(57)【要約】【課題】            本発明は、入力端子及び出力端子のうち一方から流入して他方へ通過するコモンモードノイズ電流を広帯域周波数帯にわたり阻止するコモンモードチョークコイルを提供しようとするものである。【解決手段】  巻芯カバー１に収納されたMnZn系フェライトの低周波閉磁路磁芯２に巻線３と巻線４が互いに打ち消し合うように巻回し、両巻線３，４の巻き終わり側を規定巻数の５％〜３０％巻数前に端面上にNiZn系フェライト等の絶縁性高周波閉磁路磁芯５を重ね合わせてセットする。重ね合わせセット後、規定巻数の残り、すなわち両巻線３，４の巻き終わり側を巻回し、コモンモードチョークコイルを完成させる構造である。又はMnZn系フェライト閉磁路磁芯２に巻線３と巻線４が互いに打ち消し合うように巻回した後、その巻線端を直列接続になるように更にNiZn系フェライト閉磁路磁芯２に巻線３と巻線４が互いに打ち消し合うように巻込み、双方一体化した構造である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
MnZn系フェライト閉磁路磁芯に巻線と巻線が互いに打ち消し合うように巻回し、両巻線の巻き終わり側を規定巻数の５％〜３０％巻数前に端面上にNiZn系フェライトの高周波閉磁路磁芯を重ね合わせて、両巻線の巻き終わり側を双方に巻回一体化したことを特徴とするコモンモードチョークコイル。
【請求項２】
MnZn系フェライト閉磁路磁芯の低域周波数に対応した磁芯と、NiZn系フェライト閉磁路磁芯の高域周波数に対応した磁芯とを独立にコモンモードコイルを形成し、端面同士を重ね合わせて両方端子を直列接続し、又はMnZn系フェライト閉磁路磁芯の巻線後、その巻線を更にNiZn系フェライト閉磁路磁芯に巻込み一体化したことを特徴とするコモンモードチョークコイル。
【請求項３】
低周波閉磁路磁芯又は高周波閉磁路磁芯に、小型軽量や特性良好にするため、巻芯に直に巻線を可能にする安全規格認証の三層絶縁線からなるマグネットワイヤーを使用したことを特徴とする請求項２記載のコモンモードチョークコイル。
【請求項４】
安全規格等で高周波閉磁路磁芯に絶縁等の問題でケースが必要な場合、ケースの構造は、主ケースに低周波閉磁路磁芯を挿入し、絶縁分離板付きケースに高周波閉磁路磁芯を挿入したことを特徴とする請求項２記載のコモンモードチョークコイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、閉磁路型巻芯に複数の巻線をお互いに打ち消し合うように巻回したコモンモードチョークコイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
フェライト閉磁路磁芯に複数個の巻線を磁束が互いに打ち消し合うように巻回したコモンモードチョークコイルは、電子機器の商用電源入力部に使用している。
そのコモンモードチョークコイルのフェライト閉磁路磁芯は、高透磁率であり、ノイズ防止として機器で発生するノイズ電流を阻止している。
このコモンモードチョークコイルの一般的な特性は、図２の巻込無しに示すように高域周波数におけるインピーダンスが低下しており、そのため、高域周波数における減衰量が低下し、ノイズ防止の効果が少なくなっている。
ところで、電源のスイッチング化などにより数百ＭＨＺを超える周波数帯域においてもノイズ発生が見られるようになっている。
このコモンモードチョークコイルの特性を広帯域にする方法としては、異種の磁芯の端面同士を合わせ並列に一体化した構造が公知となっている（特許文献１を参照）。
しかしながら、電子機器の商用電源の入力に使用するコモンモードチョークコイルは、100ＫＨＺから1ＭＨＺまでの範囲にインピーダンスのピーク点を持った特性に設計することが通常となっている。
そのためのコモンモードチョークコイルの巻き数及び磁芯の材質選定から、高域に対応する材質特性は、低域材質の特性に吸収されて高域を改善できるような設計ができなかった。
当然、前記公知技術の一体化構造では、そのインピーダンス特性も図２の巻込無しと同様な高域特性しか得られず、ノイズ防止にも効果がなかった。
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第２５２９９４８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、閉磁路型巻芯に複数の巻線をお互いに打ち消し合うように巻回したコモンモードチョークコイルにおいて、入力端子及び出力端子のうち一方から流入して他方へ通過するコモンモードノイズ電流を広帯域周波数帯にわたり阻止するコモンモードチョークコイルを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のコモンモードチョークコイルは、MnZn系フェライト閉磁路磁芯に巻線と巻線が互いに打ち消し合うように巻回し、両巻線の巻き終わり側を規定巻数の５％〜３０％巻数前に端面上にNiZn系フェライトの高周波閉磁路磁芯を重ね合わせて、両巻線の巻き終わり側を双方に巻回一体化したものである。
また、本発明のコモンモードチョークコイルは、MnZn系フェライト閉磁路磁芯の低域周波数に対応した磁芯と、NiZn系フェライト閉磁路磁芯の高域周波数に対応した磁芯とを独立にコモンモードコイルを形成し、端面同士を重ね合わせて両方端子を直列接続し、又はMnZn系フェライト閉磁路磁芯の巻線後、その巻線を更にNiZn系フェライト閉磁路磁芯に巻込み一体化したものである。
さらに、上記コモンモードチョークコイルにおいて、低周波フェライト閉磁路磁芯又は高周波フェライト閉磁路磁芯に、小型軽量や特性良好にするため、巻芯に直に巻線を可能にする安全規格認証の三層絶縁線からなるマグネットワイヤーを使用したものである。
また、上記コモンモードチョークコイルにおいて、安全規格等で高周波閉磁路磁芯に絶縁等の問題でケースが必要な場合、ケースの構造は、主ケースにMnZn系フェライト閉磁路磁芯を挿入し、絶縁分離板付きケースに高周波閉磁路磁芯を挿入したものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のコモンモードチョークコイルによれば、両方のコモンモードチョークコイル間の電磁結合が粗になることにより双方のコイルの特性が効果的に現れ、１０Ｍｈｚ以上の周波数帯域でのインピーダンス特性は、改善されると同時にコモンモードノイズも良好となった。
又、高周波対応の磁芯の巻線を変動することにより、機器特定している高周波ノイズ防止に対応した設計が容易に可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、MnZn系フェライト閉磁路磁芯に巻線と巻線が互いに打ち消し合うように巻回し、両巻線の巻き終わり側を規定巻数の５％〜３０％巻数前に端面上にNiZn系フェライトの高周波閉磁路磁芯を重ね合わせて、両巻線の巻き終わり側を双方に巻回一体化したコモンモードチョークコイルである。
また、本発明は、MnZn系フェライト閉磁路磁芯の低域周波数に対応した磁芯と、NiZn系フェライト閉磁路磁芯の高域周波数に対応した磁芯とを独立にコモンモードコイルを形成し、端面同士を重ね合わせて両方端子を直列接続し、又はMnZn系フェライト閉磁路磁芯の巻線後、その巻線端を更にNiZn系フェライト閉磁路磁芯に巻込み一体化したコモンモードチョークコイルである。
さらに、上記コモンモードチョークコイルにおいて、低周波閉磁路磁芯又は高周波閉磁路磁芯に、小型軽量や特性良好にするため、巻芯に直に巻線を可能にする安全規格認証の三層絶縁線からなるマグネットワイヤーを使用したコモンモードチョークコイルである。
また、上記コモンモードチョークコイルにおいて、安全規格等で高周波閉磁路磁芯に絶縁等の問題でケースが必要な場合、ケースの構造は、主ケースに低周波閉磁路磁芯を挿入し、絶縁分離板付きケースに高周波閉磁路磁芯を挿入したコモンモードチョークコイルである。
【実施例１】
【０００８】
実施例１は、図１(a)左側図、(b)正面図、(c)右側図に示すように、巻芯カバー１に収納されたMnZn系フェライトの低周波閉磁路磁芯２に巻線３と巻線４が互いに打ち消し合うように巻回し、両巻線３，４の巻き終わり側を規定巻数の５％〜３０％巻数前に端面上にNiZn系フェライト等の絶縁性高周波閉磁路磁芯５を重ね合わせてセットする。
重ね合わせセット後、規定巻数の残り、すなわち両巻線３，４の巻き終わり側を巻回し、コモンモードチョークコイルを完成させる構造である。
なお、巻線３及び巻線４を分離する中心部には、絶縁分離板６を設ける。
この構造は、低周波閉磁路磁芯２と高周波閉磁路磁芯５との電磁結合がより粗にでき、高周波特性が改善された。
上記構造とすることにより、１０Ｍｈｚ以上の周波数帯域でのインピーダンス特性は、図２に示すように、巻込無し（高周波閉磁路磁芯５に巻込みをしない場合）、巻込３Ｔｓ（高周波閉磁路磁芯５に３ターンの巻込みをした場合）、巻込６Ｔｓ（高周波閉磁路磁芯５に６ターンの巻込みをした場合）のそれぞれの場合のインピーダンス特性を示すように改善されると同時にコモンモードノイズも良好であることが確認された。
【実施例２】
【０００９】
実施例２は、図３(a)左側図、(b)正面図、(c)右側図に示すように、最初に、低周波領域磁芯２（MnZn系フェライト等の高透磁率）に巻線３と巻線４が互いに打ち消し合うように巻回したコモンモードチョークコイルを単独に形成する。
また、図３(d)平面図に示すように、絶縁性良好な高周波領域磁芯５（NiZn系フェライト等）に巻線７と巻線８が互いに打ち消し合うような高周波特性補正のコモンモードチョークコイルを形成する。
次に、両方のコモンモードチョークコイルを端面同士重ね合わせてセットし、両方端子（経線用端子）９，９が直列接続になるように端子同士をハンダ付け等で経線１０し、双方一体化した構造である。
又は、図４(a)右側図、(b)正面図に示すように、MnZn系フェライト閉磁路磁芯２に巻線３と巻線４が互いに打ち消し合うように巻回した後、その巻線端を直列接続になるように更にNiZn系フェライト閉磁路磁芯２に巻線７と巻線８が互いに打ち消し合うように巻込み、双方一体化した構造である。
両方のコモンモードチョークコイルとの電磁結合が粗になることにより、１０Ｍｈｚ以上の周波数帯域でのインピーダンス特性は、図５に示すように、基準（高周波閉磁路磁芯５を接続しない場合）、６Ｔｓ単体（高周波閉磁路磁芯５に６ターンの巻込みをした単体の場合）、９Ｔｓ単体（高周波閉磁路磁芯５に９ターンの巻込みをした単体の場合）、６Ｔｓ接続（６ターンの巻込みをした高周波閉磁路磁芯５と低周波領域磁芯２とを直列接続した場合）、９Ｔｓ接続（９ターンの巻込みをした高周波閉磁路磁芯５と低周波領域磁芯２とを直列接続した場合）のそれぞれの場合のインピーダンス特性を示すように改善されると同時にコモンモードノイズも良好となった。
【実施例３】
【００１０】
実施例３は、閉磁路磁芯への巻線が安全規格等の要求事項を満たしている場合、最初に、図６(d)平面図に示すように、高周波磁芯５に小型軽量や特性良好にするため、巻芯に直に巻線を可能にする安全規格認証の三層絶縁線１３等からなる巻線１１と巻線１２を平衡巻及びバイファイラー巻等で高周波特性補正のコモンモードチョークコイルを単独に形成する。
次に、図６(a)左側図、(b)正面図、(c)右側図に示すように、低周波領域磁芯２に巻線３と巻線４が互いに打ち消し合うように巻回したコモンモードチョークコイルを形成する。
両方のコモンモードチョークコイルを端面同士重ね合わせてセットし、両方端子９，９が直列接続になるように端子同士をハンダ付け等で経線１０し、双方一体化した構造である。
バイファイラー等で巻線するとコモンノイズ特性が良好となり、またコモンモードチョークコイル自体の小型化の実現が可能となる。
特に、低域のコモンモードチョークコイルも安全規格認定の三層絶縁線のマグネットワイヤーで構成し、図７に示すように、基準（高周波閉磁路磁芯５を接続しない場合）、６Ｔｓ単体（高周波閉磁路磁芯５に６ターンの巻込みをした単体の場合）、９Ｔｓ単体（高周波閉磁路磁芯５に９ターンの巻込みをした単体の場合）、６Ｔｓ接続（６ターンの巻込みをした高周波閉磁路磁芯５と低周波領域磁芯２とを直列接続した場合）、９Ｔｓ接続（９ターンの巻込みをした高周波閉磁路磁芯５と低周波領域磁芯２とを直列接続した場合）のそれぞれの場合のインピーダンス特性を示すように一段とコモンノイズが改善されていることがわかる。
実施例１〜３は、コモンモードのチョークコイルに限らず閉磁路磁心を使用したノーマルモードのチョークコイルにも当然のことながら有効であることを確立している。
【実施例４】
【００１１】
実施例４は、安全規格等で高周波閉磁路磁芯に絶縁等の問題でケースが必要な場合、図８(a)左側図、(b)正面図、(c)右側図に示すように、最初に、低周波領域磁芯２に巻線３と巻線４が互いに打ち消し合うように巻回したコモンモードチョークコイルを単独に形成する。
ケースの構造は、図８(d)説明図に示すようにケース１４に主コイル用の閉磁路磁芯２を挿入し、ケース蓋１５をセットし、その後巻線する。
次に、絶縁分離板付きケース１６に高周波改善用閉磁路磁芯５を挿入し、ケース蓋１５をセットし巻線した後、更にケース１４と絶縁分離板１７で嵌合させ一体化する。
その後、両方のコモンモードチョークコイルの両方端子９，９を直列接続に経線１０し、双方一体化した構造である。
両方のコモンモードチョークコイルを一体化するにあたり、ケース同士のセット方法が容易にできないため，安全規格で要求される絶縁分離板１７を備えた高域改善用のコイルケースに絶縁特性及びセットの作業効率を良くするための機能を持たせる構造とした。
上記構造とすることにより、高周波磁芯及び低周波磁芯の絶縁性能に問題があっても性能が向上し適用可能とした。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１のコモンモードチョークコイルの構造図である。
【図２】実施例１のインピーダンス特性を表すグラフ図である。
【図３】実施例２のコモンモードチョークコイルの構造図である。
【図４】実施例２のコモンモードチョークコイルの他の構造図である。
【図５】実施例２のインピーダンス特性を表すグラフ図である。
【図６】実施例３のコモンモードチョークコイルの構造図である。
【図７】実施例３のインピーダンス特性を表すグラフ図である。
【図８】実施例４のコモンモードチョークコイル及びケース組み立ての構造図である。
【符号の説明】
【００１３】
１  巻芯カバー
２  低周波領域磁芯
３  巻線
４  巻線
５  高周波領域磁芯
６  絶縁分離板
７  巻線
８  巻線
９  経線用端子
１０  経線
１１  巻線
１２  巻線
１３  三層絶縁線
１４  ケース
１５  ケース蓋
１６  絶縁分離板付きケース
１７  絶縁分離板
【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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