特許 6298974 出力ノイズ低減装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6298974

(24)【登録日】2018年3月9日

(45)【発行日】2018年3月28日

(54)【発明の名称】出力ノイズ低減装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/155 20060101AFI20180319BHJP

   H05K 9/00 20060101ALI20180319BHJP

【ＦＩ】

   H02M3/155 Y

   H02M3/155 E

   H05K9/00 L

【請求項の数】7

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2013-179063(P2013-179063)

(22)【出願日】2013年8月30日

(65)【公開番号】特開2015-57806(P2015-57806A)

(43)【公開日】2015年3月26日

【審査請求日】2016年3月23日

(31)【優先権主張番号】特願2013-166620(P2013-166620)

(32)【優先日】2013年8月9日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000242231

【氏名又は名称】北川工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000992

【氏名又は名称】特許業務法人ネクスト

(72)【発明者】

【氏名】谷水 友和

(72)【発明者】

【氏名】上野 和重

(72)【発明者】

【氏名】森田 勝幸

(72)【発明者】

【氏名】祐岡 輝明

【審査官】 東 昌秋

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−２１４９４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−３７１７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平６−８４６３５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５８−１５０８９３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１３−９９０５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−８３０８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２６９４６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２４００３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１８５８９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−１１８３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−３１０３４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｍ ３／００−３／４４

Ｈ０３Ｈ ５／００−７／１３

Ｈ０５Ｋ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属製筺体に収納された電子機器からの出力信号に混入するノイズを低減する出力ノイズ低減装置であって、
一方の端部を前記電子機器に係る出力端に接続する接続端子とし、他方の端部を出力端子とする出力線路と、
前記出力線路が貫通する貫通穴を有する磁性体コアとを備え、
前記出力端子から、前記磁性体コアの前記出力線路に沿った前記出力端子側の一部までは、前記電子機器からの電磁的結合が分離され、
前記出力線路の前記接続端子が前記金属製筺体の内部において前記電子機器の前記出力端に接続され、前記出力線路の前記出力端子が前記出力線路の貫通する前記金属製筺体の開口を介して前記金属製筺体より外方に配置された状態で、
前記磁性体コアは、前記出力端子側の一部が、前記金属製筺体より外方に位置し、あるいは前記金属製筺体の開口内に位置し、
第１の端子が前記磁性体コアと前記接続端子との間にある前記出力線路に接続され、第２の端子に接地電位が供給される第１容量素子と、
第１の端子が前記磁性体コアと前記出力端子との間にある前記出力線路に接続され、第２の端子に前記接地電位が供給される第２容量素子とを備え、
前記接地電位は、前記金属製筺体を介して供給され、
前記第１および第２容量素子は、少なくとも、容量成分を有する本体部分が、前記金属製筺体より外方に位置し、あるいは前記金属製筺体の開口内に位置する
ことを特徴とする出力ノイズ低減装置。

【請求項2】

前記出力端子から、前記磁性体コアの前記出力端子側の一部までは、金属製壁に囲まれることを特徴とする請求項１に記載の出力ノイズ低減装置。

【請求項3】

前記第１容量素子、前記第２容量素子、または前記第１および第２容量素子は、少なくとも、容量成分を有する本体部分の一部が、前記金属製壁に囲まれることを特徴とする請求項２に記載の出力ノイズ低減装置。

【請求項4】

前記第１、第２容量素子のうち少なくとも何れか一方、前記出力線路、および前記磁性体コアは、前記出力線路の両端部である前記接続端子および前記出力端子を露出させて、外囲器に収納され、
前記外囲器を前記金属製筺体に固定する際に該金属製筺体に圧着される金属製台座部を備え、
前記金属製台座部は、前記第１、第２容量素子の前記第２の端子に接続されることを特徴とする請求項１に記載の出力ノイズ低減装置。

【請求項5】

金属製筺体に収納された電子機器からの出力信号に混入するノイズを低減する出力ノイズ低減装置であって、
一方の端部を前記電子機器に係る出力端に接続する接続端子とし、他方の端部を出力端子とする出力線路と、
前記出力線路が貫通する貫通穴を有する磁性体コアとを備え、
前記出力端子から、前記磁性体コアの前記出力線路に沿った前記出力端子側の一部までは、前記電子機器からの電磁的結合が分離され、
前記出力線路の前記接続端子が前記金属製筺体の内部において前記電子機器の前記出力端に接続され、前記出力線路の前記出力端子が前記出力線路の貫通する前記金属製筺体の開口を介して前記金属製筺体より外方に配置された状態で、
前記磁性体コアは、前記出力端子側の一部が、前記金属製筺体より外方に位置し、あるいは前記金属製筺体の開口内に位置し、
前記出力端子から、前記磁性体コアの前記出力端子側の一部までは、金属製壁に囲まれることを特徴とする出力ノイズ低減装置。

【請求項6】

第１の端子が前記磁性体コアと前記接続端子との間にある前記出力線路に接続され、第２の端子に接地電位が供給される第１容量素子と、
第１の端子が前記磁性体コアと前記出力端子との間にある前記出力線路に接続され、第２の端子に前記接地電位が供給される第２容量素子とを備え、
前記第１容量素子、前記第２容量素子、または前記第１および第２容量素子は、少なくとも、容量成分を有する本体部分の一部が、前記金属製壁に囲まれることを特徴とする請求項５に記載の出力ノイズ低減装置。

【請求項7】

金属製筺体に収納された電子機器からの出力信号に混入するノイズを低減する出力ノイズ低減装置であって、
一方の端部を前記電子機器に係る出力端に接続する接続端子とし、他方の端部を出力端子とする出力線路と、
前記出力線路が貫通する貫通穴を有する磁性体コアとを備え、
前記出力端子から、前記磁性体コアの前記出力線路に沿った前記出力端子側の一部までは、前記電子機器からの電磁的結合が分離され、
前記出力線路の前記接続端子が前記金属製筺体の内部において前記電子機器の前記出力端に接続され、前記出力線路の前記出力端子が前記出力線路の貫通する前記金属製筺体の開口を介して前記金属製筺体より外方に配置された状態で、
前記磁性体コアは、前記出力端子側の一部が、前記金属製筺体より外方に位置し、あるいは前記金属製筺体の開口内に位置し、
第１の端子が前記磁性体コアと前記接続端子との間にある前記出力線路に接続され、第２の端子に接地電位が供給される第１容量素子と、
第１の端子が前記磁性体コアと前記出力端子との間にある前記出力線路に接続され、第２の端子に前記接地電位が供給される第２容量素子とを備え、
前記第１、第２容量素子のうち少なくとも何れか一方、前記出力線路、および前記磁性体コアは、前記出力線路の両端部である前記接続端子および前記出力端子を露出させて、外囲器に収納され、
前記外囲器を前記金属製筺体に固定する際に該金属製筺体に圧着される金属製台座部を備え、
前記金属製台座部は、前記第１、第２容量素子の前記第２の端子に接続されることを特徴とする出力ノイズ低減装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願に開示の技術は、出力信号に混入するノイズを低減する出力ノイズ低減装置に関し、特に、出力信号の信号経路に挿入されるインダクタンス素子を含むノイズ低減装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、スイッチング電源やその他の電子機器から出力される出力電圧や出力信号には、電子機器等の動作周波数やその高調波周波数のノイズが混入する場合がある。こうしたノイズは、外部の電子機器に対して悪影響を及ぼす場合があり必要に応じて低減することが必要である。スイッチング電源では、パワートランジスタのスイッチング動作により所定電圧値の出力電圧を出力するところ、パワートランジスタのオンオフによる電流経路の切り替えにより、出力定格によってはスイッチング周波数およびその高調波周波数のノイズが発生する。このノイズが出力電圧に重畳されて外部の電子機器に伝搬されることが考えられる。特に、スイッチング電源が自動車内に実装される場合、スイッチング周波数によっては、スイッチング周波数および高調波周波数のノイズがオーディオ信号などに重畳され視聴に悪影響を及ぼす、いわゆるラジオノイズが生じてしまうという問題がある。こうしたノイズを低減するために、出力電圧などの出力経路にチョークコイルなどのインダクタンス素子を備える出力ノイズ低減装置が挿入されている（特許文献１など）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−２１０００２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述のスイッチング電源やその他の電子機器は、自動車分野においては、振動、塵芥、温度などの過酷な周辺環境に対して信頼性等を確保するという観点から、ベースプレートや電子回路基板に区画され、あるいはアルミニウム等の金属製の筺体に収められている場合がある。実装部品が外部とは隔離されて収納されている場合である。この場合、ノイズ低減用の出力ノイズ低減装置に対しても同様に信頼性等の確保が要請されるため、同様に金属製筺体内に実装されることが一般的である。

【0005】

しかしながら、金属製筺体内では、回路素子や配線に生起する容量結合や誘導結合等の電磁的結合や接地電位からのノイズの回り込みなどが、必ずしも十分に抑止されている訳ではない。特に、主たるノイズ源であるスイッチング動作の行われるパワートランジスタと出力端子とは、回路構成上近接しており相互の配置位置も近接して実装される場合がある。このため、パワートランジスタのスイッチング動作により発生したノイズが、寄生の容量成分や誘導成分などによる容量結合や誘導結合等の電磁的結合や、接地配線の引き回しや相互の配置関係に依存したノイズの回り込みにより、本来のノイズ低減機能を奏する出力ノイズ低減装置の出力経路を介さずに出力端子に到達してしまう恐れがある。出力端子への出力経路上に出力ノイズ低減装置を備えていても、この出力ノイズ低減装置を介さずに出力端子にノイズが混入してしまい十分なノイズ低減ができないという問題がある。

【0006】

本願に開示される技術は、上記の課題に鑑み提案されたものであって、金属製筺体に収納された電子機器からのノイズが、電磁的結合や接地電位からの回り込みにより本来の信号経路を介さずに伝搬してしまうことを防止することが可能な出力ノイズ低減装置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】

【0007】

本願に開示される技術に係る出力ノイズ低減装置の第１の側面は、金属製筺体に収納された電子機器から出力される出力信号に混入するノイズを低減する装置である。出力線路と磁性体コアとを備える。出力線路は、一方の端部を電子機器に係る出力端に接続する接続端子とし、他方の端部を出力端子として、電子機器から出力される出力信号を外部に取り出す線路である。磁性体コアは貫通穴を有し、この貫通穴に出力線路が貫通する。出力線路の他方の端部である出力端子から、磁性体コアの出力線路に沿った出力端子側の一部までは、電子機器からの電磁的結合が抑止される。
また、出力線路の接続端子が金属製筺体の内部において電子機器の出力端に接続され、出力線路の出力端子が出力線路の貫通する金属製筺体の開口を介して金属製筺体より外方に配置された状態で、磁性体コアは、出力端子側の一部が、金属製筺体より外方に位置し、あるいは金属製筺体の開口内に位置する。

【0008】

これにより、少なくとも、磁性体コアに出力線路が貫通することによりチョークコイルとして機能するインダクタンス素子の出力端子側の一部と電子機器との電磁的結合が抑止される。ここで、電磁的結合とは容量結合や誘導結合を含む空間を介したノイズ（電磁ノイズ）の伝搬である。このため、電子機器の動作に起因して発生するノイズは、少なくとも、インダクタンス素子の出力端子側の一部には混入しない。電磁的結合による電磁ノイズの影響が出力端子に伝搬することが抑止されノイズが低減された出力信号が出力される。
また、出力線路および磁性体コアにより構成されるインダクタンス素子において、金属製筺体より外方側あるいは金属製筺体の開口内では、金属製筺体により電子機器からの電磁的結合が抑止される。また、金属製筺体より内方側は、電磁的結合により電磁ノイズが重畳する恐れはあるものの、電磁ノイズの重畳した位置より後段に存在するインダクタンス素子によりノイズは低減される。新たな部材・部品を追加することなく、金属製筺体に対する磁性体コアの取付位置を選択することで電子機器からの電磁的結合の影響を低減してノイズを低減することができる。

【0009】

また、第１容量素子と第２容量素子を備える。第１容量素子は、第１の端子が磁性体コアと接続端子との間にある出力線路に接続され、第２の端子に接地電位が供給される。第２容量素子は、第１の端子が磁性体コアと出力端子との間にある出力線路に接続され、第２の端子に接地電位が供給される。ここで、接地電位は、金属製筺体を介して供給されるものとする。

【0010】

これにより、出力線路が貫通する磁性体コアにより出力信号の経路に直列に接続されるインダクタンス素子に加えて、インダクタンス素子の両端に、第１、第２容量素子が接続されて、いわゆるπ型フィルタが構成される。π型フィルタを構成する第１、第２容量素子に供給される接地電位は、金属製筺体を介して供給される。金属製筺体は、幅広の形状であるのでインピーダンスが充分に低減されており、ノイズの混入が抑止された安定した接地電位とすることができる。第１、第２容量素子の接地電位としてノイズの少ない安定した接地電位とすることができる。

【0011】

【0012】

また、第１および第２容量素子は、少なくとも、容量成分を有する本体部分の一部が、金属製筺体より外方に位置し、あるいは金属製筺体の開口内に位置する。これにより、インダクタンス素子に加えて、第１、第２容量素子において、金属製筺体より外方あるいは金属製筺体の開口内に位置する部分で、金属製筺体により電子機器からの電磁的結合が抑止されノイズの重畳は低減される。新たな部材・部品を追加することなく、金属製筺体に対する第１、第２容量素子の取付位置を選択することで電子機器からの電磁的結合の影響を低減してノイズを低減することができる。

【0013】

また、出力端子から、磁性体コアの出力端子側の一部までは、金属製壁に囲まれるものとしてもよい。これにより、出力端子から出力線路を介して、少なくとも、磁性体コアの一部までが金属製壁に囲まれるため、出力端子に至る出力線路および少なくとも、出力線路と磁性体コアとで構成されるインダクタンス素子の出力端子側の一部は、電磁的結合が抑止された領域に配置することができる。電磁的なシールド効果を奏する金属製壁を備えることにより、電磁的結合の抑止を図ることができ、電子機器からのノイズを受けるおそれのある金属製筺体内でも配置することができる。

【0014】

この場合、第１容量素子、第２容量素子、または第１および第２容量素子は、少なくとも、容量成分を有する本体部分の一部が、金属製壁に囲まれるものとしてもよい。これにより、インダクタンス素子に加えて、第１、第２容量素子のうち少なくとも何れか一方の容量成分を有する本体部分の一部は、金属製壁に囲まれ電磁的結合が低減された領域に配置することができる。電磁的なシールド効果を奏する金属製壁を備えることにより、電磁的結合の抑止を図ることができ、電子機器からのノイズを受けるおそれのある金属製筺体内でも配置することができる。

【0015】

また、出力線路および磁性体コア、または、これらに加えて第１、第２容量素子のうち少なくとも何れか一方は、出力線路の両端部である接続端子および出力端子を露出させて、外囲器に収納されていてもよい。これにより、ノイズ低減装置として一体の部品として提供することができる。一体の部品として提供することにより、金属製筺体やこれに収納される電子機器の別を問わず、汎用的に出力信号に混入するノイズの低減用として実装することができる。

【0016】

この場合、外囲器を金属製筺体に固定する際に当該金属製筺体に圧着される金属製台座部を備えており、金属製台座部は、第１、第２容量素子の第２の端子に接続されていてもよい。これにより、第１、第２容量素子の第２の端子を、接地電位である金属製筺体に接続することができる。
また、本願に開示される技術に係る出力ノイズ低減装置の第２の側面は、金属製筺体に収納された電子機器から出力される出力信号に混入するノイズを低減する装置である。出力線路と磁性体コアとを備える。出力線路は、一方の端部を電子機器に係る出力端に接続する接続端子とし、他方の端部を出力端子として、電子機器から出力される出力信号を外部に取り出す線路である。磁性体コアは貫通穴を有し、この貫通穴に出力線路が貫通する。出力線路の他方の端部である出力端子から、磁性体コアの出力線路に沿った出力端子側の一部までは、電子機器からの電磁的結合が抑止される。
また、出力線路の接続端子が金属製筺体の内部において電子機器の出力端に接続され、出力線路の出力端子が出力線路の貫通する金属製筺体の開口を介して金属製筺体より外方に配置された状態で、磁性体コアは、出力端子側の一部が、金属製筺体より外方に位置し、あるいは金属製筺体の開口内に位置する。
また、出力端子から、磁性体コアの出力端子側の一部までは、金属製壁に囲まれる。
これにより、少なくとも、磁性体コアに出力線路が貫通することによりチョークコイルとして機能するインダクタンス素子の出力端子側の一部と電子機器との電磁的結合が抑止される。ここで、電磁的結合とは容量結合や誘導結合を含む空間を介したノイズ（電磁ノイズ）の伝搬である。このため、電子機器の動作に起因して発生するノイズは、少なくとも、インダクタンス素子の出力端子側の一部には混入しない。電磁的結合による電磁ノイズの影響が出力端子に伝搬することが抑止されノイズが低減された出力信号が出力される。
また、出力線路および磁性体コアにより構成されるインダクタンス素子において、金属製筺体より外方側あるいは金属製筺体の開口内では、金属製筺体により電子機器からの電磁的結合が抑止される。また、金属製筺体より内方側は、電磁的結合により電磁ノイズが重畳する恐れはあるものの、電磁ノイズの重畳した位置より後段に存在するインダクタンス素子によりノイズは低減される。新たな部材・部品を追加することなく、金属製筺体に対する磁性体コアの取付位置を選択することで電子機器からの電磁的結合の影響を低減してノイズを低減することができる。
また、出力端子から出力線路を介して、少なくとも、磁性体コアの一部までが金属製壁に囲まれるため、出力端子に至る出力線路および少なくとも、出力線路と磁性体コアとで構成されるインダクタンス素子の出力端子側の一部は、電磁的結合が抑止された領域に配置することができる。電磁的なシールド効果を奏する金属製壁を備えることにより、電磁的結合の抑止を図ることができ、電子機器からのノイズを受けるおそれのある金属製筺体内でも配置することができる。
上記出力ノイズ低減装置の第２の側面の場合、第１容量素子、第２容量素子、または第１および第２容量素子は、少なくとも、容量成分を有する本体部分の一部が、金属製壁に囲まれるものとしてもよい。これにより、インダクタンス素子に加えて、第１、第２容量素子のうち少なくとも何れか一方の容量成分を有する本体部分の一部は、金属製壁に囲まれ電磁的結合が低減された領域に配置することができる。電磁的なシールド効果を奏する金属製壁を備えることにより、電磁的結合の抑止を図ることができ、電子機器からのノイズを受けるおそれのある金属製筺体内でも配置することができる。
また、本願に開示される技術に係る出力ノイズ低減装置の第３の側面は、金属製筺体に収納された電子機器から出力される出力信号に混入するノイズを低減する装置である。出力線路と磁性体コアとを備える。出力線路は、一方の端部を電子機器に係る出力端に接続する接続端子とし、他方の端部を出力端子として、電子機器から出力される出力信号を外部に取り出す線路である。磁性体コアは貫通穴を有し、この貫通穴に出力線路が貫通する。出力線路の他方の端部である出力端子から、磁性体コアの出力線路に沿った出力端子側の一部までは、電子機器からの電磁的結合が抑止される。
また、出力線路の接続端子が金属製筺体の内部において電子機器の出力端に接続され、出力線路の出力端子が出力線路の貫通する金属製筺体の開口を介して金属製筺体より外方に配置された状態で、磁性体コアは、出力端子側の一部が、金属製筺体より外方に位置し、あるいは金属製筺体の開口内に位置する。
これにより、少なくとも、磁性体コアに出力線路が貫通することによりチョークコイルとして機能するインダクタンス素子の出力端子側の一部と電子機器との電磁的結合が抑止される。ここで、電磁的結合とは容量結合や誘導結合を含む空間を介したノイズ（電磁ノイズ）の伝搬である。このため、電子機器の動作に起因して発生するノイズは、少なくとも、インダクタンス素子の出力端子側の一部には混入しない。電磁的結合による電磁ノイズの影響が出力端子に伝搬することが抑止されノイズが低減された出力信号が出力される。
また、出力線路および磁性体コアにより構成されるインダクタンス素子において、金属製筺体より外方側あるいは金属製筺体の開口内では、金属製筺体により電子機器からの電磁的結合が抑止される。また、金属製筺体より内方側は、電磁的結合により電磁ノイズが重畳する恐れはあるものの、電磁ノイズの重畳した位置より後段に存在するインダクタンス素子によりノイズは低減される。新たな部材・部品を追加することなく、金属製筺体に対する磁性体コアの取付位置を選択することで電子機器からの電磁的結合の影響を低減してノイズを低減することができる。
また第３の側面において、出力線路および磁性体コア、または、これらに加えて第１、第２容量素子のうち少なくとも何れか一方は、出力線路の両端部である接続端子および出力端子を露出させて、外囲器に収納されてる。これにより、ノイズ低減装置として一体の部品として提供することができる。一体の部品として提供することにより、金属製筺体やこれに収納される電子機器の別を問わず、汎用的に出力信号に混入するノイズの低減用として実装することができる。
また第３の側面において、外囲器を金属製筺体に固定する際に当該金属製筺体に圧着される金属製台座部を備えており、金属製台座部は、第１、第２容量素子の第２の端子に接続されてる。これにより、第１、第２容量素子の第２の端子を、接地電位である金属製筺体に接続することができる。

【発明の効果】

【0017】

本願に開示される技術に係る出力ノイズ低減装置によれば、少なくとも、磁性体コアの出力端子側の一部と電子機器との電磁的結合を抑止することで、出力信号に混入する電子機器からのノイズを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１実施形態に係るノイズ低減装置の一例としてチョークコイルモジュールをスイッチング電源に接続した場合の回路図である。

【図2】第１実施形態のチョークコイルモジュールの分解斜視図である。

【図3】第１実施形態のチョークコイルモジュールを組み立てた状態を示す斜視図である。

【図4】第１実施形態のチョークコイルモジュールのモールド後の斜視図である。

【図5】第１実施形態のチョークコイルモジュールをスイッチング電源に組み付けた状態を示す図である。

【図6】第２実施形態に係るノイズ低減装置の一例としてπ型フィルタモジュールをスイッチング電源に接続した場合の回路図である。

【図7】第２実施形態のπ型フィルタモジュールを組み立てた状態を示す斜視図である。

【図8】第２実施形態のπ型フィルタモジュールのモールド後の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１は本願に係る第１実施形態の回路図である。ノイズ低減装置の一例としてチョークコイルモジュール１がスイッチング電源５の後段に接続されている場合を示す。スイッチング電源５は、アルミダイカスト製などの金属製筺体３に収納されている。図１においては、チョークコイルモジュール１に関する電気的な作用効果を説明する。

【0020】

スイッチング電源５は、例えば、車載用の電源である。ハイブリッド車あるいは電気自動車等における駆動系の電源電圧ＶＩＮ（例えば、ＤＣ２４４Ｖなど）を供給するメインバッテリー（不図示）から電圧値を降圧して補機バッテリー（不図示）への電力供給を行う降圧型のスイッチング電源である。補機バッテリーは、オーディオ機器、エアコン機器、照明機器などの車内電装機器に電源電圧（例えば、ＤＣ１４Ｖ）を供給する。

【0021】

スイッチング電源５は、電源電圧ＶＩＮと接地電位ＧＮＤとの間に直列に接続されるパワートランジスタＴとダイオードＤとの接続点Ｘから電力を取り出す。すなわち、パワートランジスタＴのゲート端子に印加されるスイッチング信号ＳＷにより所定のスイッチング周波数ｆでパワートランジスタＴのオンオフ制御が繰り返される。パワートランジスタＴのオン期間は、電源電圧ＶＩＮからコイルＬ０に電流経路が形成され、コイルＬ０に電磁エネルギーが蓄積される。蓄積されたエネルギーは、パワートランジスタＴのオフ期間に、ダイオードＤからの電流により出力コンデンサＣ０を含む出力側に放出される。スイッチング電源５では、これらの動作が所定のスイッチング周波数ｆで繰り返して行われる。

【0022】

スイッチング電源５では、負荷電流に応じた電流が、接続点Ｘに向かってパワートランジスタＴあるいはダイオードＤを介してスイッチング周波数ｆで交互に流れる。これにより、電源電圧ＶＩＮおよび接地電位ＧＮＤには、スイッチング周波数ｆで電流が断続して流れる。また、接続点Ｘの電位は、スイッチング周波数ｆで電源電圧ＶＩＮと接地電位ＧＮＤとの間で交互に切り替わる。

【0023】

接続点ＸはコイルＬ０に接続されている。コイルＬ０の出力側端子は、他端子が接地電位ＧＮＤに接続された出力コンデンサＣ０とチョークコイルモジュール１とに接続されている。ここで、コイルＬ０および出力コンデンサＣ０は、接続点Ｘの電圧を平滑する役割を有している。これにより、コイルＬ０と出力コンデンサＣ０との接続点である原出力端子Ｘ１には、接続点Ｘにおいて交互に繰り返される電源電圧ＶＩＮと接地電位ＧＮＤとの電圧変動が平滑されリップル電圧分の電圧変動を有して原出力電圧が出力される。

【0024】

原出力端子Ｘ１の後段にはチョークコイルモジュール１が接続されている。チョークコイルモジュール１により、スイッチング周波数ｆやその高調波周波数のノイズを低減することができる。ここで、スイッチング電源５におけるスイッチング周波数ｆは、出力される電力定格や各構成素子の仕様や定格などに応じて定められる。例えば、車載用のスイッチング電源では数１００ｋＨｚで動作することが考えられる。このため、スイッチング周波数ｆやその高調波周波数が、車載ＡＭラジオの周波数帯域(５００〜１７００ｋＨｚ前後)に重なる場合があり、これらの帯域でのノイズを低減するために、チョークコイルモジュール１が備えられている。

【0025】

チョークコイルモジュール１は、原出力端子Ｘ１と出力端子ＶＯとを結ぶ出力電圧経路にチョークコイルＬ１が設けられた構造を有している。また、チョークコイルＬ１の出力端子ＶＯ側の一部は、金属製筺体３より外方に位置するように配置されている。

【0026】

スイッチング電源５のスイッチング周波数ｆでのスイッチング動作は、金属製筺体３内に備えられる各回路の各部位に対してノイズ源として影響を与える場合がある。ここで、ノイズとは、パワートランジスタＴのオンオフ制御に伴う、電源電圧ＶＩＮおよび接地電位ＧＮＤでの電流変動、および接続点Ｘでの電源電圧ＶＩＮおよび接地電位ＧＮＤ間の電圧変動などに起因する高調波ノイズである。例えば、接続点Ｘの電圧変動に伴う高調波ノイズは、金属製筺体３内の回路要素間や配線間等に介在する寄生の容量成分による容量結合に応じて結合先の回路要素に対して不測の高調波ノイズを招来する恐れがある。また、電源電圧ＶＩＮや接地電位ＧＮＤの電流変動は、金属製筺体３内に配線される電源電圧ＶＩＮや接地電位ＧＮＤの配線経路に介在する寄生の誘導成分による逆起電力に応じて電源電圧ＶＩＮや接地電位ＧＮＤに不測の電圧変動を招来し、この電圧変動に伴う高調波ノイズを招来する恐れがある。このような容量結合や誘導結合などによる電磁的結合に応じて、結合先の回路要素に対して不測の高調波ノイズを招来する恐れがある。

【0027】

こうした高調波ノイズがチョークコイルモジュール１を飛び越えて出力端子ＶＯに伝搬してしまうことで出力電圧にノイズが重畳され、補機バッテリーを介してあるいは直接他の電装機器に対して悪影響を及ぼすノイズとなる場合がある。

【0028】

第１実施形態のチョークコイルモジュール１は、こうしたノイズが出力端子ＶＯに伝搬することを抑止することができる。チョークコイルモジュール１を構成するチョークコイルＬ１に対しては電磁的結合によるノイズの影響が考えられる。しかしながら、チョークコイルＬ１のうち金属製筺体３より外方にある領域および金属製筺体３の開口３Ａ（図５参照）内にある領域では、金属製筺体３が電磁的なシールドの効果を奏するため、スイッチング電源５のスイッチング動作により発生するノイズが伝搬する電磁的結合は抑止される。一方、チョークコイルＬ１のうち金属製筺体３の内部に収められている領域については、スイッチング動作に伴うノイズが電磁的結合により伝搬するおそれがある。しかしながら、この場合、伝搬したノイズは伝搬位置よりも後段に存在するチョークコイルＬ１の残余部分を経由して出力端子ＶＯに至る過程で低減される。これにより、チョークコイルモジュール１を構成するチョークコイルＬ１を介して、ノイズが出力端子ＶＯに伝搬することが低減される。

【0029】

第１実施形態のチョークコイルモジュール１によれば、チョークコイルＬ１のうち出力端子ＶＯ側の一部とスイッチング電源５との間の電磁的結合は金属製筺体３により抑止されている。これにより、電磁的結合によるノイズの伝播が低減される。スイッチング電源５の動作に伴い発生するノイズが出力端子ＶＯに伝搬することが低減され、出力電圧にノイズが混入することを低減することができる。

【0030】

次に、チョークコイルモジュール１のモジュール構成である形状・構造に関して説明する。図２はチョークコイルモジュール１の分解斜視図である。図３はチョークコイルモジュール１の各部材を組み立てた状態であり樹脂モールドをする前の状態である。図４は樹脂モールドされたチョークコイルモジュール１の斜視図である。

【0031】

図１に示す原出力端子Ｘ１から出力端子ＶＯをつなぐ出力電圧経路は、バスバー１１、出力ピン１３、および出力ピン１３をバスバー１１に連結するナット１５で構成される。

【0032】

バスバー１１は、銅製の平板棒状の形状を有している。表面は錫等のめっきが施されている。金属製筺体３に装着された状態で、一方の端部にあたるフランジ部１１ａから、金属製筺体３の外方に向かって延伸する部分を経て略直角に上方に向かって屈曲し他方の端部にあたるフランジ部１１ｂに至る、Ｌ字状の形状を有している。フランジ部１１ａ、１１ｂは共に、拡幅された矩形板状の形状を有し、中央部が開口されている。フランジ部１１ａでは、開口を介してバスバー１１と金属製筺体３内に設けられた原出力端子Ｘ１とが連結される。例えば、金属製筺体３の底面部に設けられたクリンチングナット（不図示）に、フランジ部１１ａの開口を介してボルトを螺合するなどして連結される。その他、かしめなどによる係合や溶接などの方法によることもできる。フランジ部１１ｂでは、開口を介してフランジ部１１ｂを挟み込んで出力ピン１３とナット１５とが連結され出力端子ＶＯとされる。出力ピン１３とナット１５との連結は、螺合、かしめなどによる係合、溶接などの方法が利用できる。更に、フランジ部１１ｂの根元側両端部には、小径の開口が設けられている。後述する基板１９と連結するための開口である。

【0033】

バスバー１１に挿通されるフェライトコア１７は、外側面の４つの角が面取りされた断面が矩形状の柱状であり、柱軸を含む中央部に幅広矩形状の開口がある。この開口は、フランジ部１１ａを介してバスバー１１に挿通できるように、少なくともフランジ部１１ａの幅を有する幅広開口である。また、柱軸に平行にスリット１７ａが設けられており、フェライトコア１７における磁気抵抗を調整して磁気飽和の発生を防止している。フェライトコア１７をバスバー１１に挿通することにより、チョークコイルＬ１が構成される。

【0034】

基板１９は、チョークコイルモジュール１のフランジ部２７ｂ（図４、参照）を構成するために備えられている。幅広矩形状の一方の長辺側中央部は、チョークコイルモジュール１を組み立てた際に出力ピン１３およびナット１５が干渉しないための半円状の切り欠き部１９ａが設けられている。また、他方の長辺両角部は斜めに面取りがされている。切り欠き部１９ａの両端部には、中央部が開口された円筒状の金属部材２５が基板１９を貫通して固定されている。切り欠き部１９ａの近傍には、バスバー１１を連結するためにバスバー１１のフランジ部１１ｂに開口されている小径の開口に一致する位置に開口が設けられている。ボルト、ネジ等２１を開口に挿通、螺合等することにより、バスバー１１と基板１９とを連結するためのものである。螺合の他、かしめ、溶接などの一般的な固定方法を用いることができる。

【0035】

金属部材２５は不図示のボルト等を介して金属製筺体３に固定される。螺合、かしめ、溶接など、一般的な固定方法を用いることができる。

【0036】

図４は、組み立てられたチョークコイルモジュール１（図３）を熱硬化性樹脂でモールドしたモジュール２７を示す。熱硬化性樹脂は、フェライトコア１７に過度な圧力を加えないために使用される。フェノール樹脂やエポキシ樹脂等が使用される。

【0037】

モジュール２７は、コア部２７ａとフランジ部２７ｂとで構成されている。コア部２７ａは、バスバー１１に挿通されているフェライトコア１７をバスバー１１と共にバスバー１１の配線方向を軸として円筒状にモールドした形状である。フランジ部２７ｂは、基板１９、金属部材２５、および基板１９とバスバー１１との接続部を、金属部材２５の軸方向両端面を露出させてコア部２７ａの円筒軸に直交する面を矩形面状としてモールドされたものである。

【0038】

図５に示すように、チョークコイルモジュール１は、フランジ部２７ｂのコア部２７ａ側の端面（内方端面）が金属製筺体３の外方端面に対向した状態で取り付けられる。金属部材２５の開口を介して金属製筺体３にネジ・ボルト等（不図示）により螺合して、モジュール２７が金属製筺体３に取り付けられる。これにより、フランジ部２７ｂと金属製筺体３との両端面が密着して取り付けられるので、チョークコイルモジュール１を金属製筺体３に確実に固定して取り付けることができる。尚、取り付けは、螺合の他、かしめや溶接などの一般的な固定方法を用いることができる。

【0039】

ここで、フェライトコア１７は、バスバー１１のフランジ部１１ａ側の端部から中間領域まではコア部２７ａにおいてモールドされている一方（図５中の領域（２））、残りの領域はフランジ部２７ｂにおいてモールドされている（図５中の領域（１））。モジュール２７を金属製筺体３に固定する際、フランジ部２７ｂの内方端面が金属製筺体３の外方端面と密着する状態で固定されるので、モジュール２７内に収められているフェライトコア１７のうち領域（１）にある部分および領域（２）のうちの金属製筺体３の開口３Ａ内にある部分は、金属製筺体３が介在して金属製筺体３の内部からの電磁的結合は抑止される。このため、内部のスイッチング電源５の動作に伴うノイズがフェライトコア１７を介して出力ピン１３（出力端子ＶＯ）に伝わることはない。

【0040】

また、フェライトコア１７の領域（２）のうち金属製筺体３の開口３Ａより内側にある部分については、電磁的結合の影響を受ける場合も考えられ、スイッチング電源５の動作に伴うノイズがフェライトコア１７・バスバー１１に伝わるおそれがある。しかしながら、ノイズ伝播の位置から後段に存在するフェライトコア１７の領域（２）更にフェライトコア１７の領域（１）によるインダクタンス成分がチョークコイルとして機能するので、ノイズは低減されることとなる。

【0041】

図６は本願に係る第２実施形態の回路図である。ノイズ低減装置の一例として、第１実施形態におけるチョークコイルモジュール１に代えてπ型フィルタモジュール１−１を備える場合について説明する。π型フィルタモジュール１−１は、第１実施形態のチョークコイルモジュール１の構成に加えて、モジュール内にコンデンサＣ０−１、Ｃ１−１を含む構成である。第１実施形態と同様の構成については第１実施形態と同じ符号を付し、以下での説明を省略する。

【0042】

第２実施形態では、出力コンデンサＣ０に代えてコンデンサＣ０−１が備えられる。コンデンサＣ０−１は、チョークコイルＬ１、コンデンサＣ１−１と共に、π型フィルタモジュール１−１を構成する。ここで、コンデンサＣ０−１は、スイッチング電源５における出力コンデンサを兼ねることもできる。パワートランジスタＴのオン期間にコイルＬ０に蓄積された電磁エネルギーが、パワートランジスタＴのオフ期間に出力コンデンサとして機能するコンデンサＣ０−１を含む出力側に放出される。

【0043】

π型フィルタモジュール１−１は、チョークコイルモジュール１に代えて原出力端子Ｘ１の後段に接続されている。π型フィルタモジュール１−１は、原出力端子Ｘ１と出力端子ＶＯとを結ぶ出力電圧経路に設けられるチョークコイルＬ１に加えて、チョークコイルＬ１の各端子と接地電位ＧＮＤとの間に、コンデンサＣ０−１、Ｃ１−１が備えられる構成である。また、チョークコイルＬ１の出力端子ＶＯ側の一部が金属製筺体３−１の外方および金属製筺体３−１の開口内に位置することに加えて、コンデンサＣ０−１、Ｃ１−１が、金属製筺体３−１より外方に位置するように配置されている。

【0044】

第２実施形態のπ型フィルタモジュール１−１は、第１実施形態のチョークコイルモジュール１の場合と同様に、スイッチング電源５のスイッチング動作に起因する電圧変動に伴って生ずる高調波ノイズが出力端子ＶＯに伝搬することを低減する。

【0045】

すなわち、π型フィルタモジュール１−１を構成するチョークコイルＬ１の一部は、金属製筺体３−１より外方および金属製筺体３−１の開口内にあり、金属製筺体３−１の電磁的なシールド効果により電磁的結合は抑止される。その結果、この部分への電磁的結合によるノイズの伝搬は抑止される。一方、チョークコイルＬ１のうち金属製筺体３−１の内部に収められている領域については、電磁的結合によりノイズが伝搬するおそれがある。しかしながら、この場合、伝搬したノイズはπ型フィルタ１−１によるフィルタリング作用により出力端子ＶＯに至る過程で低減する。

【0046】

これにより、π型フィルタモジュール１−１のうちチョークコイルＬ１を介する電磁的結合は抑止され、電磁的結合によるノイズの伝播は低減する。

【0047】

また、π型フィルタモジュール１−１を構成するコンデンサＣ０−１、Ｃ１−１についても、電磁的結合によるノイズの伝搬は抑止される。コンデンサＣ０−１、Ｃ１−１が金属製筺体３−１より外方にあり金属製筺体３−１の電磁的なシールド効果により電磁的結合が抑止されるからである。また、接地電位ＧＮＤを介する電圧変動の回り込みも抑止される。コンデンサＣ０−１、Ｃ１−１に供給される接地電位ＧＮＤは、金属部材２５を介して金属製筺体３−１から供給されている。金属製筺体３−１は幅広板状の形状を有しているのでインピーダンスは充分に低いからである。低インピーダンスであるため供給される接地電位ＧＮＤに電圧変動が混入することが抑制され、ノイズが抑止された安定した接地電位ＧＮＤを維持することができる。

【0048】

これにより、π型フィルタモジュール１−１のうちコンデンサＣ０−1，Ｃ１−１を介する電磁的結合は抑止され、更に、接地電位ＧＮＤを介した電圧変動の回り込みは抑止される。電磁的結合や接地電位を介した電圧変動の回り込みによる出力端子ＶＯへのノイズの伝播は抑止される。

【0049】

π型フィルタモジュール１−１を構成するチョークコイルＬ１、およびコンデンサＣ０−１、Ｃ１−１を介するノイズの伝搬が抑止されるので、スイッチング電源５の動作に伴い発生するノイズが出力端子ＶＯに伝搬することが抑止され、出力電圧にノイズが混入することを抑止することができる。

【0050】

次に、π型フィルタモジュール１−１のモジュール構成である形状・構造に関して説明する。図７はπ型フィルタモジュール１−１の各部材を組み立てた状態であり樹脂によるモールドを行う前の状態である。図８は樹脂モールドされたπ型フィルタモジュール１−１の斜視図である。第１実施形態と同様の構成については第１実施形態と同じ符号を付し、以下での説明を省略する。

【0051】

基板１９には、各金属部材２５に隣接する領域に、チップコンデンサ３１が実装されている。チップコンデンサ３１は、基板１９上に刻設された不図示の配線パターンを介して各端子が電気的に接続される。一方側（図７において右方側）に配置されているチップコンデンサ３１の一群は、一部のチップコンデンサ３１が部分的に直列接続され、直列接続されたもの同士が更に並列に接続されており、並列接続された一方の端子は、ボルト、ネジ等２１を介して出力ピン１３に接続され、並列接続された他方の端子は、一方側（図７において右方側）に配置されている金属部材２５に接続されている。ここで、出力ピン１３は出力端子ＶＯとされ金属部材２５には接地電位ＧＮＤが供給されている。一方側（図７において右方側）に配置されているコンデンサ３１の一群で、コンデンサＣ１−1を構成する。同様に、他方側（図７において左方側）に配置されているチップコンデンサ３１の一群は、一部のチップコンデンサ３１が部分的に直列接続され、直列接続されたもの同士が更に並列に接続されており、並列接続された一方の端子は、バスバー１１のフランジ部１１ａに接続され（後述）、並列接続された他方の端子は、他方側（図７において左方側）に配置されている金属部材２５に接続されている。ここで、フランジ部１１ａは原出力端子Ｘ１に接続され金属部材２５には接地電位ＧＮＤが供給されている。他方側（図７において左方側）に配置されているコンデンサ３１の一群で、コンデンサＣ０−1を構成する。

【0052】

尚、金属部材２５に接地電位ＧＮＤを供給するために、モジュールが金属製筺体３−１に取り付けられる際には、金属部材２５は金属製筺体３に圧接されることが好ましい。取り付けは、螺合の他、かしめや溶接などの一般的な固定方法を用いることができる。

【0053】

他方側（図７において左方側）に配置されているチップコンデンサ３１群については、並列接続された一方の端子をバスバー１１のフランジ部１１ａに接続するために、両端に圧着端子３５を圧着したリード線３３が備えられている。一方の圧着端子３５は、基板１９上に刻設され一方の端子に接続される。他方の圧着端子３５は、フランジ部１１ａと共に原出力端子Ｘ１と連結される。圧着端子３５の接続、連結は、ネジ３７等による螺合のほか、かしめなどによる係合や溶接など、電気的に接続できる方法を利用することができる。

【0054】

また、リード線３３は、インピーダンスが充分に低く流れる動作電流に応じて不要な電圧変動が生ずることのない電流容量が確保されるものであれば適用可能である。この場合、一部を樹脂モールドにより固定保護すると共に露出部分には被覆線を用いるなどして、他所との接触、短絡等のない構成とすることは言うまでもない。

【0055】

ここで、基板１９はフランジ部２７ｂ内にモールドされるので、コンデンサＣ０−１、Ｃ１−１を構成するチップコンデンサ３１もフランジ部２７ｂ内にモールドされることとなる。π型フィルタモジュール１−１を実装する場合、フランジ部２７ｂの内方端面が金属製筺体３−１の外方端面と密着する状態で固定される。これにより、フェライトコア１７のうち金属製筺体３−１より外方にある部分および金属製筺体３−１の開口内にある部分と同様に、コンデンサＣ０−１、Ｃ１−１は、金属製筺体３−１が介在して金属製筺体３−１の内部からの電磁的結合が抑止される。その結果、フェライトコア１７を介する電磁的結合が抑止されるのと同様に、コンデンサＣ０−１、Ｃ１−１を介して電磁的結合により出力ピン１３（出力端子ＶＯ）にノイズが伝わることが抑止される。

【0056】

また、チョークコイルＬ１のうち金属製筺体３−１の開口より内側にある部分については、電磁的結合の影響を受ける場合も考えられるが、電磁的結合により伝搬したノイズはπ型フィルタ１−１によるフィルタリング作用により出力端子ＶＯに至る過程で低減されることとなる。

【0057】

また、フランジ部２７ｂに内包されているチップコンデンサ３１に接続されている接地電位ＧＮＤは、充分にインピーダンスの低い金属製筺体３−１から供給されている。このため、スイッチング電源５の動作に起因する電圧変動がチップコンデンサ３１に供給されている接地電位ＧＮＤに回り込むことを抑止することができる。コンデンサＣ０−1、Ｃ１−１への接地電位ＧＮＤを介した回り込みによる電圧変動は抑止され、出力ピン１３（出力端子ＶＯ）に回り込みによる不測のノイズが伝わることが抑止される。

【0058】

ここで、スイッチング電源５は電子機器の一例であり、出力電圧は出力信号の一例ある。また、出力電圧経路、バスバー１１は出力線路の一例であり、バスバー１１のフランジ部１１ａは接続端子の一例であり、原出力端子Ｘ１は電子機器に係る出力端の一例であり、バスバー１１のフランジ部１１ｂ、出力ピン１３、およびナット１５は出力端子の一例である。また、フェライトコア１７は磁性体コアの一例である。また、コンデンサＣ０−1は第１容量素子の一例であり、コンデンサＣ１−１は第２容量素子の一例である。また、金属部材２５は金属製台座部の一例である。

【0059】

以上、詳細に説明したように、本願に開示される第１実施形態のチョークコイルモジュール１によれば、フェライトコア１７の出力端子ＶＯ側の一部が金属製筺体３より外および金属製筺体３の開口３Ａの内部にあるため、チョークコイルモジュール１を構成するチョークコイルＬ１の出力端子ＶＯ側の一部とスイッチング電源５との容量結合が金属製筺体３より抑止される。金属製筺体３より外方および金属製筺体３の開口３Ａの内部にあるチョークコイルＬ１には、スイッチング電源５の動作に起因して発生するノイズの混入は抑止され、出力端子ＶＯにノイズが伝搬することが抑止される。

【0060】

チョークコイルＬ１のうち金属製筺体３の内部に収められている領域には、スイッチング電源５の動作に伴うノイズが電磁的結合により伝搬する場合がある。しかしながら、伝搬したノイズはチョークコイルＬ１の後段部を経由して出力端子ＶＯに至る過程でチョークコイルモジュール１により低減される。金属製筺体３の内部にあるチョークコイルＬ１に混入したノイズは、チョークコイルモジュール１により低減されノイズとして出力端子ＶＯに伝搬することは抑止される。逆に、チョークコイルＬ１の一部が金属製筺体３の内部に収められていれば、外界のノイズが電磁的結合してチョークコイルＬ１に伝わることはなく金属製筺体３の内部に伝わることはない。金属製筺体３が有する電磁的結合の遮断効果と相まって、外界のノイズが筺体内部に入ることが防止される。これにより、金属製筺体３の内部に実装されている回路は外乱の影響を受けることがなく、安定した動作が可能となる。

【0061】

また、個別部品を個々に金属製筺体３内に配置して結線する場合には、部品相互の位置関係や配線の引き回しによって電磁的結合の程度が変化するため、電磁的結合を低減するためには、配置や配線の引き回し等を様々に検討して配置の位置決めや配線の決定をすることが必要である。これに対して、チョークコイルモジュール１をモジュール２７として金属製筺体３に装着することで、これらの配置や配線の引き回し等を考慮することなく電磁的結合を低減してノイズを低減することができる。従ってスイッチング電源５等の電子機器が収納されている金属製筺体３内での個々の回路配置や配線の引き回し等を、ノイズの混入状況に応じて金属製筺体３内の電子機器や筺体の仕様・定格ごとに最適化する必要はない。低減すべきノイズ帯域に応じて汎用的に使用して効果を奏することができる。簡易かつ簡単に、そして汎用的に出力信号に混入するノイズの低減を図ることができる。

【0062】

また、モジュール２７のうちフランジ部２７ｂのモールドの厚みは、基板１９、バスバー１１のフランジ部１１ｂ、出力ピン１３、およびナット１５等によりモジュール２７を組み立てた際の厚み、あるいは金属部材２５の厚みで規定される。これらの厚みはスイッチング電源５等の電子機器が収納されている金属製筺体３のサイズからすれば僅少なものとすることができる。第１実施形態のチョークコイルモジュール１では、内蔵に代えてフランジ部２７ｂが金属製筺体３より外方に突出するのであるが、フランジ部２７ｂの厚みは僅少であり、チョークコイルモジュール１を金属製筺体３に内蔵する場合に比して、実装容積の増大は軽微に抑えることができる。

【0063】

また、チョークコイルモジュール１をモジュール２７で構成するため、振動、塵芥、温度等の周辺環境に対する信頼性を確保することもできる。

【0064】

また、本願に開示される第２実施形態のπ型フィルタモジュール１−１は、第１実施形態のチョークコイルモジュール１において奏する作用効果と同様の作用効果を奏する。加えて、π型フィルタモジュール１−１を構成するコンデンサＣ０−１、Ｃ１−１について、スイッチング電源５との間の電磁的結合が抑止される。π型フィルタモジュール１−１がフランジ部２７ｂを金属製筺体３−１より外方に設置して取り付けられた際、フランジ部２７ｂ内に収納されているコンデンサＣ０−１、Ｃ１−１が金属製筺体３−１より外方に配置され、金属製筺体３−１により電磁的にシールドされるからである。

【0065】

また、フランジ部２７ｂ内に収納されているコンデンサＣ０−１、Ｃ１−１の接地電位ＧＮＤは金属部材２５を介して金属製筺体３−１から供給されるため、接地電位ＧＮＤに混入するスイッチング電源５の動作に伴う電圧変動が抑止される。金属製筺体３−１は充分に低いインピーダンスを有しているため、スイッチング電源５の動作に伴って生ずる過渡的な動作電流の流れに伴う電圧変動が金属製筺体３−１に伝搬することが抑止されるからである。これにより、接地電位ＧＮＤを介したコンデンサＣ０−１、Ｃ１−１への電圧変動の回り込みは抑止される。

【0066】

コンデンサＣ０−１、Ｃ１−１への電磁的結合の抑止および接地電位ＧＮＤを介した電圧変動の回り込みの抑止により、コンデンサＣ０−１、Ｃ１−１を介した電圧変動が出力端子ＶＯに伝搬することが抑止される。

【0067】

また、第２実施形態のπ型フィルタモジュール１−１は、第１実施形態のモジュール２７内に実装されている部品に、チップコンデンサ３１、リード線３３、リード線３３の端部に取り付けられている圧着端子３５、圧着端子３５を締結するネジ３７を新たに加えてモールドされている。しかしながら、これらの追加部品の実装による厚みは僅少であり、モジュール２７のフランジ部２７ｂの厚み内に収納することは可能である。したがって、π型フィルタモジュール１−１におけるフランジ部２７ｂの厚みは、第1実施形態のフランジ部２７ｂを同等であるとすることができる。第１実施形態の場合と同様に、フランジ部２７ｂが金属製筺体３−１より外方に突出するのであるが、フランジ部２７ｂの厚みは僅少であり、π型フィルタモジュール１−１を金属製筺体３−１に内蔵する場合に比して、実装容積の増大は軽微に抑えることができる。

【0068】

尚、本願に開示される技術は前記実施形態に限定されるものではなく、趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、実施形態では、フェライトコア１７の出力端子ＶＯ側の一部がフランジ部２７ｂに収められて金属製筺体３、３−１より外方に位置することで、金属製筺体３、３−１を利用して、スイッチング電源５等の金属製筺体３、３−１の内部との電磁的結合を抑止してノイズの混入を低減することを説明した。しかしながら、本願はこれに限定されるものではない。フェライトコア１７がコア部２７ａに収められ、出力端子ＶＯ側の先端部が金属製筺体３、３−１より外方に飛び出さず金属製筺体３の開口内に位置する場合にも、金属製筺体３、３−１を利用して電磁的結合を抑止しノイズの混入を低減することができる。

【0069】

また、モジュール２７の全体、またはフェライトコア１７の出力端子ＶＯ側の一部があるコア部２７ａやフランジ部２７ｂを金属製部材で囲んで電磁シールドをしてやれば、電磁的結合を抑止することができる。この場合、電磁シールドを施すべき部位は、出力端子ＶＯから、少なくとも、フェライトコア１７の出力端子ＶＯ側の一部までの領域であればよい。これにより、電磁的結合が抑止されて、出力電圧にノイズが混入することを抑止することができる。

【0070】

また、第１実施形態のモジュール２７では、金属製筺体３への確実な固定のためにフランジ部２７ｂを備える場合について説明したが、本願はこれに限定されるものではない。モジュール２７のうちフランジ部２７ｂを備えずコア部２７ａのみを備える略円筒状の形状とすることもできる。

【0071】

また、実施形態では、フェライトコア１７には柱軸に平行にスリット１７ａが設けられているとして説明した。しかしながら、本願はこれに限定されるものではない。スリット１７ａが設けられるのは、フェライトコア１７における磁気抵抗を調整して磁気飽和の発生を防止するためである。したがって、フェライトコア１７の体格や流れる電流定格などによっては、スリットを設けなくとも磁気飽和を生じない構成とすることが可能であることは言うまでもない。

【0072】

また、実施形態では、チョークコイルモジュール１、π型フィルタモジュール１−１をモールドする樹脂として熱硬化性樹脂を使用する場合について説明したが、ＰＢＴ(ポリブチレンテレフタレート)、ＰＰＳ、ポリカーボネート樹脂などの熱可塑性樹脂を使用することができることは言うまでもない。

【0073】

また、第２実施形態では、コンデンサＣ０−1、Ｃ１−１が共に基板１９にチップコンデンサ３１として実装され、金属製筺体３−１より外方に配置されるものとして説明した。しかしながら、本願はこれに限定されるものではない。基板やモジュールなどの構成に応じて、チップコンデンサ３１の一部、あるいはコンデンサＣ０−1、Ｃ１−１の何れか一方に対応するチップコンデンサ３１が、金属製筺体３−１より外方あるいは金属製筺体３−１の開口内に配置され、他は金属製筺体３−１内に配置される構成とすることも可能である。コンデンサＣ０−１、Ｃ１−１の一部について電磁的結合を抑止することができれば、コンデンサＣ０−1、Ｃ１−１を介して出力端子ＶＯにノイズが伝搬することを抑止することができる。

【0074】

また、第２実施形態では、コンデンサＣ０−1、Ｃ１−１が共に基板１９にチップコンデンサ３１として実装され、金属部材２５を介して金属製筺体３−１から接地電位ＧＮＤが供給されるものとして説明した。しかしながら、本願はこれに限定されるものではない。基板やモジュールなどの構成に応じて、チップコンデンサ３１の一部についてのみ、あるいはコンデンサＣ０−1、Ｃ１−１の何れか一方に対応するチップコンデンサ３１についてのみ、供給される接地電位ＧＮＤが金属製筺体３−１を介して供給される構成としてもよい。コンデンサＣ０−１、Ｃ１−１の一部について接地電位ＧＮＤからの電源変動の回り込みを抑止することができれば、コンデンサＣ０−1、Ｃ１−１を介して出力端子ＶＯにノイズが伝搬することを抑止することができる。

【0075】

また、第１実施形態ではチョークコイルモジュール１を、第２実施形態ではπ型フィルタモジュール１−１を、ノイズ低減装置の一例として説明したが、本願はこれに限定されるものではない。例えば、図６乃至８に記載したπ型フィルタモジュール１−１から、コンデンサＣ０−1を除き、チョークコイルＬ１およびコンデンサＣ１−1とでＬＣフィルタモジュールを構成することもできる。ＬＣフィルタモジュールとして、チョークコイルＬ１およびコンデンサＣ１−１について、第１および第２実施形態の場合と同様に、電磁的結合および接地電位ＧＮＤを介した電圧変動の回り込みが抑止されるとの作用効果を奏することは明らかである。

【0076】

また、第１実施形態におけるコイルＬ０および出力コンデンサＣ０（図１を参照）、第２実施形態におけるコイルＬ０（図６）、更にＬＣフィルタモジュールを構成する場合にはコイルＬ０および出力コンデンサＣ０−１を、第１、第２実施形態と同様なモジュール構成とすれば、これらの素子に対する電磁的結合の抑止、電源変動の回り込みの抑止について、同様な作用効果を奏することができる。

【0077】

また、第２実施形態では、コンデンサＣ０−1、Ｃ１−１への接地電位ＧＮＤの供給は、金属製筺体３−１を介して行うものとして説明した。しかしながら、本願はこれに限定されるものではない。コンデンサＣ０−1、Ｃ１−１に供給される接地電位ＧＮＤに、スイッチング電源５の動作に起因する電圧変動が伝搬することを抑止する構成であればよい。例えば、スイッチング電源５の動作により流れる動作電流が通過する接地線経路では、経路のインピーダンスが低い場合であっても流れる動作電流によっては電圧降下が生じる場合があり接地線経路に電圧変動が生じてしまう場合もある。また、接地線経路に寄生のインダクタンス成分があれば動作電流の断続に応じて電磁誘導により逆起電力が生じ、接地線経路に電位差が生ずる場合があり接地線経路に電圧変動が生じてしまう場合もある。こうした接地線経路の電圧変動をコンデンサＣ０−1、Ｃ１−１に供給される接地電位ＧＮＤに伝搬させないためには、第２実施形態で説明した金属製筺体３−１のように充分に低いインピーダンスを有する経路を介して接地電位ＧＮＤを供給することが一例である。他の例としては、例えば、スイッチング電源５に接地電位を供給する接地線経路と、コンデンサＣ０−1、Ｃ１−１に接地電位ＧＮＤを供給する接地線経路とを、接地電位を供給する大元の接地端子から分岐して結線することが考えられる。これにより、スイッチング電源５の動作に応じて接地電位に流れる動作電流はコンデンサＣ０−1、Ｃ１−１に接地電位ＧＮＤを供給する接地線経路から分岐された接地線経路を流れることとなる。コンデンサＣ０−1、Ｃ１−１に供給される接地電位ＧＮＤへの動作電流の影響を排除することができる。この結果、スイッチング電源５の動作による接地電位の電圧変動が回り込むことを防止することができる。

【符号の説明】

【0078】

１ チョークコイルモジュール
１−１ π型フィルタモジュール
３、３−１ 金属製筺体
３Ａ 開口
５ スイッチング電源
１１ バスバー
１１ａ、１１ｂ フランジ部
１３ 出力ピン
１５ ナット
１７ フェライトコア
１７ａ スリット
１９ 基板
１９ａ 切り欠き部
２１ ボルト、ネジ等
２５ 金属部材
２７ モジュール
２７ａ コア部
２７ｂ フランジ部
３１ チップコンデンサ
３３ リード線
３５ 圧着端子
３７ ネジ
Ｃ０ 出力コンデンサ
Ｃ０−１、Ｃ１−１ コンデンサ
Ｌ０ コイル
Ｌ１ チョークコイル
ＶＯ 出力端子
Ｘ 接続点
Ｘ１ 原出力端子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】