐ４４ａ，Ｐ４４ｂとの間において導電線３，４を通過するノーマルモードノイズの波高値を低減させるようにしている。そのため、本実施の形態では、図３におけるインダクタンス素子１１７のような、ノーマルモードノイズの波高値を低減させるためのインダクタンス素子が不要になる。
【０１７６】
これらのことから、本実施の形態に係るノイズ抑制回路によれば、ノーマルモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路とコモンモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路とを単純に組み合わせて構成された回路に比べて、部品点数を少なくして、回路を小型化することが可能になる。
【０１７７】
本実施の形態において、巻線Ｗ４１，Ｗ４２の結合係数と巻線Ｗ４３，Ｗ４４の結合係数は共に、０．００１〜０．９９９の範囲内であればよい。また、上記結合係数は、ノイズ抑制回路が使用される環境におけるノーマルモードノイズとコモンモードノイズとの割合に応じて適宜に設定することが好ましい。ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとが共にある程度存在する環境では、上記結合係数は、０．２〜０．８の範囲内であることが好ましい。ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとが同程度存在する環境では、上記結合係数は、０．４〜０．６の範囲内であることが好ましい。
【０１７８】
また、本実施の形態では、ノーマルモード注入信号の伝送路は、注入信号を通過させるための素子としてキャパシタ５５を含んでいる。そのため、本実施の形態によれば、キャパシタ５５のみによって、ノーマルモードノイズに対応した信号の検出と、ノーマルモードノイズに対して逆相となる注入信号の生成とを行うことができる。従って、本実施の形態によれば、部品点数をより少なくすることができる。
【０１７９】
また、本実施の形態では、コモンモード注入信号の伝送路は、注入信号を通過させるための素子としてキャパシタ５３，５４を含んでいる。そのため、本実施の形態によれば、キャパシタ５３，５４のみによって、コモンモードノイズに対応した信号の検出と、コモンモードノイズに対して逆相となる注入信号の生成とを行うことができる。従って、本実施の形態によれば、部品点数をより少なくすることができる。
【０１８０】
次に、図１７を参照して、本実施の形態に係るノイズ抑制回路の伝送特性の一例について説明する。ここでは、図１６に示した本実施の形態に係るノイズ抑制回路と、図３に示したノーマルモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路と、図５に示したコモンモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路のそれぞれについて、シミュレーションによって伝送特性を求めた。なお、伝送特性としては、ゲインの周波数特性を求めた。
【０１８１】
このシミュレーションでは、以下の数値を使用した。まず、図１６における巻線Ｗ４１，Ｗ４２のインダクタンスは６０μＨとし、巻線Ｗ４６のインダクタンスは２４０μＨとし、巻線Ｗ４１，Ｗ４２，Ｗ４６の結合係数は０．８とした。また、図１６における巻線Ｗ４３，Ｗ４４，Ｗ４５のインダクタンスはいずれも３００μＨとし、これらの結合係数は０．９９５とした。また、図１６におけるキャパシタ５３，５４のキャパシタンスは共に３３００ｐＦとし、キャパシタ５５のキャパシタンスは０．１μＦとした。また、図３における巻線１１５ａ，１１５ｂのインダクタンスは共に１２０μＨとし、これらの結合係数は０．８とした。また、図３におけるインダクタンス素子１１７のインダクタンスは３μＨとし、キャパシタ１１６のキャパシタンスは０．１μＦとした。また、図５における巻線１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃのインダクタンスはいずれも３００μＨとし、これらの結合係数は０．９９５とした。また、図５における巻線１２７ａ，１２７ｂのインダクタンスは共に１２μＨとし、これらの結合係数は０．９９５とした。
【０１８２】
上述のシミュレーションによって求めた伝送特性を図１７に示す。図１７において、符号６１で示した線は、本実施の形態に係るノイズ抑制回路のコモンモード信号に対する伝送特性、および図５に示した相殺型ノイズ抑制回路のコモンモード信号に対する伝送特性を表わしている。符号６１で示した線で表わされる２つの伝送特性は完全に一致している。また、図１７において、符号６２で示した線は、本実施の形態に係るノイズ抑制回路のノーマルモード信号に対する伝送特性を表わし、符号６３で示した線は、図３に示した相殺型ノイズ抑制回路のノーマルモード信号に対する伝送特性を表わしている。符号６２，６３で示した各線で表わされる２つの伝送特性は近似している。図１７から、本実施の形態に係るノイズ抑制回路は、図３に示したノーマルモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路の機能と、図５に示したコモンモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路の機能とを発揮することが分かる。
【０１８３】
なお、上記各実施の形態に係るノイズ抑制回路は、電力変換回路が発生するリップル電圧やノイズを低減する手段や、電力線通信において電力線上のノイズを低減したり、屋内電力線上の通信信号が屋外電力線に漏洩することを阻止する手段として利用することができる。
【０１８４】
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。本発明では、ノーマルモードノイズ抑制手段が相殺型ノイズ抑制回路の構成になる場合には、コモンモードノイズ抑制手段が漏れインダクタンスを発生する２つの巻線を有し、この２つの巻線が、相殺型ノイズ抑制回路におけるノイズの検出位置と注入信号の注入位置との間に配置されていればよい。また、コモンモードノイズ抑制手段が相殺型ノイズ抑制回路の構成になる場合には、ノーマルモードノイズ抑制手段が漏れインダクタンスを発生する２つの巻線を有し、この２つの巻線が、相殺型ノイズ抑制回路におけるノイズの検出位置と注入信号の注入位置との間に配置されていればよい。従って、本発明のノイズ抑制回路は、上記の２つの条件の少なくとも一方を満たすものであれば、第１ないし第４の実施の形態以外の構成であってもよい。
【０１８５】
また、各実施の形態において、キャパシタのみからなるハイパスフィルタの代わりに、他の構成のハイパスフィルタや、バンドパスフィルタを設けてもよい。
【０１８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のノイズ抑制回路によれば、ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズを抑制でき、且つノイズ抑制回路の小型化が可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の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】相殺型ノイズ抑制回路の基本構成を示す回路図である。
【図３】ノーマルモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路の構成の一例を示す回路図である。
【図４】図３に示した相殺型ノイズ抑制回路の作用について説明するための回路図である。
【図５】コモンモードノイズ抑制用の相殺型ノイズ抑制回路の構成の一例を示す回路図である。
【図６】コモンモードノイズフィルタ回路を示す回路図である。
【図７】図６に示したフィルタ回路の等価回路を示す回路図である。
【図８】ノーマルモードノイズフィルタ回路を示す回路図である。
【図９】図８に示したフィルタ回路の等価回路を示す回路図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係るノイズ抑制回路の伝送特性の一例を示す特性図である。
【図１１】本発明の第２の実施の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１２】本発明の第２の実施の形態に係るノイズ抑制回路の伝送特性の一例を示す特性図である。
【図１３】本発明の第３の実施の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１４】本発明の第３の実施の形態に係るノイズ抑制回路のコモンモード信号に対する伝送特性の一例を示す特性図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態に係るノイズ抑制回路のノーマルモード信号に対する伝送特性の一例を示す特性図である。
【図１６】本発明の第４の実施の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１７】本発明の第４の実施の形態に係るノイズ抑制回路の伝送特性の一例を示す特性図である。
【符号の説明】
３，４…導電線、１１，１２…磁芯、１３…キャパシタ、Ｗ１１…第１の巻線、Ｗ１２…第２の巻線、Ｗ１３…第３の巻線、Ｗ１４…第４の巻線、Ｗ１５…第５の巻線、Ｌ１０１，Ｌ１０２…インダクタ。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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