(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルストランスとコモンモードチョークとを内蔵したトランスモジュールにおいて、
前記パルストランスの一方の巻線に中間タップを設けるとともに、前記コモンモードチョークに、対をなす第１及び第２の巻線及び該第１及び第２の巻線と同巻数の第３の巻線を設け、前記パルストランスの前記一方の巻線の両端をそれぞれ前記第１及び第２の巻線の一端に接続し、前記中間タップを前記第３の巻線の一端に接続し、前記第１及び第２の巻線の電流による磁束と前記第３の巻線の電流による磁束とが相殺されるようにしたことを特徴とするトランスモジュール。
【請求項２】
前記第１、第２及び第３の巻線の他端を外部接続用端子に導出するとともに、前記中間タップも外部接続用端子に導出する請求項１記載のトランスモジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝送線路に直流電流が重畳する用途に使用されるトランスモジュール（パルストランスとコモンモードチョークの複合モジュール）に係り、とくにＶＯＩＰ（Voice Over Internet Protocol）ＬＡＮに用いて好適なトランスモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、ＬＡＮ回線上に音声を伝送するＶＯＩＰ等が実用化されるようになってきている。この種のＶＯＩＰ等に用いるトランスモジュールでは、ＬＡＮ回線に直流電流が重畳されており、電話機等への給電用に直流電流をトランスモジュール内部に流す必要がある。
【０００３】
図５は従来のトランスモジュールの１例であり、パルストランスＰＴとコモンモードチョークＣＭＣとを同一パッケージＰＫＧ内に備え、パルストランスＰＴは中間タップを有する１次巻線１、中間タップを有する２次巻線２を有し、２次巻線２の両端にコモンモードチョークＣＭＣの巻線の一端をそれそれ直列に接続している。ここで、パルストランスＰＴは直流的に絶縁するためのトランス、コモンモードチョークＣＭＣはコモンモードノイズ抑圧用素子である。パルストランスＰＴ及びコモンモードチョークＣＭＣはそれぞれトロイダル形状等のコアに所要の巻線を巻回したものである。
【０００４】
前記パルストランスＰＴの１次巻線１側は、ＩＣ等の信号発生／処理側に接続される。また、コモンモードチョークＣＭＣの各巻線の他端及びパルストランスＰＴの２次巻線２の中間タップＣＴはＬＡＮ回線の伝送線路側に接続される。そして、コモンモードチョークＣＭＣの各巻線の他端より直流電流ｄｃＩがそれぞれ流入し、２次巻線２の中間タップから直流電流ｄｃ２Ｉが流出する。
【０００５】
この図５のトランスモジュールでは、コモンモードチョークＣＭＣの同極性端子から直流電流が流入するため、コモンモードチョークＣＭＣに使用されているフェライト等のコアが磁気飽和し、インダクタンスが低下し、コモンモードチョーク本来の目的であるコモンモードノイズ抑圧機能が低下する。
【０００６】
図５のトランスモジュールの問題点を解消するものとして、図６に従来のトランスモジュールの他の例を示す。図６のトランスモジュールでは、パルストランスＰＴとコモンモードチョークＣＭＣに加えてオートトランスＡＴを同一パッケージＰＫＧ内に備えている。この場合、パルストランスＰＴは１次巻線１のみ中間タップを有し、２次巻線２には中間タップが無い。その代わりに、伝送線路からの電流流入口となるオートトランスＡＴが中間タップを有している。
【０００７】
図６のトランスモジュールでは、コモンモードチョークＣＭＣの両巻線間に接続された中間タップ付きのオートトランスＡＴに、ＬＡＮ回線の伝送線路からの直流電流が流入する。つまり、オートトランスＡＴの巻線両端より直流電流ｄｃＩがそれぞれ流入し、その中間タップから直流電流ｄｃ２Ｉが流出する。このため、直流電流のコモンモードチョークＣＭＣへの流入を防ぎ、コモンモードノイズ抑圧機能の低下を回避している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図６のトランスモジュールの構成とすれば、コモンモードチョークＣＭＣのコモンモードノイズ抑圧性能低下を回避できるが、その反面、図５の基本回路に比してオートトランスＡＴの追加が必要となり、小型化及び低コスト化を実現する上で問題がある。
【０００９】
本発明は、上記の点に鑑み、直流重畳の伝送線路に使用する場合でも、オートトランスを用いることなく、コモンモードチョークのコモンモードノイズ抑圧機能の低下を回避でき、小型化及びコスト低減を図ることのできるトランスモジュールを提供することを目的とする。
【００１０】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、パルストランスとコモンモードチョークとを内蔵したトランスモジュールにおいて、
前記パルストランスの一方の巻線に中間タップを設けるとともに、前記コモンモードチョークに、対をなす第１及び第２の巻線及び該第１及び第２の巻線と同巻数の第３の巻線を設け、前記パルストランスの前記一方の巻線の両端をそれぞれ前記第１及び第２の巻線の一端に接続し、前記中間タップを前記第３の巻線の一端に接続し、前記第１及び第２の巻線の電流による磁束と前記第３の巻線の電流による磁束とが相殺されるようにしたことを特徴としている。
【００１２】
前記トランスモジュールにおいて、前記第１、第２及び第３の巻線の他端を外部接続用端子に導出するとともに、前記中間タップも外部接続用端子に導出する構成としてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るトランスモジュールの実施の形態を図面に従って説明する。
【００１４】
図１は本発明に係るトランスモジュールの第１の実施の形態を示す。この場合、トランスモジュールは、直流的に絶縁するためのパルストランスＰＴとコモンモードノイズ抑圧用素子としてのコモンモードチョークＣＭＣとを同一パッケージＰＫＧに内蔵したものであり、パルストランスＰＴの２次巻線２に中間タップＣＴを設けるとともに、コモンモードチョークＣＭＣに対をなす第１及び第２の巻線Ｗ１，Ｗ２とは別に前記第１及び第２の巻線と同巻数の第３の巻線Ｗ３を設けている。
【００１５】
図２は第１、第２及び第３の巻線Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３を有するコモンモードチョークＣＭＣの１例であり、フェライト等のトロイダル形状コア１１に３本の絶縁被覆導線を巻数が等しくなるように巻回することで、相互に密結合した第１、第２及び第３の巻線Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３を得ている。
【００１６】
そして、図１のように、パルストランスＰＴの２次巻線２の両端をそれぞれコモンモードチョークＣＭＣの第１及び第２の巻線Ｗ１，Ｗ２の一端に接続し、前記中間タップＣＴを前記第３の巻線Ｗ３の一端に接続し、第１、第２及び第３の巻線Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の他端をパッケージＰＫＧの外部接続用端子に導出する。なお、実際の組立において、パルストランスＰＴの２次巻線２として巻回された絶縁被覆導線及び中間タップＣＴの絶縁被覆導線を引き出してそのままコモンモードチョークＣＭＣの第１、第２及び第３の巻線Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３として前記コア１１に巻回してもよいし、予めパルストランスＰＴ、コモンモードチョークＣＭＣにそれぞれ巻線を施してから、パルストランスＰＴの巻線とコモンモードチョークＣＭＣの巻線同士をはんだ付け等で電気的に接続してもよい。
【００１７】
前記パルストランスＰＴの中間タップ付きの１次巻線１もパッケージＰＫＧの外部接続用端子に導出され、ＩＣ等の信号発生／処理側に接続される。また、コモンモードチョークＣＭＣの第１、第２及び第３の巻線Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の外部接続用端子への導出側端はＬＡＮ回線の伝送線路側に接続される。そして、コモンモードチョークＣＭＣの対をなす第１及び第２の巻線Ｗ１，Ｗ２の外部接続用端子側より直流電流ｄｃＩがそれぞれ流入し、２次巻線２の中間タップＣＴから直流電流ｄｃ２Ｉが流出し、さらに直流電流ｄｃ２ＩがコモンモードチョークＣＭＣの第３の巻線Ｗ３を逆向きに流れて外部接続用端子に至る。
【００１８】
そのため、第１及び第２の巻線Ｗ１，Ｗ２に流れる電流による磁束と第３の巻線Ｗ３に流れる電流による磁束とがちょうど相殺されることになり、伝送線路側から供給される直流電流によるコモンモードチョークＣＭＣ内の磁束の発生は実質的に無くなり、コモンモードチョークＣＭＣに用いるコアの磁気飽和も発生しない。このため、コモンモードチョークＣＭＣのインダクタンスの低下は発生せず、本来のコモンモードノイズ抑圧機能を損なうことがない。
【００１９】
この第１の実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。
【００２０】
(1)  図６の従来例のようにオートトランスを必要とする回路構成であるとフェライト等のコアが３つ要するのに対し、図１の本実施の形態の回路構成であるとフェライト等のコアが２つしか必要ない。このため小型化が可能となる。
【００２１】
(2)  オートトランス製造工程が無いため、製造時の歩留まり向上が可能である。
【００２２】
(3)  さらに、部材費、加工費の削減によりコスト低減も可能となる。
【００２３】
図３は本発明の第２の実施の形態を示す。この場合、コモンモードチョークＣＭＣの第１、第２及び第３の巻線Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３をパッケージＰＫＧの外部接続用端子に導出するとともに、パルストランスＰＴの２次巻線２の中間タップＣＴも直接外部接続用端子に導出している。なお、その他の構成は前述の第１の実施の形態と同様であり、同一又は相当部分に同一符号を付して説明を省略する。
【００２４】
この第２の実施の形態では、パルストランスＰＴの２次巻線２の中間タップＣＴが導出された外部接続用端子を使用する場合、伝送線路に直流電流が重畳されていない用途に好適に使用可能となる。また、コモンモードチョークＣＭＣの第３の巻線Ｗ３が導出された外部接続用端子を使用すれば、第１の実施の形態と同様に直流電流重畳の伝送線路に好適に使用できることは勿論である。
【００２５】
図４は本発明のより実用的な実施の形態を例示するものであり、同図（Ａ）は第３の実施の形態、（Ｂ）は第４の実施の形態、及び（Ｃ）は第５の実施の形態である。
【００２６】
図４（Ａ）の第３の実施の形態は図１の第１の実施の形態の構成を同一パッケージＰＫＧ内に２組内蔵したものであり、パッケージＰＫＧの外部接続用端子Ｐ１〜Ｐ８が信号発生／処理側、外部接続用端子Ｐ９〜Ｐ１６が伝送線側に接続される。なお、前述した第１の実施の形態と同一又は相当部分に同一符号を付して説明を省略する。パルストランスＰＴとコモンモードチョークＣＭＣの組が２組あるため、１個のパッケージＰＫＧで送信側と受信側とに対応できる。
【００２７】
図４（Ｂ）は第４の実施の形態であって、図３の第２の実施の形態の構成を同一パッケージＰＫＧ内に２組内蔵したものであり、パッケージＰＫＧの外部接続用端子Ｐ１〜Ｐ８が信号発生／処理側、外部接続用端子Ｐ９〜Ｐ１６が伝送線側に接続される。なお、前述した第２の実施の形態と同一又は相当部分に同一符号を付して説明を省略する。パルストランスＰＴとコモンモードチョークＣＭＣの組が２組あるため、１個のパッケージＰＫＧで送信側と受信側とに対応でき、また伝送線路に直流電流を重畳しない用途にも好適に使用可能である。
【００２８】
図４（Ｃ）は第５の実施の形態であって、図１の第１の実施の形態の構成と図５の従来回路の構成とを同一パッケージＰＫＧ内に内蔵したものである。図１及び図５と同一又は相当部分に同一符号を付して説明を省略する。この場合、一方の内蔵回路は直流電流重畳の伝送線路に、他方の内蔵回路は直流電流を重畳しない伝送線路に好適に使用できる。
【００２９】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るトランスモジュールによれば、直流重畳の伝送線路に使用する場合でも、オートトランスを用いることなく、コモンモードチョークのコモンモードノイズ抑圧機能の低下を回避でき、小型化及びコスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトランスモジュールの第１の実施の形態を示す回路図である。
【図２】第１の実施の形態において用いるコモンモードチョークの１例を示す平面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す回路図である。
【図４】本発明の実用的な実施の形態であって、（Ａ）は第３の実施の形態、（Ｂ）は第４の実施の形態、及び（Ｃ）は第５の実施の形態を示す回路図である。
【図５】従来のトランスモジュールの１例を示す回路図である。
【図６】従来のトランスモジュールの他の例を示す回路図である。
【符号の説明】
１  １次巻線
２  ２次巻線
１１  コア
ＡＴ  オートトランス
ＣＭＣ  コモンモードチョーク
ＣＴ  中間タップ
ＰＫＧ  パッケージ
Ｐ１〜Ｐ３，Ｐ６〜Ｐ８，Ｐ９〜Ｐ１６  外部接続用端子
ＰＴ  パルストランス
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３  巻線
【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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