專利名稱:濾波電路、搭載該濾波電路的差動(dòng)傳輸系統(tǒng)和電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及以差動(dòng)傳輸方式進(jìn)行電子設(shè)備之間的通信的差動(dòng)傳輸系統(tǒng)、以及轉(zhuǎn)換例如從商用交流電源等外部電源供給的電力的電源裝置,特別涉及其中搭載的濾波電路。
背景技術(shù):
在整個(gè)電子設(shè)備領(lǐng)域,為了應(yīng)對(duì)多功能化和高性能化的要求,處理速度在持續(xù)上升。伴隨于此,針對(duì)電子設(shè)備之間的通信,要求進(jìn)一步高速化。在通信的進(jìn)一步高速化中,串行傳輸比并行傳輸更有優(yōu)勢(shì)。因此,近年,例如在USB、IEEE1394、LVDS、DVI、HDMI、串行ATA、PCI express等各種標(biāo)準(zhǔn)中,廣泛采用串行傳輸方式。
尤其是,在汽車(chē)導(dǎo)航或駕駛支援系統(tǒng)等的車(chē)載電子設(shè)備(電子控制單元(ECU))中,動(dòng)作頻率的上升顯著。因此,在車(chē)載LAN中,作為串行通信協(xié)議的控制器局域網(wǎng)(CAN)實(shí)際上正在被標(biāo)準(zhǔn)化。
在高速的串行傳輸中,一般采用差動(dòng)傳輸方式。差動(dòng)傳輸方式是指以相反相位的兩個(gè)信號(hào)(差動(dòng)信號(hào)或常模信號(hào))傳輸一連串的串行數(shù)據(jù)的方式。尤其是,各差動(dòng)信號(hào)的傳輸路徑并行排列。接收裝置(差動(dòng)接收器)根據(jù)兩個(gè)差動(dòng)信號(hào)之間的差分讀取串行數(shù)據(jù)。由此,在差動(dòng)傳輸方式中,與以單獨(dú)的信號(hào)傳輸串行數(shù)據(jù)的傳輸方式(單端傳輸方式)相比,信號(hào)的振幅可為一半。因此,信號(hào)的上升/下降一般較快。即,轉(zhuǎn)換速率低。這樣,差動(dòng)傳輸方式有利于信號(hào)傳輸?shù)倪M(jìn)一步高速化。
差動(dòng)傳輸方式進(jìn)一步有利于降低電磁干擾(EMI)。例如,由于兩個(gè)差動(dòng)信號(hào)的傳輸路徑(差動(dòng)傳輸路徑)并行排列,因此從各差動(dòng)傳輸路徑向周?chē)椛涞碾姶挪ㄏ嗟?。所以,在差?dòng)傳輸方式中,不需要的電磁輻射極弱。反之,當(dāng)從周邊的電子設(shè)備等向差動(dòng)傳輸路徑輻射電磁波時(shí),在兩個(gè)差動(dòng)傳輸路徑中產(chǎn)生同相的噪聲(common mode noise共模噪聲)。但是,各差動(dòng)傳輸路徑上的共模噪聲在兩個(gè)差動(dòng)信號(hào)之間的差分中相互抵消。這樣,差動(dòng)傳輸方式耐來(lái)自外部的不需要的電磁輻射所引起的共模噪聲。
差動(dòng)傳輸方式通用于以CAN為首的各種車(chē)載LAN中。在汽車(chē)內(nèi),引擎等的基本部件或各種電子控制單元(ECU)(例如,使門(mén)鏡旋轉(zhuǎn)的馬達(dá))對(duì)車(chē)載LAN產(chǎn)生噪聲。進(jìn)而,由于汽車(chē)在各種環(huán)境中行駛,因此車(chē)載LAN還受到來(lái)自汽車(chē)的外部的各種電磁輻射。所以,不易產(chǎn)生噪聲、且耐噪聲的差動(dòng)傳輸方式的優(yōu)點(diǎn)在車(chē)載LAN中是不可缺少的。
在利用差動(dòng)傳輸方式的收發(fā)裝置(差動(dòng)收發(fā)裝置)中,為了進(jìn)一步可靠抑制由共模噪聲引起的不良影響,一般搭載濾波電路。濾波電路包括共模扼流圈(common mode choke),將共模噪聲的電平抑制在差動(dòng)接收器的輸入容限的上限以下。由此,防止差動(dòng)接收器的誤動(dòng)作和破壞。
在現(xiàn)有的濾波電路中,公知的是例如如圖48所示那樣包括共模扼流圈和與其后段連接的常模扼流圈的濾波電路(例如,參照專利文獻(xiàn)1)。該濾波電路搭載于以高頻加熱生物體內(nèi)的細(xì)胞B的裝置。生物體內(nèi)的細(xì)胞B配置于兩個(gè)電極T1、T2之間。高頻產(chǎn)生器A以高頻使電極T1、T2的各電壓變化。此時(shí),針對(duì)各電極T1、T2的電壓變動(dòng)的同相成分(即,共模噪聲),共模扼流圈110表現(xiàn)高阻抗,常模扼流圈120表現(xiàn)低阻抗。因此,在前段的共模扼流圈110中,以同相流經(jīng)電感L1、L2的電流(共模電流)被抑制。進(jìn)而,該被抑制的共模電流的大部分會(huì)通過(guò)后段的常模扼流圈120。這樣,在兩個(gè)電極T1、T2與生物體內(nèi)的細(xì)胞B之間不會(huì)流動(dòng)共模電流。即,防止從細(xì)胞B向電極T1、T2以外的電流泄漏。
在現(xiàn)有的濾波電路中,除上述濾波電路之外,公知的還有例如如圖49所示那樣包括終端元件、共模扼流圈和電阻元件的濾波電路(例如,參照專利文獻(xiàn)2)。終端元件210是串聯(lián)連接于兩個(gè)差動(dòng)傳輸路徑200的終端之間的兩個(gè)等效電阻元件,它們之間的連接點(diǎn)接地。電阻元件230連接于共模扼流圈220的輸出端子之間。
針對(duì)在差動(dòng)傳輸路徑200中傳輸?shù)墓材P盘?hào),共模扼流圈220的阻抗極高,因此終端元件210的共模阻抗被設(shè)定為與差動(dòng)傳輸路徑200的共模阻抗匹配。另一方面,針對(duì)在差動(dòng)傳輸路徑200中傳輸?shù)牟顒?dòng)信號(hào),共模扼流圈220的阻抗極低,因此終端元件210的差動(dòng)阻抗與電阻元件230的阻抗的合成被調(diào)整為與差動(dòng)傳輸路徑200的差動(dòng)阻抗匹配。這樣,由共模扼流圈220引起的共模噪聲的反射被抑制,并且,由終端元件210和共模扼流圈220引起的差動(dòng)信號(hào)的失真或衰減被抑制。進(jìn)而,在差動(dòng)傳輸路徑200中傳導(dǎo)的共模電流分開(kāi)在終端元件210和共模扼流圈220中流動(dòng)。因此,在共模扼流圈220中流動(dòng)的共模電流降低,所以共模扼流圈220的磁芯不易產(chǎn)生磁飽和,且后段的電路中不會(huì)流動(dòng)過(guò)電流。這樣,該濾波電路維持高可靠性。
EMI對(duì)策不僅針對(duì)基于差動(dòng)傳輸方式的通信系統(tǒng)(差動(dòng)傳輸系統(tǒng)),而且在將從外部供給的交流電力轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)碾娏Φ碾娫囱b置中也很重要。該電源裝置例如與商用交流電源等外部的交流電源連接,優(yōu)選的是利用開(kāi)關(guān)電源將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓。此外,還改善從外部的交流電源供給的電力的功率因數(shù)。進(jìn)而,在將電源裝置用于電力線通信(PLC)中時(shí),EMI對(duì)策是不可缺少的。
在這種電源裝置中,與差動(dòng)傳輸系統(tǒng)同樣,上述的濾波電路在EMI的降低方面有效。濾波電路通過(guò)從電源裝置截?cái)嘣谕獠康碾娫淳€中產(chǎn)生的共模噪聲,從而使輸出到后段的電力穩(wěn)定化。濾波電路進(jìn)而還從外部的電源線截?cái)嗬绨殡S于電源裝置內(nèi)的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換的共模噪聲、或從后段的電路傳來(lái)的共模噪聲。從而,由電源裝置引起的不需要的電磁輻射被抑制。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)昭59-207148號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開(kāi)2002-261842號(hào)公報(bào)為了使串行傳輸進(jìn)一步高速化,必須通過(guò)更有效地抑制差動(dòng)傳輸路徑中的共模噪聲的產(chǎn)生,來(lái)進(jìn)一步提高串行信號(hào)的品質(zhì)、且進(jìn)一步抑制輻射到周邊的不需要的電磁輻射。另一方面,為了進(jìn)一步提高電源裝置的可靠性,必須通過(guò)更有效地抑制電源線中的共模噪聲的產(chǎn)生,來(lái)進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)換后的電力的品質(zhì)、且進(jìn)一步抑制輻射到周邊的不需要的電磁輻射。這樣,對(duì)差動(dòng)傳輸系統(tǒng)和電源裝置的任一個(gè)都希望進(jìn)一步提高濾波電路針對(duì)共模噪聲的抑制效果。
但是,在如圖48所示的現(xiàn)有的濾波電路中,從高頻發(fā)生器A送出的共模噪聲的大部分被共模扼流圈110反射,其功率從高頻發(fā)生器A與共模扼流圈110之間的電纜以電磁輻射的方式輻射到周邊。即,在該濾波電路中,難以進(jìn)一步提高針對(duì)不需要的電磁輻射的抑制效果。進(jìn)而,當(dāng)共模電流過(guò)大時(shí),在共模扼流圈110中磁芯產(chǎn)生磁飽和,可能有損于針對(duì)共模噪聲的抑制效果。即,在該濾波電路中,將共模扼流圈110的磁芯維持在小型的情況下,難以進(jìn)一步提高針對(duì)共模噪聲的抑制效果。
在如圖49所示的現(xiàn)有的濾波電路中,針對(duì)共模噪聲,由于終端元件210抑制共模扼流圈220中的反射,因此來(lái)自濾波電路的不需要的電磁輻射較弱。進(jìn)而,由于共模電流分開(kāi)在終端元件210和共模扼流圈220中流動(dòng),因此共模扼流圈220的磁芯不易產(chǎn)生磁飽和。另一方面,針對(duì)差動(dòng)信號(hào),終端元件210與電阻元件230的合成阻抗和差動(dòng)傳輸路徑200的差動(dòng)阻抗匹配。因此,從濾波電路輸出的差動(dòng)信號(hào)的失真或衰減小。
但是,終端元件210的差動(dòng)阻抗由其共模阻抗(即,各電阻元件的電阻值)確定,而且兩者之間的差小(差動(dòng)阻抗是共模阻抗的四倍左右)。因此,在“在終端元件210與差動(dòng)傳輸路徑之間使共模阻抗匹配”的條件下,難以進(jìn)一步提高終端元件210的差動(dòng)阻抗。因此,在充分抑制了由共模扼流圈220引起的共模噪聲的反射的情況下,難以進(jìn)一步抑制由終端元件210或電阻元件230引起的差動(dòng)信號(hào)的失真或衰減。
此外,為了抑制由共模扼流圈220引起的差動(dòng)信號(hào)的失真或衰減,電阻元件230必須設(shè)置于共模扼流圈220的后段。在該情況下,不得不將終端元件210與電阻元件230之間的路徑長(zhǎng)度增加至某一程度。因此,差動(dòng)信號(hào)的頻率進(jìn)一步上升,其波長(zhǎng)縮短至相對(duì)于終端元件210與電阻元件230之間的路徑長(zhǎng)度不能忽略的程度時(shí),難以高精度地使終端元件210與電阻元件230的合成阻抗,和差動(dòng)傳輸路徑的差動(dòng)阻抗匹配。這樣,在更高頻帶,難以進(jìn)一步抑制差動(dòng)信號(hào)的失真或衰減。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種濾波電路,其在充分寬的頻帶內(nèi),不會(huì)在差動(dòng)信號(hào)中產(chǎn)生過(guò)大的失真或衰減,且不會(huì)反射共模信號(hào),將差動(dòng)信號(hào)與共模信號(hào)分離,而且,可靠地避免由共模電流引起的共模扼流圈的磁芯的磁飽和。
本發(fā)明的濾波電路包括第一和第二輸入端子;第一、第二、第三和第四輸出端子;共模扼流圈,其具備第一電感,連接在第一輸入端子與第一輸出端子之間;以及第二電感,與第一電感磁耦合,以與第一電感相同的極性連接在第二輸入端子與第二輸出端子之間,和常模扼流圈,其具備第三電感,連接在第一輸入端子與第三輸出端子之間;以及第四電感,與第三電感磁耦合,以與第三電感相反的極性連接在第二輸入端子與第四輸出端子之間。
這里,第一到第四電感優(yōu)選是層疊電感或薄膜電感。在該情況下,由于共模扼流圈和常模扼流圈集成在同一芯片上,因此該濾波電路極小。
此外,共模扼流圈和常模扼流圈可以分別包括一個(gè)磁芯和卷繞于該磁芯上的兩根線圈。尤其是,在常模扼流圈中優(yōu)選以通過(guò)共模電流產(chǎn)生的磁通相互抵消的方向卷繞于磁芯的兩根線圈。即,兩根線圈的任一個(gè)按照與雙繞線圈或補(bǔ)償線圈相反的方向卷繞。由此,常模扼流圈與濾波電路的輸入端子或輸出端子之間的布線短,因此有利于濾波電路的小型化。
進(jìn)而,在常模扼流圈中,與一般的共模扼流圈同樣,兩根線圈可按照雙繞線圈或補(bǔ)償線圈的方式卷繞。在該情況下,在第三與第四電感之間,到濾波電路的輸入端子/輸出端子的連接的極性相反即可。
在本發(fā)明的濾波電路中,共模扼流圈的阻抗相對(duì)于共模信號(hào)而言非常高,相對(duì)于差動(dòng)信號(hào)而言非常低。常模扼流圈的阻抗相反,相對(duì)于共模信號(hào)而言非常低,相對(duì)于差動(dòng)信號(hào)而言非常高。尤其是,這些阻抗的差非常大。進(jìn)而,常模扼流圈設(shè)置于共模扼流圈的前段,即連接在比共模扼流圈更靠近第一和第二輸入端子的位置。因此,在通過(guò)第一和第二輸入端子接收的差動(dòng)信號(hào)中,實(shí)際上,僅常模成分透過(guò)共模扼流圈,僅共模成分透過(guò)常模扼流圈。這樣,通過(guò)第一和第二輸入端子接收的共模噪聲從第一和第二輸出端子被截?cái)?。而且,由共模扼流圈引起的共模噪聲的反射?shí)際上不發(fā)生,因此輻射到周邊的不需要的電磁輻射被抑制。并且,由于在共模扼流圈中實(shí)質(zhì)上不流動(dòng)共模電流,因此,共模扼流圈的磁芯不會(huì)發(fā)生磁飽和。所以,共模扼流圈可靠性高。
優(yōu)選本發(fā)明的上述濾波電路還包括第一和第二阻抗元件。第一阻抗元件連接在第三電感與第三輸出端子之間、或第一輸入端子與第三電感之間的任一方或者雙方。第二阻抗元件連接在第四電感與第四輸出端子之間、或第二輸入端子與第四電感之間的任一方或者雙方。通過(guò)第一和第二阻抗元件,在差動(dòng)傳輸路徑與濾波電路之間,在針對(duì)差動(dòng)信號(hào)的阻抗匹配被高精度地維持的情況下,針對(duì)共模信號(hào)的阻抗匹配的精度進(jìn)一步提高。由此,由共模扼流圈引起的共模噪聲的反射被進(jìn)一步抑制,因此輻射到周邊的不需要的電磁輻射被有效抑制。
本發(fā)明的上述濾波電路優(yōu)選還包括第五和第六輸出端子、第二常模扼流圈,該第二常模扼流圈具備第五電感,連接在第一輸出端子與第五輸出端子之間;以及第六電感,與第五電感磁耦合,以與第五電感相反的極性連接在第二輸出端子與第六輸出端子之間。這里,第五和第六電感優(yōu)選是層疊電感或薄膜電感。此外,第二常模扼流圈可以分別包括一個(gè)磁芯和卷繞于該磁芯上的兩根線圈。在該情況下,優(yōu)選兩根線圈的任一個(gè)按照與雙繞線圈或補(bǔ)償線圈相反地卷繞。與此不同,和上述常模扼流圈同樣,兩根線圈也可按照雙繞線圈或補(bǔ)償線圈的方式卷繞。在該情況下,在第五和第六電感之間,到濾波電路的輸出端子的連接的極性相反即可。
第二常模扼流圈的阻抗相對(duì)于共模信號(hào)非常低。因此,通過(guò)第一和第二輸出端子接收的共模噪聲通過(guò)第二常模扼流圈被送到第五和第六輸出端子,不會(huì)傳遞到共模扼流圈。即,通過(guò)第一和第二輸出端子接收的共模噪聲從第一和第二輸入端子被截?cái)唷4送?,由共模扼流圈引起的共模噪聲的反射弱。其結(jié)果,輻射到周邊的不需要的電磁輻射被抑制。
而且,兩個(gè)常模扼流圈相對(duì)于共模扼流圈對(duì)稱配置。因此,本發(fā)明的上述的濾波電路即便使輸入和輸出相反,即在雙向上抑制共模噪聲的效果好。
優(yōu)選本發(fā)明的上述濾波電路還包括第三和第四阻抗元件。第三阻抗元件連接在第五電感與第五輸出端子之間、或第一輸出端子與第五電感之間的任一方或者雙方。第四阻抗元件連接在第六電感與第六輸出端子之間、或第二輸出端子與第六電感之間的任一方或者雙方。通過(guò)第三和第四阻抗元件,在濾波電路與外部之間,在針對(duì)差動(dòng)信號(hào)的阻抗匹配被高精度地維持的情況下,針對(duì)共模信號(hào)的阻抗匹配的精度進(jìn)一步提高。由此,輻射到周邊的不需要的電磁輻射被有效抑制。
本發(fā)明的差動(dòng)接收裝置優(yōu)選具備本發(fā)明的上述濾波電路、以及具有與該濾波電路的第一和第二輸出端子連接的輸入端子對(duì)的差動(dòng)接收器。在該差動(dòng)接收裝置中,尤其是,第一和第二輸入端子與外部的差動(dòng)傳輸路徑連接,第三和第四輸出端子被維持在一定的電位(優(yōu)選接地電位)。因此,從差動(dòng)傳輸路徑傳輸?shù)墓材T肼暠粋鬟f到第三和第四輸出端子,不會(huì)傳遞到差動(dòng)接收器。進(jìn)而,共模噪聲不會(huì)在差動(dòng)傳輸路徑中被反射。這樣,本發(fā)明的差動(dòng)接收裝置耐共模噪聲,且使不需要的電磁輻射充分降低。
本發(fā)明的差動(dòng)發(fā)送裝置優(yōu)選具備本發(fā)明的上述濾波電路、以及具有與該濾波電路的第一和第二輸入端子連接的輸出端子對(duì)的差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器。在該差動(dòng)發(fā)送裝置中,尤其是,第一和第二輸出端子與外部的差動(dòng)傳輸路徑連接,第三和第四輸出端子被維持在一定的電位(優(yōu)選接地電位)。因此,從差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器送出的共模噪聲被傳遞到第三和第四輸出端子,不會(huì)傳遞到差動(dòng)傳輸路徑。進(jìn)而,共模噪聲不會(huì)在差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器中被反射。這樣,本發(fā)明的差動(dòng)發(fā)送裝置耐共模噪聲,且使不需要的電磁輻射充分降低。
具有第二常模扼流圈的本發(fā)明的上述濾波電路優(yōu)選搭載于差動(dòng)收發(fā)裝置。在該差動(dòng)收發(fā)裝置中,濾波電路的第一和第二輸入端子被用作第一和第二輸入輸出端子,第一和第二輸出端子被用作第三和第四輸入輸出端子。第一和第二輸入輸出端子與差動(dòng)接收器的輸入端子對(duì)和差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的輸出端子對(duì)連接,第三和第四輸入輸出端子與外部的差動(dòng)傳輸路徑連接。進(jìn)而,濾波電路的第三到第六輸出端子(以下,稱作第一到第四輸出端子)的任一個(gè)被維持在一定的電位(優(yōu)選接地電位)。因此,從差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器送出的共模噪聲通過(guò)常模扼流圈被傳遞到第一和第二輸出端子,不會(huì)傳遞到差動(dòng)傳輸路徑。進(jìn)而,共模噪聲不會(huì)在差動(dòng)接收器和差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器中被反射。反之,從差動(dòng)傳輸路徑傳輸?shù)墓材T肼曂ㄟ^(guò)第二常模扼流圈被傳遞到第三和第四輸出端子,不會(huì)傳遞到差動(dòng)接收器和差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器。進(jìn)而,共模噪聲不會(huì)在差動(dòng)傳輸路徑中被反射。這樣,本發(fā)明的差動(dòng)收發(fā)裝置耐共模噪聲,且使不需要的電磁輻射充分降低。
本發(fā)明的電源裝置優(yōu)選具備本發(fā)明的上述濾波電路、以及與該濾波電路的第一和第二輸出端子連接的輸入端子對(duì)的電力變換部。在該電源裝置中,尤其是,第一和第二輸入端子與外部的電源線連接,第三和第四輸出端子被維持在一定的電位(優(yōu)選接地電位)。因此,從電源線接收的共模噪聲被傳遞到第三和第四輸出端子,而不會(huì)傳遞到電力變換部。進(jìn)而,共模噪聲不會(huì)在電源線中反射。本發(fā)明的電源裝置進(jìn)而還可搭載第二常模扼流圈。由此,從電力變換部或后段的電路送出的共模噪聲,從外部的電源線被遮斷。這樣,本發(fā)明的電源裝置耐共模噪聲,且使不需要的電磁輻射充分降低。
(發(fā)明效果)在本發(fā)明的濾波電路中,如上所述,通過(guò)第一和第二輸入端子接收的信號(hào)中,常模成分透過(guò)共模扼流圈,共模成分透過(guò)常模扼流圈。尤其是,共模噪聲不會(huì)傳遞到第一和第二輸出端子,不會(huì)在第一和第二輸入端子中被反射。這樣,本發(fā)明的濾波電路不會(huì)在差動(dòng)信號(hào)中產(chǎn)生過(guò)大的失真或衰減,且不會(huì)反射共模信號(hào),將差動(dòng)信號(hào)與共模信號(hào)分離。尤其是,從差動(dòng)信號(hào)中除去共模噪聲而不反射。因此,充分降低因共模噪聲引起的不需要的電磁輻射,而且可靠地阻止因過(guò)大的共模噪聲導(dǎo)致的電路元件的誤動(dòng)作或破壞。進(jìn)而,由于共模電流通過(guò)常模扼流圈,而不通過(guò)共模扼流圈,因此共模扼流圈的磁芯不會(huì)發(fā)生磁飽和。其結(jié)果,本發(fā)明的濾波電路容易實(shí)現(xiàn)磁芯的小型化,且可靠性高。
這樣,與現(xiàn)有的濾波電路相比,本發(fā)明的濾波電路尤其有利于降低EMI、針對(duì)共模噪聲的耐性的強(qiáng)化、以及小型化。因此,適用于例如USB、IEEE1394、LVDS、DVI、HDMI、串行ATA、PCI express等在各種串行接口搭載的差動(dòng)傳輸系統(tǒng)、尤其適用于搭載于車(chē)載LAN或便攜式信息設(shè)備(移動(dòng)設(shè)備)中的差動(dòng)傳輸系統(tǒng)以及電源裝置。
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的車(chē)載LAN的框圖;圖2是表示圖1所示的車(chē)載LAN的連接方式的框圖;圖3是表示圖1所示的車(chē)載LAN的另一連接方式的框圖;
圖4是表示圖2、3所示的差動(dòng)接收裝置的變形例的框圖;圖5是表示圖2、3所示的差動(dòng)接收裝置的另一變形例的框圖;圖6是表示圖2、3所示的差動(dòng)接收裝置的變形例的框圖;圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的濾波電路的等效電路圖;圖8是表示包括共模扼流圈和常模扼流圈作為一個(gè)組件(package)的本發(fā)明的實(shí)施方式1的濾波電路的等效電路圖;圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的濾波電路的另一等效電路圖;圖10是表示圖9所示的常模扼流圈的磁芯的圖;圖11是表示圖9所示的常模扼流圈的另一磁芯的圖;圖12是表示圖9所示的常模扼流圈的又一磁芯的圖;圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的濾波電路的又一等效電路圖;圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的濾波電路的等效電路圖;圖15是表示圖14所示的共模扼流圈與常模扼流圈的分解立體圖;圖16是圖15所示的共模扼流圈與常模扼流圈的俯視圖;圖17是表示沿圖16所示的直線XVII-XVII的剖面圖;圖18是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的濾波電路中包含的另一共模扼流圈與常模扼流圈的分解立體圖;圖19是表示沿圖18所示的直線XIX-XIX的剖面圖;圖20是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的濾波電路中包含的共模扼流圈與常模扼流圈之間夾持的磁分離層的分解立體圖;圖21是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的濾波電路中包含的又一共模扼流圈與常模扼流圈的分解立體圖;圖22是圖21所示的共模扼流圈與常模扼流圈的俯視圖;圖23是表示沿圖22所示的直線XXIII-XXIII的剖面圖;圖24是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的濾波電路的另一等效電路圖;圖25是表示圖24所示的濾波電路中包含的共模扼流圈與常模扼流圈的分解立體圖;圖26是圖25所示的共模扼流圈與常模扼流圈的俯視圖;圖27是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的濾波電路的等效電路圖;圖28是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的濾波電路的另一等效電路圖;
圖29是表示包括共模扼流圈和常模扼流圈作為一個(gè)組件的本發(fā)明的實(shí)施方式3的濾波電路的等效電路圖;圖30是表示包括共模扼流圈和常模扼流圈作為層疊(或薄膜)電感的本發(fā)明的實(shí)施方式3的濾波電路的等效電路圖;圖31是表示第三和第四輸出端子統(tǒng)一成公共的輸出端子的本發(fā)明的實(shí)施方式3的濾波電路的等效電路圖;圖32是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的濾波電路的等效電路圖;圖33是表示包括共模扼流圈和兩個(gè)常模扼流圈作為一個(gè)組件的本發(fā)明的實(shí)施方式4的濾波電路的等效電路圖;圖34是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的濾波電路的等效電路圖;圖35是表示圖34所示的濾波電路中包含的共模扼流圈與兩個(gè)常模扼流圈的分解立體圖;圖36是圖35所示的共模扼流圈與兩個(gè)常模扼流圈的俯視圖;圖37是表示沿圖36所示的直線37-37的剖面圖;圖38是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的濾波電路的另一等效電路圖;圖39是表示圖38所示的濾波電路中包含的共模扼流圈與兩個(gè)常模扼流圈的分解立體圖;圖40是圖39所示的共模扼流圈與兩個(gè)常模扼流圈的俯視圖;圖41是表示本發(fā)明的實(shí)施方式6的濾波電路的等效電路圖;圖42是表示包括共模扼流圈和兩個(gè)常模扼流圈作為一個(gè)組件的本發(fā)明的實(shí)施方式6的濾波電路的等效電路圖;圖43是表示包括共模扼流圈和兩個(gè)常模扼流圈作為層疊(或薄膜)電感的本發(fā)明的實(shí)施方式6的濾波電路的等效電路圖;圖44是表示第三和第四輸出端子、以及第五和第六輸出端子分別統(tǒng)一成公共的輸出端子的本發(fā)明的實(shí)施方式6的濾波電路的等效電路圖;圖45是表示本發(fā)明的實(shí)施方式7的便攜式信息設(shè)備的框圖;圖46是表示搭載于圖45所示的便攜式信息設(shè)備中的本發(fā)明的實(shí)施方式7的差動(dòng)傳輸系統(tǒng)的框圖;圖47是表示本發(fā)明的實(shí)施方式8的電源裝置的框圖;圖48是表示現(xiàn)有的濾波電路的等效電路圖;
圖49是表示現(xiàn)有的另一濾波電路的等效電路圖。
圖中1-濾波電路;1a-第一輸入端子;1b-第二輸入端子;2-共模扼流圈;L1-第一電感;L2-第二電感;2a-第一輸出端子;2b-第二輸出端子;3-常模扼流圈;L3-第三電感;L4-第四電感;3a-第三輸出端子;3b-第四輸出端子。
具體實(shí)施例方式
下面,參照附圖,對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
(實(shí)施方式1)本發(fā)明的實(shí)施方式1的差動(dòng)傳輸系統(tǒng)優(yōu)選搭載于CAN等車(chē)載LAN中(參照?qǐng)D1)。各種ECU連接于車(chē)載LAN。例如包括引擎、傳動(dòng)裝置、以及制動(dòng)器等控制汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(動(dòng)力系統(tǒng))的ECUE1;ABS或安全氣袋等控制安全裝置類(安全行駛系統(tǒng))的ECUE2;前燈、空調(diào)、以及側(cè)視鏡等控制汽車(chē)的附屬部件(主體系統(tǒng))的ECUE3。此外,在車(chē)載LAN中還連接車(chē)載攝像機(jī)、車(chē)間距離測(cè)量用激光器、以及加速度傳感器等傳感器類;汽車(chē)導(dǎo)航或ETC等信息電子設(shè)備類(ITS系統(tǒng))E4;以及DVD播放器或音頻部件等AV設(shè)備。這些ECU或車(chē)載電子設(shè)備(以下,簡(jiǎn)稱ECU等)的連接方式優(yōu)選為總線型。此外,也可以是星型連接。多種多樣的ECU等通過(guò)車(chē)載LAN進(jìn)行通信來(lái)相互協(xié)作。由此,可實(shí)現(xiàn)各種各樣的高級(jí)功能。
在車(chē)載LAN中,ECU等之間由電纜40連接。該電纜40一般較長(zhǎng)(例如包括2m以上的電纜)。另一方面,在汽車(chē)中,例如從引擎E或使門(mén)鏡DM旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)等各種部件輻射電磁波。此外,由于汽車(chē)在各種環(huán)境中行駛,因此從外部也有各種電磁波侵入汽車(chē)內(nèi)。這些電磁波使電纜40產(chǎn)生噪聲。除該噪聲之外,從ECU等向電纜40直接送出的噪聲也作為電磁波輻射到電纜40的周?chē)?,?duì)其它電纜40或天線AT產(chǎn)生噪聲。這樣,在車(chē)載LAN中,不需要的電磁波和其引起的噪聲都高。出于抑制由這些噪聲引起的對(duì)各ECU等的不良影響即抑制EMI的目的,車(chē)載LAN中的通信以差動(dòng)傳輸方式進(jìn)行。
ECU等U1、U2、U3、…分別包括差動(dòng)接收裝置10、差動(dòng)發(fā)送裝置20、或差動(dòng)收發(fā)裝置30作為通信端口(參照?qǐng)D2、3)。這些通信端口通過(guò)電纜40相互連接,構(gòu)成差動(dòng)傳輸系統(tǒng)。電纜40包括兩根差動(dòng)傳輸路徑。在各差動(dòng)傳輸路徑中傳輸?shù)男盘?hào)(差動(dòng)信號(hào))之間相位相反。對(duì)電纜40優(yōu)選使用屏蔽雙絞線電纜。此外,也可使用不帶屏蔽的雙絞線電纜、扁平電纜、或軟性電纜。電纜40優(yōu)選將通信端口一對(duì)一地連接(參照?qǐng)D2)。在該情況下,各ECU等U1、U2、U3、…通過(guò)將收到的信號(hào)復(fù)制到下一個(gè)ECU等,在邏輯上構(gòu)成總線型的LAN。此外,電纜也可在物理上分為總線40B和分支線40A(參照?qǐng)D3)。
差動(dòng)接收裝置10是接收專用的裝置,例如搭載于顯示器U1(參照?qǐng)D2、3)。差動(dòng)接收裝置10包括本發(fā)明的濾波電路1、差動(dòng)接收器11、以及差動(dòng)布線12。濾波電路1的兩個(gè)輸入端子1a、1b與電纜40中包括的差動(dòng)傳輸路徑連接。在電纜40與濾波電路1之間,例如還可連接直流阻止電容器或靜電保護(hù)二極管。濾波電路1通過(guò)電纜40從其它ECU等接收差動(dòng)信號(hào),從該差動(dòng)信號(hào)中除去共模噪聲。濾波電路1尤其是使差動(dòng)信號(hào)的常模成分實(shí)質(zhì)上完全透過(guò)。另一方面,實(shí)質(zhì)上完全吸收共模噪聲而不反射(詳細(xì)情況后述)。濾波電路1的兩個(gè)輸出端子2a、2b與差動(dòng)布線12連接。這里,在濾波電路1與差動(dòng)布線12之間,例如也可連接低通濾波器。從濾波電路1送出的差動(dòng)信號(hào)通過(guò)差動(dòng)布線12,由差動(dòng)接收器11的輸入端子對(duì)接收。差動(dòng)接收器11放大所收到的差動(dòng)信號(hào)的差分。顯示器U1從差動(dòng)接收器11的輸出信號(hào)中解讀例如圖像數(shù)據(jù),并根據(jù)該數(shù)據(jù)在屏幕上再現(xiàn)圖像。
在差動(dòng)接收裝置10中,更優(yōu)選終端元件13、14或15與差動(dòng)接收器11的輸入端子對(duì)連接(參照?qǐng)D4、5)。終端元件13、14或15優(yōu)選是電阻元件,與差動(dòng)接收器11共同集成在一塊LSI上。在圖4中,差動(dòng)接收器11的各輸入端子通過(guò)終端元件13、14與定電位端子(優(yōu)選接地端子)連接。在圖5中,差動(dòng)接收器11的輸入端子之間由終端元件15連接。對(duì)于差動(dòng)信號(hào)而言,濾波抗非常低電路1的阻。因此,差動(dòng)布線12的差動(dòng)阻抗與終端元件13、14、15的阻抗分別被調(diào)整為與電纜40的差動(dòng)阻抗匹配。例如,當(dāng)電纜40的差動(dòng)阻抗為100Ω時(shí),差動(dòng)布線12的差動(dòng)阻抗被設(shè)定在100Ω左右。進(jìn)而,在圖4中,終端元件13、14的阻抗分別被設(shè)定在50Ω左右,在圖5中,終端元件15的阻抗被設(shè)定在100Ω左右。其結(jié)果,通過(guò)差動(dòng)接收器11接收的差動(dòng)信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)的失真或衰減。而且,由于差動(dòng)布線12的布局不會(huì)受到阻抗匹配的大的限制,因此差動(dòng)接收裝置10其電路設(shè)計(jì)的靈活性高。
差動(dòng)發(fā)送裝置20是發(fā)送專用的裝置,例如搭載于顯示器U1的控制電路U2(參照?qǐng)D2、3)。差動(dòng)發(fā)送裝置20包括差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器21、本發(fā)明的濾波電路1、以及差動(dòng)布線22。在控制電路U2內(nèi),例如根據(jù)圖像數(shù)據(jù)生成差動(dòng)信號(hào)。差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器21放大該差動(dòng)信號(hào)。被放大的差動(dòng)信號(hào)從差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器21的輸出端子對(duì)送到差動(dòng)布線22。濾波電路1的兩個(gè)輸入端子1a、1b與差動(dòng)布線22連接。這里,在差動(dòng)布線22與濾波電路1之間,例如也可連接低通濾波器。濾波電路1通過(guò)差動(dòng)布線22接收差動(dòng)信號(hào),從該差動(dòng)信號(hào)中除去共模噪聲。濾波電路1尤其是使差動(dòng)信號(hào)的常模成分實(shí)質(zhì)上完全透過(guò)。另一方面,實(shí)質(zhì)上完全吸收共模噪聲而不反射(詳細(xì)情況后述)。濾波電路1的兩個(gè)輸出端子2a、2b與電纜40包括的差動(dòng)傳輸路徑連接。這里,在濾波電路1與電纜40之間,例如也可連接直流阻止電容器或靜電保護(hù)二極管。濾波電路1通過(guò)電纜40向其它ECU等送出差動(dòng)信號(hào)。
在差動(dòng)發(fā)送裝置20中,更優(yōu)選差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器21的輸出端子對(duì)分別通過(guò)終端元件23、24與差動(dòng)布線22連接(參照?qǐng)D6)。終端元件23、24優(yōu)選是電阻元件,更優(yōu)選與差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器21共同集成在一塊LSI上。此外,也可作為與差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器21不同的獨(dú)立元件進(jìn)行安裝。
濾波電路1的差動(dòng)阻抗非常低,因此,差動(dòng)布線22的差動(dòng)阻抗、以及差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器21的接通電阻與終端元件23和24的阻抗的合成阻抗分別被調(diào)整為與電纜40的差動(dòng)阻抗匹配。例如,當(dāng)電纜40的差動(dòng)阻抗為100Ω時(shí),差動(dòng)布線22的差動(dòng)阻抗被設(shè)定在100Ω左右,差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器21的接通電阻與終端元件23和24的阻抗的合成被設(shè)定在50Ω左右。其結(jié)果,送到電纜40的差動(dòng)信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)的失真或衰減。而且,由于差動(dòng)布線22的布局不會(huì)受到阻抗匹配的大的限制,因此差動(dòng)發(fā)送裝置20其電路設(shè)計(jì)的靈活性高。
差動(dòng)收發(fā)裝置30是將差動(dòng)接收裝置10和差動(dòng)發(fā)送裝置20一體化的裝置,搭載于進(jìn)行發(fā)送和接收的ECU等U3(參照?qǐng)D2、3)。差動(dòng)收發(fā)裝置30包括差動(dòng)接收器31、差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器32、本發(fā)明的濾波電路1、以及差動(dòng)布線33。
濾波電路1的兩個(gè)輸入端子1a、1b與電纜40中包括的差動(dòng)傳輸路徑連接。這里,在電纜40與濾波電路1之間,例如還可連接直流阻止電容器或靜電保護(hù)二極管。濾波電路1通過(guò)電纜40從其它ECU等接收差動(dòng)信號(hào),從該差動(dòng)信號(hào)中除去共模噪聲。濾波電路1尤其是使差動(dòng)信號(hào)的常模成分實(shí)質(zhì)上完全透過(guò)。另一方面,實(shí)質(zhì)上完全吸收共模噪聲而不反射(詳細(xì)情況后述)。濾波電路1的兩個(gè)輸出端子2a、2b與差動(dòng)布線33連接。這里,在濾波電路1與差動(dòng)布線33之間,例如也可連接低通濾波器。從濾波電路1送出的差動(dòng)信號(hào)通過(guò)差動(dòng)布線33,由差動(dòng)接收器31的輸入端子對(duì)接收。差動(dòng)接收器31放大所收到的差動(dòng)信號(hào)的差分。ECU等U3從差動(dòng)接收器31的輸出信號(hào)中解讀通信數(shù)據(jù)。
在ECU等U3中,根據(jù)應(yīng)傳遞到其它ECU等的數(shù)據(jù)來(lái)生成差動(dòng)信號(hào)。差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器32放大該差動(dòng)信號(hào)。被放大的差動(dòng)信號(hào)從差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器32的輸出端子對(duì)送到差動(dòng)布線33。濾波電路1通過(guò)差動(dòng)布線33、以及第一和第二輸出端子2a、2b,接收差動(dòng)信號(hào),從該差動(dòng)信號(hào)中除去共模噪聲。濾波電路1尤其是使差動(dòng)信號(hào)的常模成分實(shí)質(zhì)上完全透過(guò)。濾波電路1進(jìn)而通過(guò)第一和第二輸入端子1a、1b,向電纜40送出差動(dòng)信號(hào)。這樣,在差動(dòng)收發(fā)裝置30中,濾波電路1的兩個(gè)輸入端子1a、1b和兩個(gè)輸出端子2a、2b的任一個(gè)都被用作輸入輸出端子。
在差動(dòng)收發(fā)裝置30中,優(yōu)選與差動(dòng)接收裝置10同樣,終端元件13、14或15與差動(dòng)接收器31的輸入端子對(duì)連接(參照?qǐng)D4、5)。由此,通過(guò)差動(dòng)接收器31接收的差動(dòng)信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)的失真或衰減。進(jìn)而優(yōu)選與差動(dòng)發(fā)送裝置20同樣,差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器32的輸出端子對(duì)分別通過(guò)終端元件23、24與差動(dòng)布線33連接(參照?qǐng)D6)。由此,送到電纜40的差動(dòng)信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)的失真或衰減。而且,由于差動(dòng)布線33的布局不會(huì)受到阻抗匹配的大的限制,因此差動(dòng)收發(fā)裝置30其電路設(shè)計(jì)的靈活性高。
濾波電路1具有兩個(gè)輸入端子1a、1b、四個(gè)輸出端子2a、2b、3a、3b、共模扼流圈2、以及常模扼流圈3(參照?qǐng)D7)。
兩個(gè)輸入端子1a、1b如圖2、3所示,在差動(dòng)接收裝置10和差動(dòng)收發(fā)裝置30中與電纜40連接,在差動(dòng)發(fā)送裝置20中與差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器21的輸出端子連接。第一和第二輸出端子2a、2b如圖2、3所示,在差動(dòng)接收裝置10和差動(dòng)收發(fā)裝置30中與差動(dòng)接收器11、31的輸入端子連接,在差動(dòng)發(fā)送裝置20中與電纜40連接。第三和第四輸出端子3a、3b與定電位端子(優(yōu)選接地端子)連接。
共模扼流圈2包括兩個(gè)電感L1、L2。第一電感L1連接在第一輸入端子1a與第一輸出端子2a之間。第二電感L2連接于第二輸入端子1b與第二輸出端子2b之間。兩個(gè)電感L1、L2相互磁耦合,尤其是,在輸入端子與輸出端子之間以相同極性連接。即,在兩個(gè)輸入端子1a、1b與兩個(gè)輸出端子2a、2b之間,當(dāng)流動(dòng)共模電流時(shí),兩個(gè)電感L1、L2中產(chǎn)生的磁通相互加強(qiáng),當(dāng)流動(dòng)常模電流時(shí),兩個(gè)電感L1、L2中產(chǎn)生的磁通相互抵消。由此,共模扼流圈2的阻抗在通過(guò)兩個(gè)輸入端子1a、1b接收的信號(hào)中,相對(duì)共模成分的極高,而相對(duì)常模成分極低。
在本發(fā)明的實(shí)施方式1中,共模扼流圈2包括一個(gè)磁芯和卷繞于其上的兩根線圈。優(yōu)選兩根線圈以雙繞線圈或補(bǔ)償線圈(cancel coil)的方式卷繞于磁芯。
常模扼流圈3包括兩個(gè)電感L3、L4。第三電感L3連接在第一輸入端子1a與第三輸出端子3a之間。第四電感L4連接于第二輸入端子1b與第四輸出端子3b之間。兩個(gè)電感L3、L4相互磁耦合,尤其是,在輸入端子與輸出端子之間以相相反的極性連接。即,在兩個(gè)輸入端子1a、1b與兩個(gè)輸出端子3a、3b之間,當(dāng)流動(dòng)常模電流時(shí),兩個(gè)電感L3、L4中產(chǎn)生的磁通相互加強(qiáng),當(dāng)流動(dòng)共模電流時(shí),兩個(gè)電感L3、L4中產(chǎn)生的磁通相互抵消。由此,常模扼流圈3的阻抗在通過(guò)兩個(gè)輸入端子1a、1b接收的信號(hào)中,相對(duì)常模成分極高,而相對(duì)共模成分的極低。
在本發(fā)明的實(shí)施方式1中,常模扼流圈3包括一個(gè)磁芯和卷繞于其上的兩根線圈。優(yōu)選兩根線圈以雙繞線圈或補(bǔ)償線圈的方式卷繞于磁芯。即,常模扼流圈3具有與共模扼流圈2相同的構(gòu)成。在該情況下,如圖7所示,在第三與第四電感L3、L4之間,連接到輸入端子/輸出端子的極性相反。進(jìn)一步優(yōu)選的是,包括兩個(gè)共模扼流圈的共模扼流圈陣列2A作為本發(fā)明的實(shí)施方式1的共模扼流圈2和常模扼流圈3的組合而被利用(參照?qǐng)D8)。由此,共模扼流圈2和常模扼流圈3被包括在一個(gè)組件中,因此有利于濾波電路1的小型化。
在常模扼流圈3中,除上述方式以外,也可以是兩根線圈以通過(guò)共模電流產(chǎn)生的磁通相互抵消的方向卷繞于磁芯(參照?qǐng)D9)。即,兩根線圈的任一個(gè)按照與雙繞線圈或補(bǔ)償線圈相反的方向卷繞(參照?qǐng)D10、11、12)。在圖10中,兩根線圈L3、L4重疊卷繞于環(huán)形磁芯TC(實(shí)線的線圈相當(dāng)于第三電感L3,虛線的線圈相當(dāng)于第四電感L4)。但是,與雙繞線圈不同,在兩根線圈L3、L4之間,向環(huán)形磁芯TC卷繞的方向相反。在圖11中,兩根線圈L3、L4在環(huán)形磁芯TC上分別卷繞半周。但是,與補(bǔ)償線圈不同,在兩根線圈L3、L4之間,向環(huán)形磁芯TC卷繞的方向相同。在圖12中,兩根線圈L3、L4重疊卷繞于棒狀磁芯RC(實(shí)線的線圈相當(dāng)于第三電感L3,虛線的線圈相當(dāng)于第四電感L4)。但是,與雙繞線圈不同,在兩根線圈L3、L4之間,向棒狀磁芯RC卷繞的方向相反。在圖10、11、12的任一個(gè)中均如圖9所示,常模扼流圈3與濾波電路1的輸入端子1a、1b/輸出端子3a、3b之間的布線比圖7、8中所示的布線短。因此,有利于濾波電路1的小型化。
在本發(fā)明的實(shí)施方式1的濾波電路1中,如上所述,共模扼流圈2的阻抗相對(duì)于共模信號(hào)而言非常高,相對(duì)于差動(dòng)信號(hào)而言非常低。常模扼流圈3的阻抗相反,相對(duì)于共模信號(hào)而言非常低,相對(duì)于差動(dòng)信號(hào)而言非常高。尤其是,這些阻抗的差非常大。進(jìn)而,常模扼流圈3設(shè)置于共模扼流圈2的前段,即連接在比共模扼流圈2更靠近第一和第二輸入端子1a、1b的位置(參照?qǐng)D7、8、9)。因此,在通過(guò)第一和第二輸入端子1a、1b接收的差動(dòng)信號(hào)中,實(shí)際上,僅常模成分透過(guò)共模扼流圈2,僅共模成分透過(guò)常模扼流圈3。這樣,從差動(dòng)信號(hào)中分離出兩個(gè)成分。尤其是,通過(guò)第一和第二輸入端子1a、1b接收的共模噪聲從第一和第二輸出端子1a、1b被截?cái)唷6?,由共模扼流?引起的共模噪聲的反射實(shí)質(zhì)上不發(fā)生。并且,由于在共模扼流圈2中實(shí)質(zhì)上不流動(dòng)共模電流,因此,共模扼流圈2的磁芯不會(huì)發(fā)生磁飽和。所以,濾波電路1可靠性高。
在圖2、3所示的差動(dòng)接收裝置10(以及差動(dòng)收發(fā)裝置30)中,濾波電路1使通過(guò)電纜40接收的差動(dòng)信號(hào)的常模成分實(shí)質(zhì)上完全透過(guò)。因此,對(duì)差動(dòng)信號(hào)的常模成分而言,如上所述,差動(dòng)接收器11(31)、差動(dòng)布線12(33)、以及電纜40之間的阻抗匹配抑制差動(dòng)信號(hào)的實(shí)質(zhì)的失真或衰減(參照?qǐng)D4、5)。而且,由于該阻抗匹配不會(huì)對(duì)差動(dòng)布線12(33)的布局產(chǎn)生大的限制,因此差動(dòng)接收裝置10(差動(dòng)收發(fā)裝置30)其電路設(shè)計(jì)的靈活性高。在濾波電路1中,常模扼流圈3實(shí)質(zhì)上將共模噪聲完全吸收。因此,差動(dòng)接收器11和其后段的電路(差動(dòng)接收器31和其后段的電路、以及差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器32)可靠地受到保護(hù),不會(huì)受共模噪聲影響。進(jìn)而,由共模扼流圈2引起的共模噪聲的反射實(shí)質(zhì)上完全被抑制。因此,從電纜40輻射到周邊的不需要的電磁輻射充分降低。
另外,在圖2、3所示的差動(dòng)接收裝置10中,針對(duì)共模信號(hào),與第一和第二輸出端子2a、2b連接的差動(dòng)接收器11的輸入阻抗比常模扼流圈3的阻抗高得多。該情況下,在濾波電路1中,也可除去共模扼流圈2(參照?qǐng)D13)。從兩個(gè)輸入端子1a、1b侵入的共模噪聲透過(guò)常模扼流圈3,不會(huì)從兩個(gè)輸出端子2a、2b傳遞到差動(dòng)接收器11。
在圖2、3所示的差動(dòng)發(fā)送裝置20中,濾波電路1使從差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器21送出的差動(dòng)信號(hào)的常模成分實(shí)質(zhì)上完全透過(guò)。因此,對(duì)差動(dòng)信號(hào)的常模成分而言,如上所述,差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器21、差動(dòng)布線22、以及電纜40之間的阻抗匹配抑制差動(dòng)信號(hào)的實(shí)質(zhì)的失真或衰減(參照?qǐng)D6)。而且,由于該阻抗匹配不會(huì)對(duì)差動(dòng)布線22的布局產(chǎn)生大的限制,因此差動(dòng)發(fā)送裝置20其電路設(shè)計(jì)的靈活性高。在濾波電路1中,進(jìn)而,常模扼流圈3實(shí)質(zhì)上將差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器21或差動(dòng)布線22引起的共模噪聲完全吸收。因此,從電纜40輻射到周邊的不需要的電磁輻射充分降低。進(jìn)而,由共模扼流圈2引起的共模噪聲的反射實(shí)質(zhì)上完全被抑制。因此,差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器21可靠地受到保護(hù),不會(huì)受由共模扼流圈2反射的共模噪聲影響。
(實(shí)施方式2)本發(fā)明的實(shí)施方式2的差動(dòng)傳輸系統(tǒng)優(yōu)選與實(shí)施方式1的系統(tǒng)同樣搭載于車(chē)載LAN。本發(fā)明的實(shí)施方式2與實(shí)施方式1的不同之處在于,濾波電路1包括層疊電感或薄膜電感。對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式2的構(gòu)成要素中與實(shí)施方式1的構(gòu)成要素同樣的構(gòu)成要素,援用針對(duì)實(shí)施方式1的構(gòu)成要素的說(shuō)明和附圖。
本發(fā)明的實(shí)施方式2的濾波電路1通過(guò)與實(shí)施方式1的濾波電路同樣的等效電路表示(參照?qǐng)D14)。但是,與實(shí)施方式1的濾波電路不同,共模扼流圈2和常模扼流圈3中包括的電感L1、L2、L3、L4均為層疊電感或薄膜電感,并集成在同一芯片2B上(參照?qǐng)D15、16、17)。由此,本發(fā)明的實(shí)施方式2的濾波電路1極小。
在該情況下,第一和第二輸入端子1a、1b、第一~第四輸出端子2a、2b、3a、3b優(yōu)選與芯片2B設(shè)置在同一平面上。此外,這些端子的任意個(gè)或全部也可設(shè)置于與芯片2B垂直相交的平面上。
濾波電路1優(yōu)選包括層疊的12張磁體片(以下稱為層)S1、S2、...、S12(參照?qǐng)D15)。這里,磁體片優(yōu)選是陶瓷制的片。在各層S1、S2、...、S12上,導(dǎo)線(優(yōu)選金屬箔)C1、C2、...、C12優(yōu)選通過(guò)絲網(wǎng)印刷形成。此外,也可通過(guò)濺射或蒸鍍形成。以下,從上開(kāi)始將各層依次稱為第一層S1、第二層S2、...。
從第一層S1到第三層S3這三層相當(dāng)于第一電感L1(參照?qǐng)D15)。第一層S1上的導(dǎo)線C1和第二層S2上的導(dǎo)線C2通過(guò)第二過(guò)孔V2連接,第二層S2上的導(dǎo)線C2和第三層S3上的導(dǎo)線C3通過(guò)第三過(guò)孔V3連接。由此,從第三層S3向第一層S1貫穿的法線N的方向觀察,三條導(dǎo)線C1、C2、C3按照順時(shí)針的方向形成大致盤(pán)繞(2+1/4)圈的矩形線圈(參照?qǐng)D16)。第一層S1上的導(dǎo)線C1的一端T1A與第一輸入端子1a連接,第三層S3上的導(dǎo)線C3的一端T2A與第一輸出端子2a連接(參照?qǐng)D14)。
從第四層S4到第六層S6這三層相當(dāng)于第二電感L2(參照?qǐng)D15)。第四層S4上的導(dǎo)線C4和第五層S5上的導(dǎo)線C5通過(guò)第五過(guò)孔V5連接,第五層S5上的導(dǎo)線C5和第六層S6上的導(dǎo)線C6通過(guò)第六過(guò)孔V6連接。由此,從第四層S4向第六層S6貫穿的法線N的方向觀察,三條導(dǎo)線C4、C5、C6按照順時(shí)針的方向形成大致盤(pán)繞(2+3/4)圈的矩形線圈(參照?qǐng)D16)。第四層S4上的導(dǎo)線C4的一端T1B與第二輸入端子1b連接,第六層S6上的導(dǎo)線C6的一端T2B與第二輸出端子2b連接(參照?qǐng)D14)。
從第七層S7到第九層S9這三層相當(dāng)于第三電感L3(參照?qǐng)D15)。第七層S7上的導(dǎo)線C7和第八層S8上的導(dǎo)線C8通過(guò)第七過(guò)孔V7連接,第八層S8上的導(dǎo)線C8和第九層S9上的導(dǎo)線C9通過(guò)第八過(guò)孔V8連接。由此,從第九層S9向第七層S7貫穿的法線N的方向觀察,三條導(dǎo)線C7、C8、C9按照順時(shí)針的方向形成大致盤(pán)繞(2+1/8)圈的矩形線圈(參照?qǐng)D16)。由于第七層S7上的導(dǎo)線C7的一端通過(guò)第一過(guò)孔V1與第一層S1上的導(dǎo)線C1的一端T1A連接,因此與第一輸入端子1a連接(參照?qǐng)D14)。由于第九層S9上的導(dǎo)線C9的一端T3A與第三輸出端子3a連接,因此維持在一定電位(優(yōu)選接地電位)(參照?qǐng)D14)。
從第十層S10到第十二層S12這三層相當(dāng)于第四電感L4(參照?qǐng)D15)。第十層S10上的導(dǎo)線C10和第十一層S11上的導(dǎo)線C11通過(guò)第九過(guò)孔V9連接,第十一層S11上的導(dǎo)線C11和第十二層S12上的導(dǎo)線C12通過(guò)第十過(guò)孔V10連接。由此,從第十二層S12向第十層S10貫穿的法線N的方向觀察,三條導(dǎo)線C10、C11、C12按照逆時(shí)針的方向形成大致盤(pán)繞(2+1/8)圈的矩形線圈(參照?qǐng)D16)。由于第十層S10上的導(dǎo)線C10的一端通過(guò)第四過(guò)孔V4與第四層S4上的導(dǎo)線C4的一端T1B連接,因此與第二輸入端子1b連接(參照?qǐng)D14)。由于第十二層S12上的導(dǎo)線C12的一端T3B與第四輸出端子3b連接,因此維持在一定電位(優(yōu)選接地電位)(參照?qǐng)D14)。
在第一層S1上,還重疊其它磁體片S0(參照?qǐng)D17)。通過(guò)對(duì)層疊的整個(gè)磁體片進(jìn)行加熱,從而整個(gè)層的磁體一體化。由此,從第一層S1到第三層S3的線圈C1、C2、C3、和從第四層S4到第六層S6的線圈C4、C5、C6將一體化的磁體作為磁芯進(jìn)行磁耦合。尤其是,由于雙方的線圈以法線N為中心沿相同方向卷繞,因此,從第一層到第六層即第一和第二電感L1、L2構(gòu)成共模扼流圈2。
同樣,從第七層S7到第九層S9的線圈C7、C8、C9、和從第十層S10到第十二層S12的線圈C10、C11、C12將一體化的磁體作為磁芯進(jìn)行磁耦合。尤其是,由于雙方線圈以法線N為中心沿相反方向卷繞,因此,從第七層到第十二層即第三和第四電感L3、L4構(gòu)成常模扼流圈3。
在本發(fā)明的實(shí)施方式2的濾波電路中,與實(shí)施方式1的濾波電路同樣,在通過(guò)第一和第二輸入端子1a、1b接收的差動(dòng)信號(hào)中,實(shí)際上,僅常模成分透過(guò)共模扼流圈2,僅共模成分透過(guò)常模扼流圈3。這樣,從差動(dòng)信號(hào)中分離出兩個(gè)成分。尤其是,通過(guò)第一和第二輸入端子1a、1b接收的共模噪聲從第一和第二輸出端子1a、1b被截?cái)?。而且,由共模扼流?引起的共模噪聲的反射實(shí)質(zhì)上不發(fā)生。并且,由于在共模扼流圈2中實(shí)質(zhì)上不流動(dòng)共模電流,因此,共模扼流圈2的磁芯不會(huì)發(fā)生磁飽和。所以,濾波電路1可靠性高。尤其是,由于共模扼流圈2的磁芯的體積可以較小,因此共模扼流圈2可以如上述那樣形成為層疊電感(或薄膜電感)。
另外,層數(shù)或?qū)Ь€的繞數(shù)也可與圖15所示的不同。進(jìn)而,線圈也可與圖15、16所示的矩形狀不同,可以是圓形狀或其它多角形狀。但是,在第一電感L1中包含的線圈C1、C2、C3、以及第二電感L2中包含的線圈C4、C5、C6之間,優(yōu)選繞數(shù)和形狀準(zhǔn)確一致。同樣,在第三電感L3中包含的線圈C7、C8、C9、以及第四電感L4中包含的線圈C10、C11、C12之間,優(yōu)選繞數(shù)和形狀準(zhǔn)確一致。由此,在第一和第二輸入端子1a、1b之間維持較高的平衡度,因此透過(guò)濾波電路1的差動(dòng)信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生失真。
此外,第九層S9上的導(dǎo)線C9的一端T3A與第十二層S12上的導(dǎo)線C12的一端T3B可與圖15、16所示不同,而可設(shè)置在距第一層S1上的導(dǎo)線C1的一端T1A和第四層S4上的導(dǎo)線C4的一端T1B等距離的位置(例如,參照?qǐng)D16中用單點(diǎn)劃線表示的部分T3D、T3E)。由此,在第一和第二輸入端子1a、1b之間維持較高的平衡度,因此透過(guò)濾波電路1的差動(dòng)信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生失真。
在共模扼流圈2中,也可與圖15、17所示不同,而可以是構(gòu)成第一電感L1的三層S1、S2、S3和構(gòu)成第二電感L2的三層S4、S5、S6交替重疊(參照?qǐng)D18、19)。由此,在第一電感L1中包含的導(dǎo)線C1、C2、C3、以及第二電感中包含的導(dǎo)線C4、C5、C6之間,例如線間距離以及依賴于線間距離的寄生電容被均勻化(參照?qǐng)D19)。其結(jié)果,在濾波電路1所包含的差動(dòng)信號(hào)的路徑中,平衡度進(jìn)一步提高。因此,透過(guò)濾波電路1的差動(dòng)信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生失真。
另外,與共模扼流圈2同樣,在常模扼流圈3中,構(gòu)成第三電感L3的三層S7、S8、S9和構(gòu)成第四電感L4的三層S10、S11、S12也可以交替重疊(未圖示)。
構(gòu)成常模扼流圈3的六層S7~S12也可形成在構(gòu)成共模扼流圈2的六層S1~S6上。
在共模扼流圈2與常模扼流圈3之間,例如在第六層S6和第七層S7之間,也可插入磁分離層Ss(參照?qǐng)D20)。磁分離層Ss優(yōu)選為磁體片,其上形成有導(dǎo)體膜GND。導(dǎo)體膜GND將由各層S1、...、S12上的導(dǎo)線C1、...、C12包圍的整個(gè)面積覆蓋成一樣。此外,導(dǎo)體膜GND也可以是在該整個(gè)面積內(nèi)擴(kuò)展的網(wǎng)格狀的導(dǎo)體膜。導(dǎo)體膜GND被維持在一定電位(優(yōu)選接地電位)。由此,磁場(chǎng)無(wú)法透過(guò)導(dǎo)體膜GND,因此共模扼流圈2與常模扼流圈3之間磁分離。其結(jié)果,共模扼流圈2與常模扼流圈3不相互干涉,因此各自的可靠性進(jìn)一步提高。
出于抑制共模扼流圈2與常模扼流圈3之間的磁干擾的目的,除插入磁分離層Ss的情況(參照?qǐng)D20)之外,兩個(gè)扼流圈2、3也可形成于磁體片上的不同區(qū)域(參照?qǐng)D21、22、23)。圖21、22、23所示的七張磁體片S1、S2、...、S7的右邊部分相當(dāng)于共模扼流圈2,左半部分相當(dāng)于常模扼流圈3。
第一層S1上的第一導(dǎo)線C1通過(guò)第二過(guò)孔V2與第三層S3上的第一導(dǎo)線C3連接,第三層S3上的第一導(dǎo)線C3通過(guò)第三過(guò)孔V3與第五層S5上的導(dǎo)線C5連接。由此,從第五層S5向第一層S1貫穿的第一法線N1的方向觀察,三條第一導(dǎo)線C1、C3、C5按照順時(shí)針的方向形成大致盤(pán)繞(2+1/2)圈的矩形線圈(參照?qǐng)D21)。該第一線圈C1、C3、C5相當(dāng)于第一電感L1。第一層S1上的第一導(dǎo)線C1的一端T1A與第一輸入端子1a連接,第五層S5上的第一導(dǎo)線C5的一端T2A與第一輸出端子2a連接(參照?qǐng)D14)。
第一層S1上的第二導(dǎo)線C7通過(guò)第五過(guò)孔V5與第二層S2上的第一導(dǎo)線C2連接,第二層S2上的第一導(dǎo)線C2通過(guò)第六過(guò)孔V6與第四層S4上的第一導(dǎo)線C4連接,第四層S4上的第一導(dǎo)線C4通過(guò)第七過(guò)孔V7與第六層S6上的第一導(dǎo)線C6連接。由此,從第六層S6向第一層S1貫穿的第一法線N1的方向觀察,三條第一導(dǎo)線C2、C4、C6按照順時(shí)針的方向形成大致盤(pán)繞(2+1/2)圈的矩形線圈(參照?qǐng)D21)。該第二線圈C2、C4、C6相當(dāng)于第二電感L2。第一層S1上的第二導(dǎo)線C7的一端T1B與第二輸入端子1b連接,第六層S6上的第一導(dǎo)線C6的一端T2B與第二輸出端子2b連接(參照?qǐng)D14)。
第一層S1上的第一導(dǎo)線C1通過(guò)第一過(guò)孔V1與第二層S2上的第二導(dǎo)線C8連接,第二層S2上的第二導(dǎo)線C8通過(guò)第八過(guò)孔V8與第四層S4上的第二導(dǎo)線C10連接,第四層S4上的第二導(dǎo)線C10通過(guò)第九過(guò)孔V9與第六層S6上的第二導(dǎo)線C12連接。由此,從第六層S6向第一層S1貫穿的第二法線N2的方向觀察,三條第二導(dǎo)線C8、C10、C12按照順時(shí)針的方向形成大致盤(pán)繞(2+3/4)圈的矩形線圈(參照?qǐng)D21)。該第三線圈C8、C10、C12相當(dāng)于第三電感L3。第六層S6上的第二導(dǎo)線C12的一端T3A與第三輸出端子3a連接,因此維持在一定電位(優(yōu)選接地電位)(參照?qǐng)D14)。
第一層S1上的第二導(dǎo)線C7通過(guò)第四過(guò)孔V4與第三層S3上的第二導(dǎo)線C9連接,第三層S3上的第二導(dǎo)線C9通過(guò)第十過(guò)孔V10與第五層S5上的第二導(dǎo)線C11連接,第五層S5上的第二導(dǎo)線C11通過(guò)第十一過(guò)孔V11與第七層S7上的導(dǎo)線C13連接。由此,從第七層S7向第一層S1貫穿的第二法線N2的方向觀察,三條導(dǎo)線C9、C11、C13按照逆時(shí)針的方向形成大致盤(pán)繞(2+3/4)圈的矩形線圈(參照?qǐng)D21)。該第四線圈C9、C11、C13相當(dāng)于第四電感L4。第七層S7上的導(dǎo)線C13的一端T3B與第四輸出端子3b連接,因此維持在一定電位(優(yōu)選接地電位)(參照?qǐng)D14)。
在第一層S1上,還重疊其它磁體片S0(參照?qǐng)D23)。通過(guò)對(duì)層疊的整個(gè)磁體片進(jìn)行加熱,從而整個(gè)層的磁體一體化。由此,第一線圈C1、C3、C5、和第二線圈C2、C4、C6將一體化的磁體作為磁芯進(jìn)行磁耦合。尤其是,由于雙方的線圈以第一法線N1為中心沿相同方向卷繞,因此,第一和第二電感L1、L2構(gòu)成共模扼流圈2。
同樣,第三線圈C8、C10、C12、和第四線圈C9、C11、C13將一體化的磁體作為磁芯進(jìn)行磁耦合。尤其是,由于雙方的線圈以第二法線N2為中心沿相反方向卷繞,因此,第三和第四電感L3、L4構(gòu)成常模扼流圈3。
從圖21、22、23可明確,由第一和第二線圈C1~C6產(chǎn)生的磁通與由第三和第四線圈C8~C13產(chǎn)生的磁通幾乎不相互作用。因此,共模扼流圈2與常模扼流圈3之間磁分離。其結(jié)果,共模扼流圈2與常模扼流圈3不相互干涉,因此各自的可靠性進(jìn)一步提高。
另外,層數(shù)或?qū)Ь€的繞數(shù)也可與圖21所示的不同。進(jìn)而,線圈也可與圖21、22所示的矩形狀不同,可以是圓形狀或其它多角形狀。但是,在第一線圈C1、C2、C3、與第二線圈C4、C5、C6之間,優(yōu)選繞數(shù)和形狀準(zhǔn)確一致。同樣,在第三線圈C8、C10、C12、與第四線圈C9、C11、C13之間,優(yōu)選繞數(shù)和形狀準(zhǔn)確一致。由此,在第一和第二輸入端子1a、1b之間維持較高的平衡度,因此透過(guò)濾波電路1的差動(dòng)信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生失真。
此外,第六層S6上的第二導(dǎo)線C12的一端T3A與第七層S7上的導(dǎo)線C13的一端T3B可與圖21、22所示不同,而可設(shè)置在距第一層S1上的第一導(dǎo)線C1的一端T1A和第二導(dǎo)線C7的一端T1B等距離的位置。由此,在第一和第二輸入端子1a、1b之間維持較高的平衡度,因此透過(guò)濾波電路1的差動(dòng)信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生失真。
在圖14所示的濾波電路1的等效電路中,第三和第四輸出端子3a、3b分開(kāi)為不同的端子。此外,公共的輸出端子3c也可兼用作第三和第四的輸出端子3a、3b(參照?qǐng)D24)。由此,濾波電路1的端子數(shù)量被削減,因此周邊的電路設(shè)計(jì)的靈活性進(jìn)一步提高。
例如,與圖15、16、17所示的濾波電路1不同,第九層S9上的導(dǎo)線C9A通過(guò)第十一過(guò)孔V11與第十二層S12上的導(dǎo)線C12A連接(參照?qǐng)D25)。進(jìn)而,第十二層S12上的導(dǎo)線C12A的一端T3C與公共的輸出端子3c連接,維持在一定電位(優(yōu)選接地電位)。這里,第十二層S12上的導(dǎo)線C12A的一端T3C設(shè)置在距第一層S1上的導(dǎo)線C1的一端T1A和第四層S4上的導(dǎo)線C4的一端T1B等距離的位置(參照?qǐng)D26)。由此,在第一和第二輸入端子1a、1b之間維持較高的平衡度,因此透過(guò)濾波電路1的差動(dòng)信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生失真。
(實(shí)施方式3)本發(fā)明的實(shí)施方式3的差動(dòng)傳輸系統(tǒng)優(yōu)選與實(shí)施方式1的系統(tǒng)同樣搭載于車(chē)載LAN。本發(fā)明的實(shí)施方式3與實(shí)施方式1、2的不同之處在于,濾波電路1包括終端元件。對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式3的構(gòu)成要素中與實(shí)施方式1、2的構(gòu)成要素同樣的構(gòu)成要素,援用針對(duì)實(shí)施方式1、2的構(gòu)成要素的說(shuō)明和附圖。
本發(fā)明的實(shí)施方式3的濾波電路1通過(guò)與實(shí)施方式1的濾波電路1同樣的等效電路表示(參照?qǐng)D27、28、29、30、31)。但是,與實(shí)施方式1的濾波電路1不同,在常模扼流圈3上連接終端元件Z1、Z2。終端元件Z1、Z2是阻抗元件,優(yōu)選是電容器。此外,也可以是電感、變阻器、二極管、電阻元件或這些元件的組合。
當(dāng)常模扼流圈3是與共模扼流圈2獨(dú)立的元件時(shí),優(yōu)選第一終端元件Z1連接于第三電感L3和第三輸出端子3a之間,第二終端元件Z2連接于第四電感L4和第四輸出端子3b之間(參照?qǐng)D27)。此外,也可以是第一終端元件Z1連接于第一輸入端子1a和第三電感L3之間,第二終端元件Z2連接于第二輸入端子1b和第四電感L4之間(參照?qǐng)D28)。
當(dāng)包括兩個(gè)共模扼流圈的共模扼流圈陣列2A被用作共模扼流圈2與常模扼流圈3的組合時(shí)也同樣,第一終端元件Z1連接于第三電感L3和第三輸出端子3a之間,第二終端元件Z2連接于第四電感L4和第四輸出端子3b之間(參照?qǐng)D29)。進(jìn)而,也可以是第一終端元件Z1連接于第一輸入端子1a和第三電感L3之間,第二終端元件Z2連接于第二輸入端子1b和第四電感L4之間(參照?qǐng)D29所示的虛線部分)。
當(dāng)如本發(fā)明的實(shí)施方式2那樣共模扼流圈2與常模扼流圈3是層疊電感(或薄膜電感)時(shí),第一終端元件Z1連接于第三電感L3的一端T3A和第三輸出端子3a之間,第二終端元件Z2連接于第四電感L4的一端T3B和第四輸出端子3b之間(參照?qǐng)D14、30)。進(jìn)而,當(dāng)公共的輸出端子3c兼用作第三和第四輸出端子3a、3b時(shí),第一和第二終端元件Z1、Z2統(tǒng)一成一個(gè)終端元件Z,連接于第三和第四電感L3、L4的公共端T3C與公共的輸出端子3c之間(參照?qǐng)D24、31)。
對(duì)于在通過(guò)第一和第二輸入端子1a、1b接收的共模信號(hào),共模扼流圈2的阻抗極高,常模扼流圈3的阻抗極低。因此,在圖2、3所示的差動(dòng)接收裝置10(以及差動(dòng)收發(fā)裝置30)中,第一和第二終端元件Z1、Z2的各阻抗(在圖31中,統(tǒng)一后的終端元件Z的阻抗)被調(diào)整為與電纜40的共模阻抗匹配。例如,當(dāng)電纜40的共模阻抗為30Ω時(shí),第一和第二終端元件Z1、Z2的各阻抗被設(shè)定在60Ω左右(在圖31中,統(tǒng)一后的終端元件Z的阻抗被設(shè)定在30Ω左右)。這樣,對(duì)于共模信號(hào),在電纜40與濾波電路1之間高精度地實(shí)現(xiàn)阻抗匹配,因此,由共模扼流圈2引起的共模噪聲的反射進(jìn)一步降低。所以,從電纜40向周邊輻射的不需要的電磁輻射進(jìn)一步降低。
在如圖2、3所示的差動(dòng)發(fā)送裝置20中也同樣,第一和第二終端元件Z1、Z2的各阻抗(在圖31中,統(tǒng)一后的終端元件Z的阻抗)被調(diào)整為與差動(dòng)布線22的共模阻抗匹配。例如,當(dāng)差動(dòng)布線22的共模阻抗為30Ω時(shí),第一和第二終端元件Z1、Z2的各阻抗被設(shè)定在60Ω左右(在圖31中,統(tǒng)一后的終端元件Z的阻抗被設(shè)定在30Ω左右)。這樣,對(duì)于共模信號(hào),在差動(dòng)布線22與濾波電路1之間高精度地實(shí)現(xiàn)阻抗匹配,因此,由共模扼流圈2引起的共模噪聲的反射進(jìn)一步降低。所以,防止共模噪聲向包括差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器21的LSI以及其前段的電路的侵入,因此由反射的共模噪聲引起的電源電位或接地電位的變動(dòng)被可靠抑制。
當(dāng)?shù)谝缓偷诙K端元件Z1、Z2是電感時(shí),各阻抗依賴于差動(dòng)信號(hào)的頻率而變化(一般,在稱作自振頻率的特定的頻率下達(dá)到峰值)。通過(guò)利用該阻抗的頻率特性,從而在常模扼流圈3、以及第一和第二終端元件Z1、Z2之間合成的共模阻抗的頻率特性被調(diào)節(jié)。例如,存在如下情況如利用IEEE1394中的速度信號(hào)(在通信設(shè)備之間對(duì)照傳輸速度用的信號(hào))那樣,通過(guò)差動(dòng)傳輸路徑傳輸共模信號(hào)。在該情況下,上述的共模阻抗在共模信號(hào)的頻帶下調(diào)節(jié)得非常高,在此外的頻帶調(diào)節(jié)得非常低。由此,在上述的共模信號(hào)中不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的失真或衰減,從而共模噪聲被除去。
當(dāng)?shù)谝缓偷诙K端元件Z1、Z2是電容器時(shí),各阻抗針對(duì)差動(dòng)信號(hào)的共模成分的低頻帶(尤其是,包括偏壓)非常高,而針對(duì)高頻帶非常低。根據(jù)該阻抗特性,當(dāng)圖2、3所示的差動(dòng)傳輸系統(tǒng)利用偏壓時(shí),濾波電路1可防止通過(guò)第三和第四輸出端子3a、3b與定電位端子的短路。
當(dāng)?shù)谝缓偷诙K端元件Z1、Z2是變阻器或二極管時(shí),在共模噪聲超過(guò)規(guī)定的電平時(shí),各阻抗急劇下降。根據(jù)該阻抗特性,當(dāng)共模噪聲的電平超過(guò)規(guī)定的電平(例如,比偏壓充分高的電平)時(shí),濾波電路1使第一和第二輸入端子1a、1b向定電位端子短路。由此,可防止過(guò)大的共模噪聲導(dǎo)致的電路元件的破壞以及過(guò)大的不需要的電磁輻射的發(fā)生。
(實(shí)施方式4)本發(fā)明的實(shí)施方式4的差動(dòng)傳輸系統(tǒng)優(yōu)選與實(shí)施方式1的系統(tǒng)同樣搭載于車(chē)載LAN。本發(fā)明的實(shí)施方式4與實(shí)施方式1的不同之處在于,濾波電路1包括第二常模扼流圈4。對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式4的構(gòu)成要素中與實(shí)施方式1的構(gòu)成要素同樣的構(gòu)成要素,援用針對(duì)實(shí)施方式1的構(gòu)成要素的說(shuō)明和附圖。
濾波電路1還包括第五和第六輸出端子4a、4b、以及第二常模扼流圈4(參照?qǐng)D32)。
第五和第六輸出端子4a、4b與定電位端子(優(yōu)選接地端子)連接。
第二常模扼流圈4包括兩個(gè)電感L5、L6。第五電感L5連接在第二輸出端子2a與第五輸出端子4a之間。第六電感L6連接于第二輸出端子2b與第六輸出端子4b之間。兩個(gè)電感L5、L6相互磁耦合,尤其是,在輸入端子與輸出端子之間以相反極性連接。即,在第一和第二輸出端子2a、2b與第五和第六輸出端子4a、4b之間,當(dāng)流動(dòng)常模電流時(shí),兩個(gè)電感L5、L6中產(chǎn)生的磁通相互加強(qiáng),當(dāng)流動(dòng)共模電流時(shí),兩個(gè)電感L5、L6中產(chǎn)生的磁通相互抵消。由此,第二常模扼流圈4的阻抗,其針對(duì)通過(guò)第一和第二輸出端子2a、2b接收的信號(hào)中的常模成分極高,而針對(duì)共模成分極低。
在本發(fā)明的實(shí)施方式4中,第二常模扼流圈4包括一個(gè)磁芯和卷繞于其上的兩根線圈。優(yōu)選兩根線圈以雙繞線圈或補(bǔ)償線圈的方式卷繞于磁芯。即,第二常模扼流圈4具有與共模扼流圈2相同的構(gòu)成。在該情況下,如圖32所示,在第五與第六電感L5、L6之間,連接到輸入端子/輸出端子的極性相反。進(jìn)一步優(yōu)選的是,包括三個(gè)共模扼流圈的共模扼流圈陣列2C作為本發(fā)明的實(shí)施方式4的共模扼流圈2、常模扼流圈3、以及第二常模扼流圈4的組合而被利用(參照?qǐng)D33)。由此,共模扼流圈2和兩個(gè)常模扼流圈3、4被包括在一個(gè)組件中,因此有利于濾波電路1小型化。
在第二常模扼流圈4中,除上述方式以外,也可以與常模扼流圈3同樣,兩根線圈以與通過(guò)共模電流產(chǎn)生的磁通相互抵消的方向卷繞于磁芯(參照?qǐng)D9)。即,兩根線圈的任一個(gè)按照與雙繞線圈或補(bǔ)償線圈相反的方向卷繞(參照?qǐng)D10、11、12)。在圖10、11、12的任一個(gè)中,第二常模扼流圈4與濾波電路1的輸出端子2a、2b、4a、4b之間的布線比圖32所示的布線短(參照?qǐng)D9)。因此,有利于濾波電路1的小型化。
在本發(fā)明的實(shí)施方式4的濾波電路1中,如圖32所示,在第一和第二輸入端子1a、1b與第一和第二輸出端子2a、2b之間,常模扼流圈3與第二常模扼流圈4相對(duì)于共模扼流圈2對(duì)稱地配置。進(jìn)而,常模扼流圈3與第二常模扼流圈4的阻抗特性也對(duì)稱。即,第二常模扼流圈4的阻抗與常模扼流圈3的阻抗同樣,相對(duì)于共模信號(hào)非常低,而相對(duì)于差動(dòng)信號(hào)非常高。尤其是,它們的阻抗之差非常大。
對(duì)于通過(guò)第一和第二輸入端子1a、1b接收的差動(dòng)信號(hào)而言,不能透過(guò)共模扼流圈2的共模成分透過(guò)第二常模扼流圈4。這樣,通過(guò)第一和第二輸入端子1a、1b接收的共模噪聲,被更可靠地從第一和第二輸出端子2a、2b截?cái)唷?br>
反之,對(duì)于通過(guò)第一和第二輸出端子2a、2b接收的差動(dòng)信號(hào)而言,其常模成分透過(guò)共模扼流圈2,共模成分透過(guò)第二常模扼流圈4。進(jìn)而,不能透過(guò)共模扼流圈2的共模成分透過(guò)常模扼流圈3。這樣,通過(guò)第一和第二輸出端子2a、2b接收的共模噪聲,被更可靠地從第一和第二輸入端子1a、1b截?cái)?。而且,從共模扼流?向第一和第二輸出端子2a、2b的共模噪聲的反射實(shí)質(zhì)上不發(fā)生。并且,由于在共模扼流圈2中實(shí)質(zhì)上不流動(dòng)共模電流,因此,共模扼流圈2的磁芯不會(huì)發(fā)生磁飽和。所以,濾波電路1作為雙向的共模噪聲濾波器,可靠性高。
在圖2、3所示的差動(dòng)接收裝置10中,濾波電路1使通過(guò)電纜40接收的差動(dòng)信號(hào)的常模成分實(shí)質(zhì)上完全透過(guò)。因此,對(duì)差動(dòng)信號(hào)的常模成分而言,差動(dòng)接收器11、差動(dòng)布線12、以及電纜40之間的阻抗匹配抑制差動(dòng)信號(hào)的實(shí)質(zhì)的失真或衰減(參照?qǐng)D4、5)。而且,由于該阻抗匹配不會(huì)對(duì)差動(dòng)布線12的布局產(chǎn)生大的限制,因此差動(dòng)接收裝置10其電路設(shè)計(jì)的靈活性高。進(jìn)而,在濾波電路1中,兩個(gè)常模扼流圈3、4在共模扼流圈2的前后實(shí)質(zhì)上將共模噪聲完全吸收。因此,差動(dòng)接收器11和其后段的電路可靠地受到保護(hù),不會(huì)受共模噪聲影響。而且,由共模扼流圈2、差動(dòng)布線12以及差動(dòng)接收器11引起的共模噪聲的反射實(shí)質(zhì)上均完全被抑制。由此,從電纜40或差動(dòng)布線12輻射到周邊的不需要的電磁輻射充分降低。
在圖2、3所示的差動(dòng)發(fā)送裝置20中,濾波電路1使從差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器21送出的差動(dòng)信號(hào)的常模成分實(shí)質(zhì)上完全透過(guò)。因此,對(duì)差動(dòng)信號(hào)的常模成分而言,差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器21、差動(dòng)布線22、以及電纜40之間的阻抗匹配抑制差動(dòng)信號(hào)的實(shí)質(zhì)的失真或衰減(參照?qǐng)D6)。而且,由于該阻抗匹配不會(huì)對(duì)差動(dòng)布線22的布局產(chǎn)生大的限制,因此差動(dòng)發(fā)送裝置20其電路設(shè)計(jì)的靈活性高。進(jìn)而,在濾波電路1中,兩個(gè)常模扼流圈3、4在共模扼流圈2的前后實(shí)質(zhì)上將共模噪聲完全吸收。因此,從差動(dòng)布線22或電纜40輻射到周邊的不需要的電磁輻射充分降低。而且,差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器21可靠地受到保護(hù),不會(huì)受由共模扼流圈2反射的共模噪聲以及通過(guò)電纜40侵入的共模噪聲的影響。
在圖2、3所示的差動(dòng)收發(fā)裝置30中,濾波電路1在差動(dòng)布線33與電纜40之間,在雙方向上使差動(dòng)信號(hào)的常模成分實(shí)質(zhì)上完全透過(guò)。因此,對(duì)差動(dòng)信號(hào)的常模成分而言,差動(dòng)接收器31、差動(dòng)布線33、以及電纜40之間的阻抗匹配抑制差動(dòng)信號(hào)的實(shí)質(zhì)的失真或衰減(參照?qǐng)D4、5)。而且,由于該阻抗匹配不會(huì)對(duì)差動(dòng)布線33的布局產(chǎn)生大的限制,因此差動(dòng)收發(fā)裝置30其電路設(shè)計(jì)的靈活性高。進(jìn)而,在濾波電路1中,兩個(gè)常模扼流圈3、4在共模扼流圈2的前后實(shí)質(zhì)上將共模噪聲完全吸收。因此,差動(dòng)接收器31及其后段的電路以及差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器32可靠地受到保護(hù),不會(huì)受共模噪聲的影響。而且,從差動(dòng)布線33或電纜40輻射到周邊的不需要的電磁輻射充分降低。
(實(shí)施方式5)本發(fā)明的實(shí)施方式5的差動(dòng)傳輸系統(tǒng)優(yōu)選與實(shí)施方式4的系統(tǒng)同樣搭載于車(chē)載LAN。本發(fā)明的實(shí)施方式5與實(shí)施方式4的不同之處在于,濾波電路1包括層疊電感或薄膜電感。對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式5的構(gòu)成要素中與實(shí)施方式4的構(gòu)成要素同樣的構(gòu)成要素,援用針對(duì)實(shí)施方式4的構(gòu)成要素的說(shuō)明和附圖。
本發(fā)明的實(shí)施方式5的濾波電路1通過(guò)與實(shí)施方式4的濾波電路1同樣的等效電路表示(參照?qǐng)D34)。但是,與實(shí)施方式4的濾波電路不同,共模扼流圈2、常模扼流圈3、以及第二常模扼流圈4中包括的電感L1、L2、L3、L4、L5、L6均為層疊電感或薄膜電感,并集成在同一芯片2D上(參照?qǐng)D35、36、37)。由此,本發(fā)明的實(shí)施方式5的濾波電路1極小。
在該情況下,第一和第二輸入端子1a、1b、第一~第六輸出端子2a、2b、3a、3b、4a、4b優(yōu)選與芯片2D設(shè)置在同一平面上。此外,這些端子的任意個(gè)或全部也可設(shè)置于與芯片2D垂直相交的平面上。
濾波電路1優(yōu)選包括層疊的18張磁體片(以下稱為層)S1、S2、...、S12、S13、S14、...、S18(參照?qǐng)D35)。這里,磁體片優(yōu)選是陶瓷制的片。以下,從上開(kāi)始將各層依次稱為第一層S1、第二層S2、...。
從濾波電路1的第一層S1到第十二層S12具有與圖15所示的本發(fā)明的實(shí)施方式1的濾波電路完全相同的結(jié)構(gòu)。因此,其詳細(xì)內(nèi)容援用針對(duì)實(shí)施方式1的說(shuō)明。其中,從第七層S7到第九層S9的線圈C7、C8、C9形成大致盤(pán)繞(2+1/4)圈的矩形線圈,從第十層S10到第十二層S12的線圈C10、C11、C12形成大致盤(pán)繞(2+1/4)圈的矩形線圈(參照?qǐng)D36)。
在第十三層S13到第十八層S18上,導(dǎo)線(優(yōu)選金屬箔)C13、C14、...、C18優(yōu)選通過(guò)絲網(wǎng)印刷形成。此外,也可通過(guò)濺射或蒸鍍形成。
從第十三層S13到第十五層S15這三層相當(dāng)于第五電感L5(參照?qǐng)D35)。第十三層S13上的導(dǎo)線C13和第十四層S14上的導(dǎo)線C14通過(guò)第十二過(guò)孔V12連接,第十四層S14上的導(dǎo)線C14和第十五層S15上的導(dǎo)線C15通過(guò)第十三過(guò)孔V13連接。由此,從第十五層S15向第十三層S13貫穿的法線N的方向觀察,三條導(dǎo)線C13、C14、C15按照逆時(shí)針的方向形成大致盤(pán)繞(2+1/4)圈的矩形線圈(參照?qǐng)D36)。由于第十三層S13上的導(dǎo)線C13的一端通過(guò)第十一過(guò)孔V11與第三層S3上的導(dǎo)線C3的一端T2A連接,因此與第一輸出端子2a連接(參照?qǐng)D34)。由于第十五層S15上的導(dǎo)線C15的一端T4A與第五輸出端子4a連接,因此維持在一定電位(優(yōu)選接地電位)(參照?qǐng)D34)。
從第十六層S16到第十八層S18這三層相當(dāng)于第六電感L6(參照?qǐng)D35)。第十六層S16上的導(dǎo)線C16和第十七層S17上的導(dǎo)線C17通過(guò)第十五過(guò)孔V15連接,第十七層S17上的導(dǎo)線C17和第十八層S18上的導(dǎo)線C18通過(guò)第十六過(guò)孔V16連接。由此,從第十八層S18向第十六層S16貫穿的法線N的方向觀察,三條導(dǎo)線C16、C17、C18按照順時(shí)針的方向形成大致盤(pán)繞(2+1/4)圈的矩形線圈(參照?qǐng)D36)。由于第十六層S16上的導(dǎo)線C16的一端通過(guò)第十四過(guò)孔V14與第六層S6上的導(dǎo)線C6的一端T4B連接,因此與第二輸出端子2b連接(參照?qǐng)D34)。由于第十八層S18上的導(dǎo)線C18的一端T4B與第六輸出端子4b連接,因此維持在一定電位(優(yōu)選接地電位)(參照?qǐng)D34)。
在第一層S1上,還重疊其它磁體片S0(參照?qǐng)D37)。通過(guò)對(duì)層疊的整個(gè)磁體片進(jìn)行加熱,從而整個(gè)層的磁體一體化。由此,與從第一層S1到第十二層S12同樣,第十三層S13到第十五層S15的線圈C13、C14、C15、和從第十六層S16到第十八層S18的線圈C16、C17、C18將一體化的磁體作為磁芯進(jìn)行磁耦合。尤其是,由于雙方線圈以法線N為中心沿相反方向卷繞,因此,從第十三層S13到第十八層S18即第五和第六電感L5、L6構(gòu)成共模扼流圈4。
在本發(fā)明的實(shí)施方式5的濾波電路1中,與實(shí)施方式4的濾波電路同樣,在第一和第二輸入端子1a、1b與第一和第二輸出端子2a、2b之間,常模扼流圈3與第二常模扼流圈4相對(duì)于共模扼流圈2對(duì)稱地配置。進(jìn)而,常模扼流圈3與第二常模扼流圈4的阻抗均相對(duì)于共模信號(hào)非常低,而相對(duì)于差動(dòng)信號(hào)非常高。因此,通過(guò)第一和第二輸入端子1a、1b接收的共模噪聲,被可靠地從第一和第二輸出端子2a、2b截?cái)?。反之,通過(guò)第一和第二輸出端子2a、2b接收的共模噪聲,被可靠地從第一和第二輸入端子1a、1b截?cái)?。而且,從共模扼流?向第一和第二輸出端子2a、2b以及第一和第二輸入端子1a、1b的共模噪聲的反射實(shí)質(zhì)上不發(fā)生。并且,由于在共模扼流圈2中實(shí)質(zhì)上不流動(dòng)共模電流,因此,共模扼流圈2的磁芯不會(huì)發(fā)生磁飽和。所以,濾波電路1作為雙向的共模噪聲濾波器,可靠性高。尤其是,由于共模扼流圈2的磁芯的體積可以較小,因此共模扼流圈2可以如上述那樣形成為層疊電感(或薄膜電感)。
另外,層數(shù)或?qū)Ь€的繞數(shù)也可與圖35所示的不同。進(jìn)而,線圈也可與圖35、36所示的矩形狀不同,可以是圓形狀或其它多角形狀。但是,在第一電感L1中包含的線圈C1、C2、C3、以及第二電感L2中包含的線圈C4、C5、C6之間,優(yōu)選繞數(shù)和形狀準(zhǔn)確一致。同樣,在第三電感L3中包含的線圈C7、C8、C9、和第四電感L4中包含的線圈C10、C11、C12之間,以及在第五電感L5中包含的線圈C13、C14、C15、和第六電感L6中包含的線圈C16、C17、C18之間,優(yōu)選繞數(shù)和形狀準(zhǔn)確一致。由此,在第一和第二輸入端子1a、1b以及第一和第二輸出端子2a、2b之間均維持較高的平衡度,因此透過(guò)濾波電路1的差動(dòng)信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生失真。
此外,第九層S9上的導(dǎo)線C9的一端T3A與第十二層S12上的導(dǎo)線C12的一端T3B可與圖35、36所示不同,而設(shè)置在距第一層S1上的導(dǎo)線C1的一端T1A和第四層S4上的導(dǎo)線C4的一端T1B等距離的位置(例如,參照?qǐng)D36中用單點(diǎn)劃線表示的部分T3D、T3E)。同樣,第十五層S15上的導(dǎo)線C15的一端T4A與第十八層S18上的導(dǎo)線C18的一端T4B,也可設(shè)置在距第三層S3上的導(dǎo)線C3的一端T2A和第六層S6上的導(dǎo)線C6的一端T2B等距離的位置(例如,參照?qǐng)D36中用單點(diǎn)劃線表示的部分T3D、T3E)。由此,在第一和第二輸入端子1a、1b以及第一和第二輸出端子2a、2b之間均維持較高的平衡度,因此透過(guò)濾波電路1的差動(dòng)信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生失真。
在共模扼流圈2中,也可與圖35、37所示不同,而可以是構(gòu)成第一電感L1的三層S1、S2、S3和構(gòu)成第二電感L2的三層S4、S5、S6交替重疊(參照?qǐng)D18、19)。由此,在第一電感L1中包含的導(dǎo)線C1、C2、C3、以及第二電感中包含的導(dǎo)線C4、C5、C6之間,例如線間距離以及依賴于線間距離的寄生電容被均勻化(參照?qǐng)D19)。其結(jié)果,在濾波電路1所包含的差動(dòng)信號(hào)的路徑中,平衡度進(jìn)一步提高。因此,透過(guò)濾波電路1的差動(dòng)信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生失真。
與共模扼流圈2同樣,在常模扼流圈3中,構(gòu)成第三電感L3的三層S7、S8、S9和構(gòu)成第四電感L4的三層S10、S11、S12也可以交替重疊(未圖示)。進(jìn)而,在第二常模扼流圈4中,構(gòu)成第五電感L5的三層S13、S14、S15和構(gòu)成第六電感L6的三層S16、S17、S18也可以交替重疊(未圖示)。
在構(gòu)成共模扼流圈2的六層S1~S6、構(gòu)成常模扼流圈3的六層S7~S12、以及構(gòu)成第二常模扼流圈4的六層S13~S18之間,層疊的順序可自由設(shè)定。
在共模扼流圈2、常模扼流圈3、以及第二常模扼流圈4的任意兩者之間,例如在第六層S6和第七層S7之間、或第十二層S12與第十三層S13之間,可插入磁分離層Ss(參照?qǐng)D20)。與實(shí)施方式1同樣,磁分離層Ss尤其用于隔斷磁場(chǎng)。由此,共模扼流圈2與兩個(gè)常模扼流圈3、4相互磁分離。其結(jié)果,共模扼流圈2與兩個(gè)常模扼流圈3、4不相互干涉,因此各自的可靠性進(jìn)一步提高。出于抑制共模扼流圈2與兩個(gè)常模扼流圈3、4之間的磁干擾的目的,除上述方式之外,三個(gè)扼流圈2、3、4也可形成于磁體片上的不同區(qū)域(參照?qǐng)D21、22、23)。
在圖34所示的濾波電路1的等效電路中,第三和第四輸出端子3a、3b、以及第五和第六輸出端子4a、4b分開(kāi)為不同的端子。此外,第一公共輸出端子3c也可兼用作第三和第四輸出端子3a、3b,第二公共輸出端子4c也可兼用作第五和第六輸出端子4a、4b(參照?qǐng)D38)。由此,濾波電路1的端子數(shù)量被削減,因此周邊的電路設(shè)計(jì)的靈活性進(jìn)一步提高。
例如,與圖35、36、37所示的濾波電路1不同,第九層S9上的導(dǎo)線C9A通過(guò)第十七過(guò)孔V17與第十二層S12上的導(dǎo)線C12A連接(參照?qǐng)D39)。第十二層S12上的導(dǎo)線C12A的一端T3C與第一公共輸出端子3c連接,維持在一定電位(優(yōu)選接地電位)。這里,第十二層S12上的導(dǎo)線C12A的一端T3C設(shè)置在距第一層S1上的導(dǎo)線C1的一端T1A和第四層S4上的導(dǎo)線C4的一端T1B等距離的位置(參照?qǐng)D40)。同樣,第十五層S15上的導(dǎo)線C15A通過(guò)第十八過(guò)孔V18與第十八層S18上的導(dǎo)線C18A連接(參照?qǐng)D39)。第十八層S18上的導(dǎo)線C18A的一端T4C與第二公共輸出端子4c連接,維持在一定電位(優(yōu)選接地電位)。這里,第十八層S18上的導(dǎo)線C18A的一端T4C設(shè)置在距第三層S3上的導(dǎo)線C3的一端T2A和第六層S6上的導(dǎo)線C6的一端T2B等距離的位置(參照?qǐng)D40)。在第一和第二輸入端子1a、1b以及第一和第二輸出端子2a、2b之間均維持較高的平衡度,因此透過(guò)濾波電路1的差動(dòng)信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生失真。
(實(shí)施方式6)本發(fā)明的實(shí)施方式6的差動(dòng)傳輸系統(tǒng)優(yōu)選與實(shí)施方式4的系統(tǒng)同樣搭載于車(chē)載LAN。本發(fā)明的實(shí)施方式6與實(shí)施方式4、5的不同之處在于,濾波電路1包括終端元件。對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式6的構(gòu)成要素中與實(shí)施方式4、5的構(gòu)成要素同樣的構(gòu)成要素,援用針對(duì)實(shí)施方式4、5的構(gòu)成要素的說(shuō)明和附圖。
本發(fā)明的實(shí)施方式6的濾波電路1與實(shí)施方式3的濾波電路同樣,兩個(gè)常模扼流圈3、4的任一方或兩方與終端元件Z1、Z2、Z3、Z4連接(參照?qǐng)D41、42、43、44)。終端元件Z1、Z2、Z3、Z4均是與實(shí)施方式3的終端元件Z1、Z2同樣的阻抗元件。因此,其詳細(xì)情況援用實(shí)施方式3中的說(shuō)明。
當(dāng)兩個(gè)常模扼流圈3、4是與共模扼流圈2獨(dú)立的元件時(shí),優(yōu)選第一終端元件Z1連接于第三電感L3和第三輸出端子3a之間,第二終端元件Z2連接于第四電感L4和第四輸出端子3b之間,第三終端元件Z3連接于第五電感L5和第五輸出端子4a之間,第四終端元件Z4連接于第六電感L6和第六輸出端子4b之間(參照?qǐng)D41)。此外,也可以是第一終端元件Z1連接于第一輸入端子1a和第三電感L3之間,第二終端元件Z2連接于第二輸入端子1b和第四電感L4之間,第三終端元件Z3連接于第五電感L5和第五輸出端子4a之間,第四終端元件Z4連接于第六電感L6和第六輸出端子4b之間(參照?qǐng)D41所示的虛線部分)。其中,可省略第一與第二終端元件Z1、Z2這一組、或第三與第四終端元件Z3、Z4這一組的任一方。當(dāng)包括三個(gè)共模扼流圈的共模扼流圈陣列2C被用作共模扼流圈2與兩個(gè)常模扼流圈3、4的組合時(shí)也同樣(參照?qǐng)D42)。
當(dāng)如本發(fā)明的實(shí)施方式5那樣共模扼流圈2與兩個(gè)常模扼流圈3、4是層疊電感(或薄膜電感)時(shí),第一終端元件Z1連接于第三電感L3的一端T3A和第三輸出端子3a之間,第二終端元件Z2連接于第四電感L4的一端T3B和第四輸出端子3b之間,第三終端元件Z3連接于第五電感L5的一端T4A和第五輸出端子4a之間,第四終端元件Z4連接于第六電感L6的一端T4B和第六輸出端子4b之間(參照?qǐng)D35、43)。進(jìn)而,當(dāng)?shù)谝还草敵龆俗?c兼用作第三和第四輸出端子3a、3b,第二公共輸出端子4c兼用作第五和第四六出端子4a、4b時(shí),第一和第二終端元件Z1、Z2統(tǒng)一成第一公共終端元件Z,連接于第三和第四電感L3、L4的公共端T3C與第一公共輸出端子3c之間。而且,第三和第四終端元件Z3、Z4統(tǒng)一成第二公共終端元件Za,連接于第五和第六電感L5、L6的公共端T4C與第二公共輸出端子4c之間(參照?qǐng)D39、44)。
針對(duì)在通過(guò)第一和第二輸入端子1a、1b或第一和第二輸出端子2a、2b接收的共模信號(hào),共模扼流圈2的阻抗極高,兩個(gè)常模扼流圈3、4的阻抗均極低。因此,在圖2、3所示的差動(dòng)接收裝置10(以及差動(dòng)收發(fā)裝置30)中,第一和第二終端元件Z1、Z2的各阻抗(在圖44中為第一公共終端元件Z的阻抗)被調(diào)整為與電纜40的共模阻抗匹配。進(jìn)而,第三和第四終端元件Z3、Z4的各阻抗(在圖44中為第二公共終端元件Za的阻抗)被調(diào)整為分別與差動(dòng)接收器11(31)的輸入阻抗和差動(dòng)布線12(33)的共模阻抗匹配。這樣,針對(duì)共模信號(hào),在電纜40與濾波電路1之間,以及在濾波電路1和差動(dòng)布線12(33)之間分別高精度地實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。因此,由共模扼流圈2引起的共模噪聲的反射進(jìn)一步降低。其結(jié)果,從電纜40和差動(dòng)布線12(33)向周邊輻射的不需要的電磁輻射進(jìn)一步降低,且差動(dòng)接收器11(31)被更可靠地保護(hù),不會(huì)受到反射的共模噪聲影響。
在如圖2、3所示的差動(dòng)發(fā)送裝置20中也同樣,第一和第二終端元件Z1、Z2的各阻抗(在圖44中為第一公共終端元件Z的阻抗)被調(diào)整為分別與差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器21的輸出阻抗和差動(dòng)布線22的共模阻抗匹配。進(jìn)而,第三和第四終端元件Z3、Z4的各阻抗(在圖44中為第二公共終端元件Za的阻抗)被調(diào)整為與電纜40的共模阻抗匹配。這樣,針對(duì)共模信號(hào),在差動(dòng)布線22與濾波電路1之間,以及在濾波電路1和電纜40之間分別高精度地實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。因此,進(jìn)一步降低由共模扼流圈2引起的共模噪聲的反射。其結(jié)果,從電纜40和差動(dòng)布線22向周邊輻射的不需要的電磁輻射進(jìn)一步降低。而且,防止共模噪聲向包括差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器32的LSI以及其前段的電路的侵入,因此由反射的共模噪聲引起的電源電位或接地電位的變動(dòng)被可靠抑制。
(實(shí)施方式7)本發(fā)明的實(shí)施方式7的差動(dòng)傳輸系統(tǒng)優(yōu)選搭載于移動(dòng)電話等便攜式信息設(shè)備(參照?qǐng)D45)。在便攜式信息設(shè)備中,搭載例如圖像處理用LSIM1或RF電路M2等各種模塊。這些模塊通過(guò)電纜41與CPUM3連接,被統(tǒng)一控制。
便攜式信息設(shè)備尤其是移動(dòng)電話利用RF電路M2與外部進(jìn)行通信。此時(shí),從RF電路M2或天線AT輻射電磁波。這些電磁波在電纜41中產(chǎn)生噪聲。除該噪聲之外,從圖像處理用LSIM1或CPUM3向電纜41直接送出的噪聲也作為電磁波輻射到電纜41的周?chē)?,?duì)其它電纜41或天線AT產(chǎn)生噪聲。圖像處理用LSIM1或CPUM3尤其是在處理由照相機(jī)模塊CA生成的圖像數(shù)據(jù)等大量的數(shù)據(jù)時(shí),其處理速度接近通信的頻率,因此,容易對(duì)RF電路M2或天線AT產(chǎn)生噪聲。這樣,在便攜信息設(shè)備中,不需要的電磁輻射和其引起的噪聲都很高。出于抑制由這些噪聲引起的對(duì)各電路M1、M2、M3等的不良影響即EMI的目的,便攜式信息設(shè)備中的利用了電纜41的通信一般以差動(dòng)傳輸方式進(jìn)行。
與圖2、3所示的ECU等相同,圖像處理用LSIM1包括差動(dòng)發(fā)送裝置20作為通信端口,CPUM3包括差動(dòng)接收裝置10作為通信端口(參照?qǐng)D46)。此外,也可包括如圖2、3所示的差動(dòng)收發(fā)裝置30作為各通信端口。這些通信端口通過(guò)電纜41相互連接,構(gòu)成差動(dòng)傳輸系統(tǒng)。電纜41包括兩根差動(dòng)傳輸路徑。在各差動(dòng)傳輸路徑中傳輸?shù)男盘?hào)(差動(dòng)信號(hào))之間相位相反。對(duì)電纜41優(yōu)選使用帶屏蔽的雙絞線。此外,也可使用不帶屏蔽的雙絞線、扁平電纜、或軟性電纜。尤其是,在可折疊的移動(dòng)電話中,電纜41也可跨越連接部H來(lái)連接電路之間(參照?qǐng)D45)。
差動(dòng)接收裝置10和差動(dòng)發(fā)送裝置20均具有與實(shí)施方式1中的相應(yīng)裝置相同的構(gòu)成要素(參照?qǐng)D2、3、46)。尤其是,包括本發(fā)明的濾波電路1。這里,濾波電路1可與上述實(shí)施方式1~6的任一個(gè)中的濾波電路相同。在任一個(gè)濾波電路1中都會(huì)從在電纜41中傳輸?shù)牟顒?dòng)信號(hào)中實(shí)質(zhì)上完全除去共模噪聲,而且實(shí)質(zhì)上完全透過(guò)差動(dòng)信號(hào)的常模成分。另一方面,實(shí)質(zhì)上完全吸收共模噪聲而不反射。其結(jié)果,從電纜41或差動(dòng)布線12、22輻射到周邊的不需要的電磁輻射降低,差動(dòng)接收器11和差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器21可靠地受到保護(hù),不會(huì)受反射的共模噪聲的影響。此外,在濾波電路1中,由于在共模扼流圈的磁芯中不流動(dòng)共模電流,因此,共模扼流圈的磁芯不會(huì)發(fā)生磁飽和。所以,濾波電路1可靠性高。而且,由于共模扼流圈的磁芯的體積可以較小。因此,濾波電路1容易小型化,因此有利于在便攜式信息設(shè)備中的應(yīng)用。
在差動(dòng)接收裝置10和差動(dòng)發(fā)送裝置20中,更優(yōu)選與實(shí)施方式1的相應(yīng)裝置同樣,在差動(dòng)布線12、22上連接終端元件(參照?qǐng)D4、5)。由于針對(duì)差動(dòng)信號(hào),濾波電路1的阻抗非常低,因此差動(dòng)布線12、22的差動(dòng)阻抗和終端元件的阻抗分別被調(diào)整為與電纜41的差動(dòng)阻抗匹配。其結(jié)果,差動(dòng)信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上的失真或衰減。而且,由于差動(dòng)布線12、22的布局不會(huì)受到阻抗匹配的大的限制,因此差動(dòng)接收裝置10和差動(dòng)發(fā)送裝置20的電路設(shè)計(jì)的靈活性都很高。
可搭載本發(fā)明的差動(dòng)傳輸系統(tǒng)的系統(tǒng)并不限于如實(shí)施方式1~6的車(chē)載LAN或如實(shí)施方式7的便攜式信息設(shè)備。例如,在USB、IEEE1394、LVDS、DVI、HDMI、串行ATA、PCI express等利用串行接口的電子設(shè)備中均可利用本發(fā)明的差動(dòng)傳輸系統(tǒng)。這一點(diǎn)本領(lǐng)域技術(shù)人員從上述實(shí)施方式中可明確。
(實(shí)施方式8)本發(fā)明的實(shí)施方式8的電源裝置優(yōu)選搭載于電子設(shè)備(參照?qǐng)D47)。這里,電子設(shè)備DV優(yōu)選是個(gè)人電腦、移動(dòng)電話、FAX等信息處理器。此外,該電源裝置也可以是以差動(dòng)傳輸方式向其它電路供給電力的供電裝置。
電源裝置50通過(guò)插頭PL與電源線42,與商用交流電源等外部的交流電源AC連接。電源線42包括兩條差動(dòng)傳輸路徑。在這些差動(dòng)傳輸路徑之間,電壓/電流的相位相反。另外,電源裝置也可內(nèi)置于插頭PL本身內(nèi)。
電源裝置50具有本發(fā)明的濾波電路1和開(kāi)關(guān)電源51。濾波電路1與電源線42連接,從電源線42上實(shí)質(zhì)上完全除去共模噪聲。并且,使從外部的交流電源AC供給的電力(差動(dòng)信號(hào))實(shí)質(zhì)上完全透過(guò)。開(kāi)關(guān)電源51是電力變換部,優(yōu)選通過(guò)濾波電路1從外部的交流電源AC接受交流電壓,將該交流電壓變換為規(guī)定的直流電壓Vdd、Vss。此外,還可改善從交流電源AC供給的電力的功率因數(shù)。進(jìn)而,也能以差動(dòng)傳輸方式向其它電路供給電力。在將電源裝置50用在電力線通信(PLC)中時(shí),也可取代開(kāi)關(guān)電源51,而由PLC調(diào)制解調(diào)器與濾波電路1連接。
濾波電路1可以是上述實(shí)施方式1~6的任一個(gè)中的濾波電路。由此,通過(guò)濾波電路1實(shí)質(zhì)上完全吸收共模噪聲而不反射。其結(jié)果,從電源線42或內(nèi)部的布線輻射到周邊的不需要的電磁輻射降低,開(kāi)關(guān)電源51或電子設(shè)備DV內(nèi)部的電路可靠地受到保護(hù),不會(huì)受反射的共模噪聲的影響。在進(jìn)行PLC時(shí),其通信品質(zhì)提高。進(jìn)而,在濾波電路1中,由于在共模扼流圈的磁芯中不流動(dòng)共模電流,因此,共模扼流圈的磁芯不會(huì)發(fā)生磁飽和。所以,濾波電路1可靠性高。而且,共模扼流圈的磁芯的體積可以較小。因此,濾波電路1容易小型化,所以有利于電源裝置DV的小型化。
(工業(yè)上的可利用性)本發(fā)明涉及搭載于差動(dòng)傳輸系統(tǒng)或電源裝置的濾波電路,如上所述,利用共模扼流圈和常模扼流圈的組合,從差動(dòng)信號(hào)中除去共模噪聲。這樣,本發(fā)明顯然在工業(yè)上可利用。
權(quán)利要求
1.一種濾波電路,包括第一和第二輸入端子;第一、第二、第三和第四輸出端子;共模扼流圈,其具備第一電感,連接在所述第一輸入端子與所述第一輸出端子之間;以及第二電感,與所述第一電感磁耦合,以與所述第一電感相同的極性連接在所述第二輸入端子與所述第二輸出端子之間;和常模扼流圈,其具備第三電感,連接在所述第一輸入端子與所述第三輸出端子之間;以及第四電感,與所述第三電感磁耦合,以與所述第三電感相反的極性連接在所述第二輸入端子與所述第四輸出端子之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波電路,其特征在于,所述共模扼流圈和所述常模扼流圈被密封于同一組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波電路,其特征在于,所述常模扼流圈包括磁芯,所述第三和第四電感是以通過(guò)共模電流產(chǎn)生的磁通相互抵消的方向相互重疊或分離地卷繞于所述磁芯的兩根線圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波電路,其特征在于,所述第一到第四電感分別是將在表面包括規(guī)定圖案的導(dǎo)線的磁體片重疊而形成的層疊電感或薄膜電感,而且,所述第一和第二電感被相互重疊形成,所述第三和第四電感被相互重疊形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的濾波電路,其特征在于,該濾波電路是所述共模扼流圈與所述常模扼流圈相互重疊而形成的濾波電路,還具有磁分離層,其夾持在所述共模扼流圈與所述常模扼流圈之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的濾波電路,其特征在于,所述磁分離層包括維持在定電位的導(dǎo)體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波電路,其特征在于,還包括第一阻抗元件,其連接在所述第三電感與所述第三輸出端子之間、或所述第一輸入端子與所述第三電感之間的任一方或者雙方;和第二阻抗元件,其連接在所述第四電感與所述第四輸出端子之間、或所述第二輸入端子與所述第四電感之間的任一方或者雙方。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波電路,其特征在于,包括第五和第六輸出端子;和第二常模扼流圈,其包括第五電感,連接在所述第一輸出端子與所述第五輸出端子之間;以及第六電感,與所述第五電感磁耦合,以與所述第五電感相反的極性連接在所述第二輸出端子與所述第六輸出端子之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濾波電路,其特征在于,所述共模扼流圈、所述常模扼流圈和所述第二常模扼流圈被封入同一組件。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濾波電路,其特征在于,所述第二常模扼流圈包括磁芯,所述第五和第六電感是以通過(guò)共模電流產(chǎn)生的磁通相互抵消的方向相互重疊或分離地卷繞于所述磁芯的兩根線圈。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濾波電路,其特征在于,所述第一到第六電感分別是將在表面包括規(guī)定圖案的導(dǎo)線的磁體片重疊而形成的層疊電感或薄膜電感,而且,所述第一和第二電感被相互重疊形成,所述第三和第四電感被相互重疊形成,所述第五和第六電感被相互重疊形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的濾波電路,其特征在于,該濾波電路是所述共模扼流圈、所述常模扼流圈以及所述第二常模扼流圈中的至少任意兩個(gè)相互重疊而形成的濾波電路,還具有磁分離層,其夾持在這些相互重疊而形成的兩個(gè)濾波器之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的濾波電路,其特征在于,所述磁分離層包括維持在定電位的導(dǎo)體。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濾波電路,其特征在于,還包括第三阻抗元件,其連接在所述第五電感與所述第五輸出端子之間、或所述第一輸出端子與所述第五電感之間的任一方或者雙方;和第四阻抗元件,其連接在所述第六電感與所述第六輸出端子之間、或所述第二輸出端子與所述第六電感之間的任一方或者雙方。
15.一種差動(dòng)接收裝置,包括濾波電路和差動(dòng)接收器,所述濾波電路具有第一和第二輸入端子,與外部的差動(dòng)傳輸路徑連接;第一和第二輸出端子;第三和第四輸出端子,維持在一定的電位;共模扼流圈和常模扼流圈,所述共模扼流圈具備第一電感,連接在所述第一輸入端子與所述第一輸出端子之間;以及第二電感,與所述第一電感磁耦合,以與所述第一電感相同的極性連接在所述第二輸入端子與所述第二輸出端子之間,所述常模扼流圈具備第三電感,連接在所述第一輸入端子與所述第三輸出端子之間;以及第四電感,與所述第三電感磁耦合,以與所述第三電感相反的極性連接在所述第二輸入端子與所述第四輸出端子之間,所述差動(dòng)接收器具有與所述濾波電路的所述第一和第二輸出端子連接的輸入端子對(duì)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的差動(dòng)接收裝置,其特征在于,還具備終端元件,其連接在所述差動(dòng)接收器的所述輸入端子對(duì)與外部的定電位端子之間。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的差動(dòng)接收裝置,其特征在于,還具備終端元件,其將所述差動(dòng)接收器的所述輸入端子對(duì)相互連接。
18.一種差動(dòng)發(fā)送裝置,包括濾波電路和差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器,所述濾波電路具有第一和第二輸入端子;第一和第二輸出端子,與外部的差動(dòng)傳輸路徑連接;第三和第四輸出端子,維持在一定的電位;共模扼流圈和常模扼流圈,所述共模扼流圈具備第一電感,連接在所述第一輸入端子與所述第一輸出端子之間;以及第二電感,與所述第一電感磁耦合,以與所述第一電感相同的極性連接在所述第二輸入端子與所述第二輸出端子之間,所述常模扼流圈具備第三電感,連接在所述第一輸入端子與所述第三輸出端子之間;以及第四電感,與所述第三電感磁耦合,以與所述第三電感相反的極性連接在所述第二輸入端子與所述第四輸出端子之間,所述差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器具有與所述濾波電路的所述第一和第二輸入端子連接的輸出端子對(duì)。
19.一種差動(dòng)收發(fā)裝置,包括濾波電路、差動(dòng)接收器和差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器,所述濾波電路具有第一和第二輸入輸出端子;第三和第四輸入輸出端子,與外部的差動(dòng)傳輸路徑連接;第一、第二、第三和第四輸出端子,維持在一定的電位;共模扼流圈和第一常模扼流圈以及第二常模扼流圈,所述共模扼流圈具備第一電感,連接在所述第一與第三輸入輸出端子之間;以及第二電感,與所述第一電感磁耦合,以與所述第一電感相同的極性連接在所述第二和第四輸入輸出端子之間,所述第一常模扼流圈具備第三電感,連接在所述第一輸入輸出端子與所述第一輸出端子之間;以及第四電感,與所述第三電感磁耦合,以與所述第三電感相反的極性連接在所述第二和第四輸入輸出端子之間,所述第二常模扼流圈具備第五電感,連接在所述第三輸入輸出端子與所述第三輸出端子之間;以及第六電感,與所述第五電感磁耦合,以與所述第五電感相反的極性連接在所述第四輸入輸出端子和所述第四輸出端子之間,所述差動(dòng)接收器具有與所述濾波電路的所述第一和第二輸入輸出端子連接的輸入端子對(duì),所述差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器具有與所述濾波電路的所述第一和第二輸入輸出端子連接的輸出端子對(duì)。
20.一種差動(dòng)傳輸系統(tǒng),包括差動(dòng)發(fā)送裝置、差動(dòng)接收裝置和差動(dòng)傳輸路徑,所述差動(dòng)發(fā)送裝置包括第一濾波電路和差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器,該第一濾波電路包括第一和第二輸入端子;第一和第二輸出端子;第三和第四輸出端子,維持在一定的電位;第一共模扼流圈,其具備連接在所述第一輸入端子與所述第一輸出端子之間的第一電感、以及與所述第一電感磁耦合并以與所述第一電感相同的極性連接在所述第二輸入端子與所述第二輸出端子之間的第二電感;和第一常模扼流圈,其具備連接在所述第一輸入端子與所述第三輸出端子之間的第三電感、以及與所述第三電感磁耦合并以與所述第三電感相反的極性連接在所述第二輸入端子與所述第四輸出端子之間的第四電感,所述差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器具有與所述第一濾波電路的所述第一和第二輸入端子連接的輸出端子對(duì),所述差動(dòng)接收裝置包括第二濾波電路和差動(dòng)接收器,該第二濾波電路包括第三和第四輸入端子;第五和第六輸出端子;第七和第八輸出端子,維持在一定的電位;第二共模扼流圈,其具備連接在所述第三輸入端子與所述第五輸出端子之間的第五電感、以及與所述第五電感磁耦合并以與所述第五電感相同的極性連接在所述第四輸入端子與所述第六輸出端子之間的第六電感;和第二常模扼流圈,其具備連接在所述第三輸入端子與所述第七輸出端子之間的第七電感、以及與所述第七電感磁耦合并以與所述第七電感相反的極性連接在所述第四輸入端子與所述第八輸出端子之間的第八電感,所述差動(dòng)接收器具有與所述第二濾波電路的所述第三和第四輸出端子連接的輸入端子對(duì),所述差動(dòng)傳輸路徑將所述第一和第二輸出端子連接到所述第三和第四輸入端子。
21.一種差動(dòng)傳輸系統(tǒng),包括兩個(gè)差動(dòng)收發(fā)裝置、和差動(dòng)傳輸路徑,所述兩個(gè)差動(dòng)收發(fā)裝置分別包括濾波電路、差動(dòng)接收器和差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器,所述濾波電路包括第一和第二輸入輸出端子;第三和第四輸入輸出端子;第一、第二、第三和第四輸出端子,維持在一定的電位;第一共模扼流圈,其具備連接在所述第一與第三輸入輸出端子之間的第一電感、以及與所述第一電感磁耦合并以與所述第一電感相同的極性連接在所述第二和第四輸入輸出端子之間的第二電感;第一常模扼流圈,其具備連接在所述第一輸入輸出端子與所述第一輸出端子之間的第三電感、以及與所述第三電感磁耦合并以與所述第三電感相反的極性連接在所述第二和第四輸入輸出端子之間的第四電感;和第二常模扼流圈,其具備連接在所述第三輸入輸出端子與所述第三輸出端子之間的第五電感、以及與所述第五電感磁耦合并以與所述第五電感相反的極性連接在所述第四輸入輸出端子和所述第四輸出端子之間的第六電感,所述差動(dòng)接收器具有與所述濾波電路的所述第一和第二輸入輸出端子連接的輸入端子對(duì),所述差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器具有與所述濾波電路的所述第一和第二輸入輸出端子連接的輸出端子對(duì),所述差動(dòng)傳輸路徑在所述兩個(gè)差動(dòng)收發(fā)裝置之間,將所述第三輸入輸出端子彼此連接,將所述第四輸入輸出端子彼此連接。
22.一種電源裝置,包括濾波電路和電力變換部,該濾波電路包括第一和第二輸入端子,與外部的電源線連接;第一和第二輸出端子;第三和第四輸出端子,維持在一定的電位;共模扼流圈和常模扼流圈,所述共模扼流圈具備第一電感,連接在所述第一輸入端子與所述第一輸出端子之間;以及第二電感,與所述第一電感磁耦合,以與所述第一電感相同的極性連接在所述第二輸入端子與所述第二輸出端子之間,所述常模扼流圈具備第三電感,連接在所述第一輸入端子與所述第三輸出端子之間;以及第四電感,與所述第三電感磁耦合,以與所述第三電感相反的極性連接在所述第二輸入端子與所述第四輸出端子之間,所述電力變換部具有與所述濾波電路的所述第一和第二輸出端子連接的輸入端子對(duì)。
全文摘要
在濾波電路(1)中,針對(duì)通過(guò)兩個(gè)輸入端子(1a、1b)接收的共模信號(hào),共模扼流圈(2)的阻抗極高,常模扼流圈(3)的阻抗極低。針對(duì)差動(dòng)信號(hào)相反。尤其是,這些阻抗之間的差大。此外,由于常模扼流圈(3)設(shè)置在共模扼流圈(2)的前段,因此通過(guò)兩個(gè)輸入端子(1a、1b)侵入的共模噪聲透過(guò)常模扼流圈(3),不透過(guò)共模扼流圈(2),且不會(huì)被共模扼流圈(2)反射。尤其是,共模電流流過(guò)常模扼流圈(3),而不流過(guò)共模扼流圈(2)。
文檔編號(hào)H01F17/00GK101036294SQ20058003378
公開(kāi)日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2005年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月14日
發(fā)明者末永寬, 柴田修, 齊藤義行, 勝田升, 水口裕二 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社