本申請是申請日為2013年12月19日、申請?zhí)枮?u>201310704650.x、發(fā)明名稱為共模濾波器的專利申請的分案申請。
本發(fā)明涉及共模濾波器,特別是涉及共模濾波器的繞線構造。
背景技術:
已知有分別設置于構成差動傳輸方式的傳輸線路的2根信號線并且由互相磁耦合的2個電感構成的共模濾波器。通過將共模濾波器插入到差動傳輸方式的傳輸線路,從而能夠選擇性地只除去共模的噪聲電流。
作為共模濾波器的具體的構造,已知有使用環(huán)形芯的構造和使用鼓形芯的構造。在使用環(huán)形芯的情況下,因為在芯內部沒有間隙并且具有高的實效導磁率,因而能夠獲得高的噪聲除去性能,另一方面,由于自動繞線困難而不得不依賴于手動繞線,所以特性的偏差變大。相對于此,在使用鼓形芯的情況下,獲得如環(huán)形芯那樣程度的高的噪聲除去性能是困難的,另一方面,能夠使用自動繞線工藝方法,所以能夠減小特性的偏差。另外,因為能夠利用自動繞線工藝方法,所以鼓形芯型的共模濾波器適合于量產。
在日本專利第4789076號公報以及日本專利第3973028號公報中,公開有使用鼓形芯構成的共模濾波器的例子。在日本專利第4789076號公報的例子中,構成各個電感的2個繞線以2層構造被卷繞。另一方面,在日本專利第3973028號公報的例子中,構成各個電感的2個繞線作為配對線而被同時地卷繞。一般來說,前者的繞線方法被稱為層繞法,后者的繞線方法被稱為雙線繞組法。另外,在日本專利第4737268號公報中,公開有為了進行對鼓形芯的繞線的卷繞而使用的自動繞線機的例子。
可是,近年來,不斷采用車載用lan中的以太網(wǎng)(ethernet)。對于用于車載用以太網(wǎng)的共模濾波器來說,比現(xiàn)有更要求穩(wěn)定的特性和高的噪聲降低性能。與此相關,鼓形芯型的共模濾波器如以上所述在能夠減小特性的偏差的方面具有特長。因此,如果能夠改善鼓形芯型的共模濾波器的噪聲降低性能的話,則能夠獲得作為車載用以太網(wǎng)用的最適合的共模濾波器。
作為高的噪聲減低性能而具體地追求的是在被輸入到共模濾波器的差分信號(differentialsignal)成分中、表示被轉換成共模噪聲而被輸出的比例的模式轉換特性(scd)的降低。因此,本發(fā)明的發(fā)明人為了解決該技術問題而進行了悉心的研究,其結果判明了對于共模濾波器中的模式轉換特性的降低來說很大程度上牽涉到在一對繞線的互相不同的匝(turn)間所產生的電容(以下,稱為“不同匝間電容”)的平衡。另外,還要求高電感值,因此,其上策是增多線圈的匝數(shù)。
技術實現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的目的之一是在于提供一種既能夠通過取得分別在一對線圈上所產生的不同匝間電容的平衡來實現(xiàn)模式轉換特性的降低又能夠實現(xiàn)高電感的鼓形芯型的共模濾波器。
為了解決上述技術問題,本發(fā)明的第1側面所涉及的共模濾波器的特征在于,具備:卷芯部,在長邊方向的一端側以及另一端側分別具有第1以及第2卷繞區(qū)域;第1線圈,由被卷繞于所述卷芯部的第1繞線所構成;第2線圈,由以與所述第1繞線相同的匝數(shù)被卷繞于所述卷芯部的第2繞線所構成;所述第1繞線具有以第1匝數(shù)m1(m1為正數(shù))被卷繞于所述第1卷繞區(qū)域的第1繞線圖案、以第2匝數(shù)m2(m2為正數(shù))被卷繞于所述第2卷繞區(qū)域的第2繞線圖案,所述第2繞線具有以所述第1匝數(shù)m1被卷繞于所述第1卷繞區(qū)域的第3繞線圖案、以所述第2匝數(shù)m2被卷繞于所述第2卷繞區(qū)域的第4繞線圖案,在所述第1卷繞區(qū)域,所述第2繞線的第n1匝(n1為1以上m1-1以下的任意的數(shù))與所述第1繞線的第n1+1匝之間的第1線間距離d1短于所述第1繞線的第n1匝與所述第2繞線的第n1+1匝之間的第2線間距離d2,在所述第2卷繞區(qū)域,所述第1繞線的第n2匝(n2為m1+1以上m1+m2-1以下的任意的數(shù))與所述第2繞線的第n2+1匝之間的第3線間距離d3短于所述第2繞線的第n2匝與所述第1繞線的第n2+1匝之間的第4線間距離d4。
在第1卷繞區(qū)域橫跨第2繞線的第n1匝與第1繞線的第n1+1匝之間所產生的分布電容變大,但是因為在第2卷繞區(qū)域橫跨第1繞線的第n2匝與第2繞線的第n2+1匝之間所產生的分布電容變大,所以相對于第1以及第2繞線的雙方能夠均勻地產生不同匝間電容,并且能夠抑制第1以及第2繞線的阻抗的不平衡。因此,能夠降低模式轉換特性scd并且能夠實現(xiàn)高品質的共模濾波器。
在本發(fā)明中,所述第1以及第2繞線優(yōu)選被雙線繞組于所述卷芯部。在此情況下,優(yōu)選,在所述第1卷繞區(qū)域,所述第1繞線和所述第2繞線的同一匝彼此分別位于所述卷芯部的所述一端側以及所述另一端側,在所述第2卷繞區(qū)域,所述第1繞線和所述第2繞線的同一匝彼此分別位于所述卷芯部的所述另一端側以及所述一端側。根據(jù)該結構,在采用了雙線繞組的共模濾波器中能夠降低模式轉換特性scd,并且能夠實現(xiàn)高品質的共模濾波器。
在本發(fā)明中,優(yōu)選,所述第1以及第2繞線構成被直接卷繞于所述卷芯部的表面的第1層繞線層和被重疊卷繞于所述第1層繞線層的第2層繞線層,在所述第1卷繞區(qū)域,所述第1繞線的第1~第m1匝被直接卷繞于所述卷芯部的表面并構成所述第1層繞線層,所述第2繞線的第1~第m1-1匝被重疊卷繞于所述第1層繞線層并構成所述第2層繞線層,所述第2繞線的第m1匝一邊鄰接于所述第1繞線的第m1匝一邊被直接卷繞于所述卷芯部的表面,在所述第2卷繞區(qū)域,所述第1繞線的第m1+1~第m1+m2匝被直接卷繞于所述卷芯部的表面并構成所述第1層繞線層,所述第2繞線的第m1+1匝一邊鄰接于所述第1繞線的第m1+1匝一邊被直接卷繞于所述卷芯部的表面,所述第2繞線的第m1+2~第m1+m2匝被重疊卷繞于所述第1層繞線層并構成所述第2層繞線層。在此情況下,優(yōu)選所述第2繞線的第1~第m1-1匝一邊嵌入到由所述第1繞線的同一匝和下一匝形成的所述第1層繞線層的山谷之間一邊被卷繞,所述第2繞線的第m1+2~第m1+m2匝一邊嵌入到由所述第1繞線的同一匝和前一匝形成的所述第1層繞線層的山谷之間一邊被卷繞。根據(jù)該結構,在采用了2層層繞的共模濾波器中,能夠降低模式轉換特性scd并且能夠實現(xiàn)高品質的共模濾波器。另外,根據(jù)該結構,在第1以及第2卷繞區(qū)域的雙方中,因為主要以第1繞線構成第1層繞線層并且主要以第2繞線構成第2層繞線層,所以繞線構造比較簡單并且能夠容易地卷繞第1以及第2繞線。
在本發(fā)明中,優(yōu)選,所述第1以及第2繞線構成被直接卷繞于所述卷芯部的表面的第1層繞線層和被重疊卷繞于所述第1層繞線層的第2層繞線層,在所述第1卷繞區(qū)域,所述第1繞線的第1~第m1匝被直接卷繞于所述卷芯部的表面并構成所述第1層繞線層,所述第2繞線的第1匝一邊鄰接于所述第1繞線的第1匝一邊被直接卷繞于所述卷芯部的表面,所述第2繞線的第2~第m1匝被重疊卷繞于所述第1層繞線層并構成所述第2層繞線層,在所述第2卷繞區(qū)域,所述第1繞線的第m1+1~第m1+m2匝被直接卷繞于所述卷芯部的表面并構成所述第1層繞線層,所述第2繞線的第m1+1~第m1+m2-1匝被重疊卷繞于所述第1層繞線層并構成所述第2層繞線層,所述第2繞線的第m1+m2匝一邊鄰接于所述第1繞線的第m1+m2匝一邊被直接卷繞于所述卷芯部的表面。在此情況下,優(yōu)選所述第2繞線的第2~第m1匝一邊嵌入到由所述第1繞線的同一匝和前一匝形成的所述第1層繞線層的山谷之間一邊被卷繞,所述第2繞線的第m1+1~第m1+m2-1匝一邊嵌入到由所述第1繞線的同一匝和下一匝形成的所述第1層繞線層的山谷之間一邊被卷繞。根據(jù)該結構,在采用了2層層繞的共模濾波器中,能夠降低模式轉換特性scd并且能夠實現(xiàn)高品質的共模濾波器。另外,根據(jù)該結構,在第1以及第2卷繞區(qū)域的雙方中,因為主要以第1繞線構成第1層繞線層并且主要以第2繞線構成第2層繞線層,所以繞線構造比較簡單并且能夠容易地卷繞第1以及第2繞線。
在本發(fā)明中,優(yōu)選,所述第1以及第2繞線構成被直接卷繞于所述卷芯部的表面的第1層繞線層和被重疊卷繞于所述第1層繞線層的第2層繞線層,在所述第1卷繞區(qū)域,所述第1繞線的第1~第m1匝被直接卷繞于所述卷芯部的表面并構成所述第1層繞線層,所述第2繞線的第1~第m1-1匝被重疊卷繞于所述第1層繞線層并構成所述第2層繞線層,所述第2繞線的第m1匝一邊鄰接于所述第1繞線的第m1匝一邊被直接卷繞于所述卷芯部的表面,在所述第2卷繞區(qū)域,所述第2繞線的第m1+1~第m1+m2匝被直接卷繞于所述卷芯部的表面并構成所述第1層繞線層,所述第1繞線的第m1+1~第m1+m2-1匝被重疊卷繞于所述第1層繞線層并構成所述第2層繞線層,所述第1繞線的第m1+m2匝一邊鄰接于所述第2繞線的第m1+m2匝一邊被直接卷繞于所述卷芯部的表面。在此情況下,優(yōu)選所述第2繞線的第1~第m1-1匝一邊嵌入到由所述第1繞線的同一匝和下一匝形成的所述第1層繞線層的山谷之間一邊被卷繞,所述第1繞線的第m1+1~第m1+m2-1匝一邊嵌入到由所述第2繞線的同一匝和下一匝形成的所述第1層繞線層的山谷之間一邊被卷繞。根據(jù)該結構,在采用了2層層繞的共模濾波器中,能夠降低模式轉換特性scd并且能夠實現(xiàn)高品質的共模濾波器。
在本發(fā)明中,優(yōu)選,所述第1以及第2繞線構成被直接卷繞于所述卷芯部的表面的第1層繞線層和被重疊卷繞于所述第1層繞線層的第2層繞線層,在所述第1卷繞區(qū)域,所述第1繞線的第1~第m1匝被直接卷繞于所述卷芯部的表面并構成所述第1層繞線層,所述第2繞線的第1匝一邊鄰接于所述第1繞線的第1匝一邊被直接卷繞于所述卷芯部的表面,所述第2繞線的第2~第m1匝被重疊卷繞于所述第1層繞線層并構成所述第2層繞線層,在所述第2卷繞區(qū)域,所述第2繞線的第m1+1~第m1+m2匝被直接卷繞于所述卷芯部的表面并構成所述第1層繞線層,所述第1繞線的第m1+1匝一邊鄰接于所述第2繞線的第m1+1匝一邊被直接卷繞于所述卷芯部的表面,所述第1繞線的第m1+2~第m1+m2匝被重疊卷繞于所述第1層繞線層并構成所述第2層繞線層。在此情況下,優(yōu)選所述第2繞線的第2~第m1匝一邊嵌入到由所述第1繞線的同一匝和前一匝形成的所述第1層繞線層的山谷之間一邊被卷繞,所述第2繞線的第m1+2~第m1+m2匝一邊嵌入到由所述第1繞線的同一匝和前一匝形成的所述第1層繞線層的山谷之間一邊被卷繞。根據(jù)該結構,在采用了2層層繞的共模濾波器中,能夠降低模式轉換特性scd并且能夠實現(xiàn)高品質的共模濾波器。
在本發(fā)明中,所述卷芯部優(yōu)選進一步包含位于所述第1卷繞區(qū)域與所述第2卷繞區(qū)域之間的空間區(qū)域(spacearea)。在將空間區(qū)域設置于第1卷繞區(qū)域與第2卷繞區(qū)域之間的情況下,在該空間區(qū)域內能夠使第1以及第2繞線進行交叉。因此,能夠容易地實現(xiàn)第1以及第2繞線的位置關系互相倒過來的2個繞線塊,并且能夠充分減少不同匝間電容的影響。
在本發(fā)明中,所述第1匝數(shù)m1與所述匝數(shù)m2的差優(yōu)選為第1繞線w1或者第2繞線w2的總匝數(shù)的1/4以下。在此情況下,所述第1匝數(shù)m1與所述第2匝數(shù)m2的差優(yōu)選為2匝以下,所述第1匝數(shù)m1與所述第2匝數(shù)m2的差更加優(yōu)選為1匝以下,特別優(yōu)選所述第1匝數(shù)m1和所述第2匝數(shù)m2相同(m1=m2)。
在本發(fā)明中,優(yōu)選,所述第1以及第3繞線圖案構成第1繞線塊,所述第2以及第4繞線圖案構成第2繞線塊,在所述卷芯部設置有多個由所述第1以及第2繞線塊的組合構成的單位繞線構造。在第1以及第2繞線的匝數(shù)非常多的情況下并且在將其細細地進行分割的情況下,比粗分割的情況更加能夠提高不同匝間電容的平衡。因此,能夠降低模式轉換特性scd并且能夠實現(xiàn)高品質的共模濾波器。
在本發(fā)明中,優(yōu)選,所述第1以及第3繞線圖案構成第1繞線塊、被配置于比所述第1繞線塊更靠近所述卷芯部的軸向的中央并且具有與所述第1繞線塊不同的繞線構造的第3繞線塊,所述第2以及第4繞線圖案構成第2繞線塊、被配置于比所述第2繞線塊更靠近所述卷芯部的軸向的中央并且具有與所述第2繞線塊不同的繞線構造的第4繞線塊,所述第1以及第2繞線塊具有2層層繞構造,所述第3以及第4繞線塊具有單層雙線繞組構造,所述第1繞線塊和所述第3繞線塊被第1子空間(subspace)分割,所述第2繞線塊和所述第4繞線塊被第2子空間分割。根據(jù)該結構,能夠零零碎碎地將多個空間設置于第1繞線塊與第2繞線塊之間,當在第1卷繞區(qū)域與第2卷繞區(qū)域的邊界上使第1繞線和第2繞線進行交叉的時候能夠縮短從交叉前的匝到交叉后的匝的移動距離。即,能夠縮窄第1卷繞區(qū)域與第2卷繞區(qū)域之間的空間寬度,并且在繞線的卷繞操作過程中能夠減小剛剛使第1繞線和第2繞線進行交叉之后的匝的卷繞開始位置的偏差。
在本發(fā)明中,優(yōu)選,所述第3繞線塊的至少一個鄰接匝被第3子空間分割,所述第4繞線塊的至少一個鄰接匝被第4子空間分割。根據(jù)該結構,能夠進一步零零碎碎地將多個空間設置于第1繞線塊與第2繞線塊之間,當在第1卷繞區(qū)域與第2卷繞區(qū)域的邊界上使第1繞線和第2繞線進行交叉的時候能夠進一步縮短從交叉前的匝到交叉后的匝的移動距離。即,能夠進一步縮窄第1卷繞區(qū)域與第2卷繞區(qū)域之間的空間寬度,并且在繞線的卷繞操作過程中能夠進一步減小剛剛使第1繞線和第2繞線進行交叉之后的匝的卷繞開始位置的偏差。
為了解決上述技術問題,本發(fā)明的第2側面所涉及的共模濾波器的特征在于,具備:卷芯部,在長邊方向的一端側以及另一端側分別具有第1以及第2卷繞區(qū)域;第1線圈,由被卷繞于所述卷芯部的第1繞線所構成;第2線圈,由以與所述第1繞線相同的匝數(shù)被卷繞于所述卷芯部的第2繞線所構成;所述第1繞線具有被卷繞于所述第1卷繞區(qū)域的第1繞線圖案、被卷繞于所述第2卷繞區(qū)域的第2繞線圖案,所述第2繞線具有被卷繞于所述第1卷繞區(qū)域的第3繞線圖案、被卷繞于所述第2卷繞區(qū)域的第4繞線圖案,由所述第1以及第3繞線圖案構成的第1繞線塊的繞線構造和由所述第2以及第4繞線圖案構成的第2繞線塊的繞線構造相對于所述第1以及第2繞線區(qū)域的邊界為互相對稱形狀,所述長邊方向上的所述第1以及第3繞線圖案的同一匝的位置互相不同,所述長邊方向上的所述第2以及第4繞線圖案的同一匝的位置互相不同。
由第1以及第2繞線得到的繞線構造在包含繞線的位置關系而成為左右對稱的情況下,因為不同匝間電容相對于第1以及第2繞線的雙方均勻地產生,所以能夠抑制第1以及第2繞線的阻抗的不平衡。因此,能夠降低模式轉換特性scd并且能夠實現(xiàn)高品質的共模濾波器。
在本發(fā)明中,所述卷芯部優(yōu)選進一步包含位于所述第1卷繞區(qū)域與所述第2卷繞區(qū)域之間的空間區(qū)域。在將空間區(qū)域設置于第1卷繞區(qū)域與第2卷繞區(qū)域之間的情況下,能夠將2個卷繞區(qū)域的邊界作為基準來容易地實現(xiàn)左右對稱的繞線構造,并且能夠充分地減少不同匝間電容的影響。因此,能夠充分地降低scd并且能夠實現(xiàn)高品質的共模濾波器。
在本發(fā)明中,所述第1繞線優(yōu)選被卷繞于所述卷芯部上的第1層,所述第2繞線優(yōu)選被卷繞于所述第1層上的第2層。根據(jù)該結構,能夠在所謂層繞的繞線構造中降低scd并且能夠實現(xiàn)高品質的共模濾波器。
本發(fā)明的共模濾波器優(yōu)選在將所述第1至第4繞線圖案的匝數(shù)設為n匝(n為正數(shù))的時候,在所述第1卷繞區(qū)域,在所述第1層卷繞有n匝的所述第1繞線圖案并且卷繞有1匝的所述第3繞線圖案,在所述第2層卷繞有n-1匝的所述第3繞線圖案,在所述第2卷繞區(qū)域,在所述第1層卷繞有n匝的所述第2繞線圖案并且卷繞有1匝的所述第4繞線圖案,在所述第2層卷繞有n-1匝的所述第4繞線圖案。根據(jù)該結構,在預先考慮了第2層的卷繞潰塌的現(xiàn)實的繞線構造中能夠實現(xiàn)左右對稱。因此,能夠謀求scd的降低并且能夠實現(xiàn)高品質的共模濾波器。
在本發(fā)明中,優(yōu)選被卷繞于所述第1卷繞區(qū)域的所述第1層的所述第3繞線圖案的所述1匝被鄰接設置于被卷繞于所述第1卷繞區(qū)域的所述第1層的所述第1繞線圖案中最接近于所述長邊方向上的所述一端的匝,被卷繞于所述第2卷繞區(qū)域的所述第1層的所述第4繞線圖案的所述1匝被鄰接設置于被卷繞于所述第2卷繞區(qū)域的所述第1層的所述第2繞線圖案中最接近于所述長邊方向上的所述另一端的匝。根據(jù)該結構,能夠將從第2繞線的第2層向第1層的陷入部分設置于卷芯部11a的長邊方向的兩端部。因此,能夠謀求scd的降低并且能夠實現(xiàn)高品質的共模濾波器。
在本發(fā)明中,優(yōu)選被卷繞于所述第1卷繞區(qū)域的所述第1層的所述第3繞線圖案的所述1匝被鄰接設置于被卷繞于所述第1卷繞區(qū)域的所述第1層的所述第1繞線圖案中最接近于所述長邊方向上的所述另一端的匝,被卷繞于所述第2卷繞區(qū)域的所述第1層的所述第4繞線圖案的所述1匝被鄰接設置于被卷繞于所述第2卷繞區(qū)域的所述第1層的所述第2繞線圖案中最接近于所述長邊方向上的所述一端的匝。根據(jù)該結構,能夠將從第2繞線的第2層向第1層的陷入部分設置于卷芯部11a的長邊方向的中央部。因此,能夠謀求scd的降低并且能夠實現(xiàn)高品質的共模濾波器。
在本發(fā)明中,優(yōu)選第1以及第2繞線在所述卷芯部上在所述長邊方向上交替地卷繞。根據(jù)該結構,能夠在所謂雙線繞組的繞線構造中降低scd并且實現(xiàn)高品質的共模濾波器。
在本發(fā)明中,優(yōu)選所述卷芯部進一步包含與所述第1以及第2卷繞區(qū)域不同的第3卷繞區(qū)域,所述第1繞線進一步包含被卷繞于所述第3卷繞區(qū)域的第5繞線圖案,所述第2繞線進一步包含被卷繞于所述第3卷繞區(qū)域的第6繞線圖案。在此情況下,所述第5繞線圖案的匝數(shù)優(yōu)選為所述第1繞線圖案的匝數(shù)的一半以下,所述第6繞線圖案的匝數(shù)優(yōu)選為所述第3繞線圖案的匝數(shù)的一半以下?;蛘?,所述第5以及第6繞線圖案的匝數(shù)分別優(yōu)選為2匝以下。
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種既能夠實現(xiàn)模式轉換特性的降低又能夠獲得高電感的共模濾波器。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式所涉及的表面安裝型共模濾波器1的外觀構造的大致立體圖。
圖2是共模濾波器1的基本電路圖。
圖3a以及圖3b是較圖2所表示的共模濾波器1更為詳細的等價電路圖。
圖4a以及圖4b是用于說明關于一對繞線之間的分布電容的模式圖。
圖5a以及圖5b是表示共模濾波器的分布電容的產生模型的等價電路圖。
圖6是示意性地表示共模濾波器1的繞線構造的截面圖。
圖7是示意性地表示本發(fā)明的第2實施方式所涉及的共模濾波器2的繞線構造的截面圖。
圖8a~圖8d是用于說明共模濾波器2的繞線構造的模式圖,特別是圖8a~圖8c是表示一對繞線的鄰接匝間的位置關系的示意圖,圖8d是說明不同匝間電容的示意圖。
圖9是示意性地表示本發(fā)明的第3實施方式所涉及的共模濾波器3的繞線構造的截面圖。
圖10a~圖10d是用于說明共模濾波器3的繞線構造的模式圖,特別是圖10a~圖10c是表示一對繞線的鄰接匝間的位置關系的示意圖,圖10d是說明不同匝間電容的示意圖。
圖11是表示本發(fā)明的第4實施方式所涉及的共模濾波器4的繞線構造的截面圖。
圖12a~圖12d是用于說明共模濾波器4的繞線構造的模式圖,特別是圖12a~圖12c是表示一對繞線的鄰接匝間的位置關系的示意圖,圖12d是說明不同匝間電容的示意圖。
圖13是示意性地表示本發(fā)明的第5實施方式所涉及的共模濾波器5的繞線構造的截面圖。
圖14a~圖14d是用于說明共模濾波器5的繞線構造的模式圖,特別是圖14a~圖14c是表示一對繞線的鄰接匝間的位置關系的示意圖,圖14d是說明不同匝間電容的示意圖。
圖15a以及圖15b是示意性地表示本發(fā)明的第6實施方式所涉及的共模濾波器6的繞線構造的截面圖,特別是圖15a是表示繞線構造的截面圖,圖15b是說明不同匝間電容的示意圖。
圖16是示意性地表示本發(fā)明的第7實施方式所涉及的共模濾波器7的繞線構造的截面圖。
圖17是示意性地表示本發(fā)明的第8實施方式所涉及的共模濾波器8的繞線構造的截面圖。
圖18是示意性地表示本發(fā)明的第9實施方式所涉及的共模濾波器9的繞線構造的截面圖。
圖19是示意性地表示本發(fā)明的第10實施方式所涉及的共模濾波器21的詳細結構的大致平面圖。
圖20a以及圖20b是圖19所表示的共模濾波器21的大致截面圖,特別是圖20a是沿著a1~a1’線的截面圖,圖20b是沿著a2~a2’線的截面圖。
圖21是表示本發(fā)明的第11實施方式所涉及的共模濾波器22的結構的大致截面圖。
圖22是表示本發(fā)明的第12實施方式所涉及的共模濾波器23的結構的大致截面圖。
圖23是表示本發(fā)明的第13實施方式所涉及的共模濾波器24的結構的大致平面圖。
圖24a以及圖24b是圖23所表示的共模濾波器24的大致截面圖,特別是圖24a是沿著a1~a1’線的截面圖,圖24b是沿著a2~a2’線的截面圖。
圖25是表示本發(fā)明的第14實施方式所涉及的共模濾波器25的結構的大致平面圖。
圖26a以及圖26b是圖25所表示的共模濾波器25的大致截面圖,特別是圖26a是沿著a1~a1’線的截面圖,圖26b是沿著a2~a2’線的截面圖。
具體實施方式
以下,一邊參照附圖一邊對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行詳細的說明。
圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式所涉及的表面安裝型共模濾波器1的外觀構造的大致立體圖。還有,在本實施方式中,如圖1所示,將后面所述的一對凸緣部11b,11c的相對方向稱作為y方向,將后面所述的在上面11bs,11cs的面內與y方向相垂直的方向稱作為x方向,將與x方向和y方向的兩者相垂直的方向稱作為z方向。
如圖1所示,共模濾波器1具備鼓形芯11、被安裝于鼓形芯11的板狀芯12、被卷繞于鼓形芯11的繞線w1,w2(第1以及第2繞線)而構成。鼓形芯11具備截面為矩形的棒狀的卷芯部11a、被設置于卷芯部11a的兩端的凸緣部11b,11c,并具有這些構件被一體化了的構造。板狀芯12與凸緣部11b,11c的下面(上面11bs,11cs的相反側的面)相固定。共模濾波器1以使鼓形芯11的凸緣部11b,11c的上面11bs,11cs與電路基板相對的狀態(tài)被表面安裝。
鼓形芯11以及板狀芯12由導磁率比較高的磁性材料、例如ni-zn類鐵氧體或mn-zn類鐵氧體的燒結體所構成。還有,mn-zn類鐵氧體等的導磁率高的磁性材料通常固有電阻低并且具有導電性。
在凸緣部11b的上面11bs形成有2個端子電極e1,e2,在凸緣部11c的上面11cs形成有2個端子電極e3,e4。端子電極e1,e2從x方向的一端側起按這個順序被配置。同樣,端子電極e3,e4從x方向的一端側起按這個順序被配置。在端子電極e1~e4上,繞線w1,w2的各個端部由熱壓接而被接線。
繞線w1,w2為覆蓋導線,以互相相同的卷繞方向被卷繞于卷芯部11a并構成線圈導體。繞線w1,w2的匝數(shù)也互為相同。在本實施方式中,繞線w1,w2由單層的雙線繞組來進行卷繞。另外,將空間(space)設置于位于卷芯部11a的大致中間的鄰接匝之間,由此構成空間區(qū)域s1。關于該點,在后面再作詳細的說明??臻g區(qū)域s1以外的部分,鄰接匝彼此緊貼而被卷繞。繞線w1的一端(凸緣部11b側的端部)w1a、另一端(凸緣部11c側的端部)w1b分別被接線于端子電極e1,e3。另外,繞線w2的一端(凸緣部11b側的端部)w2a、另一端(凸緣部11c側的端部)w2b分別被接線于端子電極e2,e4。
圖2是共模濾波器1的基本電路圖。
如圖2所示,共模濾波器1具有被連接于端子電極e1與e3之間的電感器10a和被連接于端子電極e2與e4之間的電感器10b互相磁耦合的結構。電感器10a,10b分別由繞線w1,w2所構成。在由該結構而將端子電極e1,e2作為輸入端并將端子電極e3,e4作為輸出端的情況下,從輸入端輸入的差分信號由于共模濾波器1而基本上不受影響并且從輸出端被輸出。另一方面,從輸入端輸入的共模噪聲由于共模濾波器1而發(fā)生大衰減,并基本上不向輸出端輸出。
在此,共模濾波器一般具有將被輸入到共模濾波器的輸入端的差分信號的一部分轉換成共模噪聲而從輸出端輸出這樣的性質。該性質因為當然不是所希望的,所以有必要將被轉換成共模噪聲的差分信號的比例(上述模式轉換特性scd)抑制為某種程度以下的值。另外,與此分開,對于共模濾波器來說,有必要盡可能增多卷繞數(shù)。為了以小尺寸來獲得必要的電感,在本實施方式的共模濾波器1中,通過在其卷繞方向的大致中間地點使繞線w1,w2的位置關系倒過來并解除不同匝間電容的偏倚從而能夠解決上述問題。以下,進行詳細的說明。
圖3是較圖2所表示的共模濾波器1更為詳細的等價電路圖。
如圖3a所示,共模濾波器1除了本來的電感l(wèi)之外還具有與電感l(wèi)相并聯(lián)的電阻r0以及電容c0。進一步具有橫跨由繞線w1,w2形成的一對電感l(wèi)、l之間而產生的分布電容c1。圖3b是為了便于說明而將圖3a的共模濾波器1分割成2塊的示意圖,被分割的電感分別成為l/2。另外,并聯(lián)電阻成為r0/2,并聯(lián)電容成為2c0。
圖4是用于說明關于一對繞線之間的分布電容的模式圖。
如圖4a所示,例如在被雙線繞組的一對繞線的同一匝之間產生分布電容c1,在鄰接匝間的間隔d較寬的情況下不會產生其間的分布電容。另一方面,如圖4b所示,在鄰接匝間的間隔d較窄的情況下會產生橫跨鄰接匝間進行分布的分布電容(不同匝間電容)c2。即,在一對繞線之間會產生分布電容c1,c2的雙方。
圖5是表示共模濾波器的分布電容的產生模型的等價電路圖。
如圖5a所示,在由實施了通常的雙線繞組的一對繞線w1,w2構成的共模濾波器中,在將一對線圈(電感l(wèi))在其中間位置分割為2部分的情況下,各個線圈成為2個電感l(wèi)/2的串聯(lián)連接。然后,在一對線圈上產生同一匝間的分布電容c1和鄰接匝間的分布電容c2(參照圖4)。在此,分布電容c2配合于線圈的分割而能夠分成一個塊的分布電容c21和另一個塊的分布電容c22,這些分布電容c21,c22均與繞線w2側的線圈相并聯(lián)地產生,由此,僅是由繞線w2形成的lc電路的共振點發(fā)生變化,模式轉換特性scd也變大。
另一方面,如圖5b所示,在中間位置使實施了雙線繞組的一對繞線w1,w2的卷繞順序倒過來,在此情況下,一個塊的分布電容c21與繞線w1側的線圈相并聯(lián)地產生,另一個塊的分布電容c22與繞線w2側的線圈相并聯(lián)地產生。由此,由繞線w1形成的lc電路的共振點和由繞線w2形成的lc電路的共振點的雙方發(fā)生變化,但是2個共振點的平衡不發(fā)生變化。因此,能夠降低scd。另外,因為能夠縮窄鄰接匝間的間隔d,所以能夠增加匝數(shù)來提高電感。這是由于,即使縮窄鄰接匝間的間隔d并產生鄰接匝間的分布電容c2也能夠如以上所述降低scd。
還有,以上的說明是2根繞線為雙線繞組的情況下的說明,但是層繞的情況也相同。接著,對共模濾波器1的構造進行詳細的說明。
圖6是示意性地表示共模濾波器1的繞線構造的截面圖。還有,該圖為模式圖,其形狀、構造、各個匝的位置等與實物微妙地不同。
如圖6所示,共模濾波器1具備由雙線繞組而被卷繞于鼓形芯11的卷芯部11a的一對繞線w1,w2。所謂雙線繞組,是指一根一根交替配置第1以及第2繞線繞線w1,w2的卷繞方法,在必要的情況下優(yōu)選使用初級·次級的緊密結合。
第1繞線w1從卷芯部11a的長邊方向的一端朝著另一端按順序被卷繞從而構成第1線圈,第2繞線w2在與第1繞線w1相平行的狀態(tài)下從卷芯部11a的長邊方向的一端朝著另一端按順序被卷繞從而構成與第1線圈相磁耦合的第2線圈。因為第1以及第2線圈的卷繞方向相同,所以由流向第1線圈的電流產生的磁通量的方向和由流向第2線圈的電流產生的磁通量的方向成為相同,整體的磁通量增強。第1以及第2線圈由以上的結構而構成共模濾波器。
第1繞線w1和第2繞線w2實質上為相同的匝數(shù),并且均優(yōu)選為偶數(shù)匝。本實施方式的繞線w1,w2都為6匝。還有,為了提高電感而可以盡可能增多匝數(shù)。
一對繞線w1,w2構成在位于卷芯部11a的長邊方向的一端側的第1卷繞區(qū)域ar1內進行設置的第1繞線塊bk1和在位于卷芯部11a的長邊方向的另一端側的第2卷繞區(qū)域ar2內進行設置的第2繞線塊bk2。在第1卷繞區(qū)域ar1與第2卷繞區(qū)域ar2之間設置有空間區(qū)域s1,第1繞線塊bk1和第2繞線塊bk2被空間區(qū)域s1分割。
第1卷繞區(qū)域bk1由下述繞線圖案的組合構成:由以第1匝數(shù)m1=3被卷繞于第1卷繞區(qū)域ar1的第1繞線w1構成的第1繞線圖案wp1和由同樣以第1匝數(shù)m1=3被卷繞于第1卷繞區(qū)域ar1的第2繞線w2構成的第3繞線圖案wp3。另外,第2繞線塊bk2由下述繞線圖案的組合構成:由以第2匝數(shù)m2=3被卷繞于第2卷繞區(qū)域ar2的第1繞線w1構成的第2繞線圖案wp2和由同樣以第2匝數(shù)m2=3被卷繞于第2卷繞區(qū)域ar2的第2繞線w2構成的第4繞線圖案wp4。即,第1以及第2繞線w1,w2的第1~第3匝構成第1繞線塊bk1,第1以及第2繞線w1,w2的第4~第6匝構成第2繞線塊bk2。
如圖所示,第1繞線塊bk1內的繞線w1,w2的同一匝分別位于左側以及右側,一邊維持該位置關系一邊被緊密地卷繞,但是在第2繞線塊bk2上位置關系發(fā)生顛倒,繞線w1,w2的同一匝彼此分別位于右側以及左側,一邊維持該位置關系一邊被緊密地卷繞。
即,相對于構成第1繞線塊bk1的第1繞線w1的第1、第2以及第3匝的卷芯軸向的位置分別是第2繞線w2的第1、第2以及第3匝的左側(靠近卷芯部11a的一端),構成第2繞線塊bk2的第1繞線w1的第4、第5以及第6匝的卷芯軸向的位置分別是第2繞線w2的第4、第5以及第6匝的右側(靠近卷芯部11a的另一端)。
如以上所述為了使第1以及第2繞線w1,w2的位置關系顛倒過來而有必要在從第1卷繞區(qū)域ar1向第2卷繞區(qū)域ar2移動的途中使兩根繞線w1,w2進行交叉。上述空間區(qū)域s1作為使繞線w1,w2進行交叉的區(qū)域而被使用。另外,在這樣使第1以及第2繞線w1,w2進行互相交叉的情況下,繞線w1,w2的終端部的位置關系與始端部相比較發(fā)生了顛倒,就這樣則會產生不能夠連接于所對應的端子電極e3,e4(參照圖1)的情況。在這樣的情況下,可以再次使繞線w1,w2的終端部進行交叉而與分別被連接于端子電極e1,e2的繞線w1,w2的始端部的位置關系相同(平行)。該點在以下所表示的其他實施方式中也相同。
于是,在本實施方式中,第1卷繞區(qū)域內ar1的第2繞線w2的第n1匝(n1為1以上m1-1以下的任意的數(shù))與第1繞線w1的第n1+1匝之間的第1線間距離d1短于第1繞線w1的第n1匝與第2繞線w2的第n1+1匝之間的第2線間距離d2。另外,第2卷繞區(qū)域ar2內的第1繞線w1的第n2匝(n2為m1+1以上m1+m2-1以下的任意的數(shù))與第2繞線w2的第n2+1匝之間的第3線間距離d3短于第2繞線w2的第n2匝與第1繞線w1的第n2+1匝之間的第4線間距離d4。還有,所謂“線間距離”是指平行的2根繞線的中心間距離(間距)。線間距離d1以及d3等于第1以及第2繞線w1,w2的同一匝上的線間距離。
例如,在第1卷繞區(qū)域ar1中,第2繞線w2的第1匝接觸于第1繞線w1的第2匝,但是第1繞線w1的第1匝不接觸于第2繞線w2的第2匝。因此,第2繞線w2的第1匝與第1繞線w1的第2匝之間的第1線間距離d1短于第1繞線w1的第1匝與第2繞線w2的第2匝之間的第2線間距離d2。于是,這樣的關系在繞線w1,w2的第2-第3匝之間也成立。
另一方面,在第2卷繞區(qū)域ar2中,第1繞線w1的第4匝接觸于第2繞線w2的第5匝,但是第2繞線w2的第4匝不接觸于第1繞線w1的第5匝。因此,第1繞線w1的第4匝與第2繞線w2的第5匝之間的第3線間距離d3短于第2繞線w2的第4匝與第1繞線w1的第5匝之間的第4線間距離d4。于是,這樣的關系在繞線w1,w2的第5-第6匝之間也成立。
如以上所述,在第1卷繞區(qū)域ar1中,第2繞線w2的第n1匝與第1繞線w1的第n1+1匝的電容耦合變強,并且分布電容c21變大。另一方面,在第2卷繞區(qū)域ar2中,第1繞線w1的第n2匝與第2繞線w2的第n2+1匝的電容耦合變強,并且分布電容c22變大??傊?,橫跨不同的匝之間而產生的分布電容(不同匝間電容)因為相對于繞線w1,w2的雙方均勻地產生,所以能夠抑制繞線w1,w2的阻抗的不平衡。因此,能夠降低模式轉換特性scd并且能夠實現(xiàn)高品質的共模濾波器。
圖7是示意性地表示本發(fā)明的第2實施方式所涉及的共模濾波器2的繞線構造的截面圖。另外,圖8是用于說明共模濾波器2的繞線構造的模式圖。
如圖7所示,共模濾波器2具備由2層層繞而被卷繞于鼓形芯11的卷芯部11a的一對繞線w1,w2。第1繞線w1從卷芯部11a的長邊方向的一端朝著另一端按順序被卷繞并構成第1線圈,第2繞線w2也從卷芯部11a的一端朝著另一端按順序被卷繞并構成與第1線圈相磁耦合的第2線圈。因為第1以及第2線圈的卷繞方向相同,所以由流向第1線圈的電流產生的磁通量的方向和由流向第2線圈的電流產生的磁通量的方向成為相同,整體的磁通量增強。第1以及第2線圈由以上所述結構而構成共模濾波器。
第1以及第2繞線w1,w2實質上為相同匝數(shù),并且均優(yōu)選為偶數(shù)匝。本實施方式的繞線w1,w2都為8匝。還有,為了提高電感而可以盡可能增多匝數(shù)。
一對繞線w1,w2構成在位于卷芯部11a的長邊方向的一端側的第1卷繞區(qū)域ar1內進行設置的第1繞線塊bk1和在位于卷芯部11a的長邊方向的另一端側的第2卷繞區(qū)域ar2內進行設置的第2繞線塊bk2。在第1卷繞區(qū)域ar1與第2卷繞區(qū)域ar2之間設置有空間區(qū)域s1,第1繞線塊bk1和第2繞線塊bk2被空間區(qū)域s1分割。
第1卷繞區(qū)域bk1由下述繞線圖案的組合構成:由以第1匝數(shù)m1=4被卷繞于第1卷繞區(qū)域ar1的第1繞線w1構成的第1繞線圖案wp1和由同樣以第1匝數(shù)m1=4被卷繞于第1卷繞區(qū)域ar1的第2繞線w2構成的第3繞線圖案wp3。另外,第2繞線塊bk2由下述繞線圖案的組合構成:由以第2匝數(shù)m2=4被卷繞于第2卷繞區(qū)域ar2的第1繞線w1構成的第2繞線圖案wp2和由同樣以第2匝數(shù)m2=4被卷繞于第2卷繞區(qū)域ar2的第2繞線w2構成的第4繞線圖案wp4。即,第1以及第2繞線w1,w2的第1~第4匝構成第1繞線塊bk1,第1以及第2繞線w1,w2的第5~第8匝構成第2繞線塊bk2。
在第1繞線塊bk1中,第1繞線w1的第1~第4匝構成被直接卷繞于卷芯部11a的表面的第1層繞線層,并且在線間沒有間隙地緊密地進行卷繞。第2繞線w2的第1~第3匝構成被重疊卷繞于第1層繞線層的第2層繞線層,特別是一邊嵌入到第1繞線w1的線間的山谷之間一邊被卷繞。例如,第2繞線w2的第1匝位于第1繞線w1的第1匝與第2匝之間的山谷之間,第2匝位于第1繞線w1的第2匝與第3匝之間的山谷之間,第3匝位于第1繞線w1的第3匝與第4匝之間的山谷之間。這樣,第2繞線w2的各個匝的軸向(卷芯部11a的長邊方向)的位置與第1繞線w1的同一匝的位置不一致。
第2繞線w2的第4匝以及第5匝為在第2層上卷繞不完的剩余匝,被直接卷繞于卷芯部11a的表面并構成第1層繞線層。第2繞線w2的第4匝接觸于第1繞線w1的第4匝的旁邊并被卷繞,并成為第1繞線塊bk1的一部分。第2繞線w2的第5匝接觸于第1繞線w1的第5匝的旁邊并被卷繞,并成為第2繞線塊bk2的一部分。
第2繞線w2的第4匝和第5匝本來被形成于第2層是理想的。但是,在將第2層的各匝配置于第1層的鄰接匝間的山谷之間的情況下,因為缺少支撐第2繞線w2的剩余匝的第1繞線w1的2匝中的一個,所以不能夠維持第2層的位置(position)。因此,作為現(xiàn)實的構造,對于第4以及第5匝,采用從最初卷繞潰塌的狀態(tài)。
在第2繞線塊bk2中,第1繞線w1的第5~第8匝構成被直接卷繞于卷芯部11a的表面的第1層繞線層,并且在線間沒有間隙地緊密地進行卷繞。第2繞線w2的第6~第8匝構成被重疊卷繞于第1層繞線層的第2層繞線層,特別是一邊嵌入到第1繞線w1的線間的山谷之間一邊被卷繞。例如,第2繞線w2的第6匝位于第1繞線w1的第5匝與第6匝之間的山谷之間,第7匝位于第1繞線w1的第6匝與第7匝之間的山谷之間,第8匝位于第1繞線w1的第7匝與第8匝之間的山谷之間。即,第2繞線w2的各個匝的軸向(卷芯部11a的長邊方向)的位置與第1繞線w1的同一匝的位置不一致。
如圖所示,第1繞線塊bk1內的第1以及第2繞線w1,w2的同一匝分別位于左側以及右側,一邊維持該位置關系一邊被緊密地卷繞,但是在第2繞線塊bk2上位置關系發(fā)生顛倒,第1以及第2繞線w1,w2的同一匝彼此分別位于右側以及左側,一邊維持該位置關系一邊被緊密地卷繞。
即,相對于構成第1繞線塊bk1的第1繞線w1的第1、第2、第3以及第4匝的卷芯軸向的位置分別是第2繞線w2的第1、第2、第3以及第4匝的左側(靠近卷芯部11a的一端),構成第2繞線塊bk2的第1繞線w1的第5、第6、第7以及第8匝的卷芯軸向的位置分別是第2繞線w2的第5、第6、第7以及第8匝的右側(靠近卷芯部11a的另一端)。
如以上所述為了使第1以及第2繞線w1,w2的位置關系顛倒過來而有必要在從第1卷繞區(qū)域ar1向第2卷繞區(qū)域ar2移動的途中使兩根繞線w1,w2進行交叉。上述空間區(qū)域s1作為使繞線w1,w2進行交叉的區(qū)域而被使用。
另外,在本實施方式中,第1卷繞區(qū)域ar1內的第2繞線w2的第n1匝(n1為1以上m1-1以下的任意的數(shù))與第1繞線w1的第n1+1匝之間的第1線間距離d1短于第1繞線w1的第n1匝與第2繞線w2的第n1+1匝之間的第2線間距離d2。另外,第2卷繞區(qū)域ar2內的第1繞線w1的第n2匝(n2為m1+1以上m1+m2-1以下的任意的數(shù))與第2繞線w2的第n2+1匝之間的第3線間距離d3短于第2繞線w2的第n2匝與第1繞線w1的第n2+1匝之間的第4線間距離d4。
例如,如圖8a所示,在第1卷繞區(qū)域ar1中,第2繞線w2的第1匝接觸于第1繞線w1的第2匝,但是第1繞線w1的第1匝不接觸于第2繞線w2的第2匝。因此,第2繞線w2的第1匝與第1繞線w1的第2匝之間的第1線間距離d1短于第1繞線w1的第1匝與第2繞線w2的第2匝之間的第2線間距離d2。于是,這樣的關系如圖8b,圖8c所示,在繞線w1,w2的第2-第3匝之間或在第3-第4匝之間也成立。
另一方面,如圖8a所示,在第2卷繞區(qū)域ar2中,第1繞線w1的第5匝接觸于第2繞線w2的第6匝,但是第2繞線w2的第5匝不接觸于第1繞線w1的第6匝。因此,第1繞線w1的第5匝與第2繞線w2的第6匝之間的第3線間距離d3短于第2繞線w2的第5匝與第1繞線w1的第6匝之間的第4線間距離d4。于是,這樣的關系如圖8b,圖8c所示在繞線w1,w2的第6-第7匝之間或在第7-第8匝之間也成立。
其結果,如圖8d所示,在第1卷繞區(qū)域ar1中,第2繞線w2的第n1匝與第1繞線w1的第n1+1匝的電容耦合變強,并且分布電容c21變大。另一方面,在第2卷繞區(qū)域ar2中,第1繞線w1的第n2匝與第2繞線w2的第n2+1匝的電容耦合變強,并且分布電容c22變大??傊瑱M跨不同的匝之間而產生的分布電容(不同匝間電容)因為相對于繞線w1,w2的雙方均勻地產生,所以能夠抑制繞線w1,w2的阻抗的不平衡。因此,能夠降低模式轉換特性scd并且能夠實現(xiàn)高品質的共模濾波器。
在上述第2實施方式中,應該被重疊卷繞于第1層繞線層之上的第2繞線的剩余匝陷入到第1以及第2繞線塊之間的空間區(qū)域s1側(內側),但是也可以陷入到卷芯部的兩端側(外側)。
圖9是示意性地表示本發(fā)明的第3實施方式所涉及的共模濾波器3的繞線構造的截面圖。另外,圖10是用于說明共模濾波器3的繞線構造的模式圖。
如圖9所示,共模濾波器3的特征在于,第2繞線w2構成被直接卷繞于卷芯部11a的表面的第1層繞線層,第1繞線w1被重疊卷繞于第1層繞線層并構成第2層繞線層,但是,在第1層繞線層上沒有重疊卷繞完的第1繞線w1的剩余匝陷入到卷芯部11a的兩端側。與第2實施方式相同,m1=m2=4。還有,與第2實施方式相比較,使第1以及第2繞線w1,w2的上下位置顛倒是為了使最終的線間距離d1~d4的關系與第2實施方式相一致,并且為了便于說明。第1繞線與第2繞線的關系是相對的關系,例如在使第1以及第2繞線的上下位置與第2實施方式相同的情況下,后面所述的線間距離d1~d4的關系變成相反,但是在本質上不改變本發(fā)明。
在第1繞線塊bk1中,第2繞線w2的第1~第4匝構成被直接卷繞于卷芯部11a的表面的第1層繞線層,并且在線間沒有間隙地緊密地進行卷繞。第1繞線w1的第2~第4匝構成被重疊卷繞于第1層繞線層的第2層繞線層,特別是一邊嵌入到第2繞線w2的線間的山谷之間一邊被卷繞。例如,第1繞線w1的第2匝位于第2繞線w2的第1匝與第2匝之間的山谷之間,第3匝位于第2繞線w2的第2匝與第3匝之間的山谷之間,第4匝位于第2繞線w2的第3匝與第4匝之間的山谷之間。即,第1繞線w1的各個匝的軸向(卷芯部11a的長邊方向)的位置與第2繞線w2的同一匝的位置不一致。
第1繞線w1的第1匝以及第8匝為在第2層上卷繞不完的剩余匝,被直接卷繞于卷芯部11a的表面并構成第1層繞線層。第1繞線w1的第1匝接觸于第2繞線w2的第1匝的旁邊并被卷繞,并成為第1繞線塊bk1的一部分。第1繞線w1的第8匝接觸于第2繞線w2的第8匝的旁邊并被卷繞,并成為第2繞線塊bk2的一部分。
第1繞線w1的第1匝和第8匝本來被形成于第2層是理想的。但是,在將第2層的各匝配置于第1層的鄰接匝間的山谷之間的情況下,因為缺少支撐第1繞線w1的剩余匝的第2繞線w2的2匝中的一個,所以不能夠維持第2層的位置。因此,作為現(xiàn)實的構造,對于第1以及第8匝,采用從最初卷繞潰塌的狀態(tài)。
在第2繞線塊bk2中,第2繞線w2的第5~第8匝構成被直接卷繞于卷芯部11a的表面的第1層繞線層,并且在線間沒有間隙地緊密地進行卷繞。第1繞線w1的第5~第7匝構成被重疊卷繞于第1層繞線層的第2層繞線層,特別是一邊嵌入到第2繞線w2的線間的山谷之間一邊被卷繞。詳細來說,第1繞線w1的第5匝位于第2繞線w2的第5匝與第6匝之間的山谷之間,第6匝位于第2繞線w2的第6匝與第7匝之間的山谷之間,第7匝位于第2繞線w2的第7匝與第8匝之間的山谷之間。這樣,第1繞線w1的各個匝的軸向(卷芯部11a的長邊方向)的位置與第2繞線w2的同一匝的位置不一致。
如圖所示,第1繞線塊bk1內的第1以及第2繞線w1,w2的同一匝分別位于左側以及右側并且一邊維持該位置關系一邊被緊密地卷繞,但是在第2繞線塊bk2上位置關系發(fā)生顛倒,第1以及第2繞線w1,w2的同一匝彼此分別位于右側以及左側并且一邊維持該位置關系一邊被緊密地卷繞。
即,相對于構成第1繞線塊bk1的第1繞線w1的第1、第2、第3以及第4匝的卷芯軸向的位置分別是第2繞線w2的第1、第2、第3以及第4匝的左側(靠近卷芯部11a的一端),構成第2繞線塊bk2的第1繞線w1的第5、第6、第7以及第8匝的卷芯軸向的位置分別是第2繞線w2的第5、第6、第7以及第8匝的右側(靠近卷芯部11a的另一端)。
如以上所述為了使第1以及第2繞線w1,w2的位置關系顛倒過來而有必要在從第1卷繞區(qū)域ar1向第2卷繞區(qū)域ar2移動的途中使兩根繞線w1,w2進行交叉。上述空間區(qū)域s1作為使繞線w1,w2進行交叉的區(qū)域而被使用。
另外,在本實施方式中,第1卷繞區(qū)域ar1內的第2繞線w2的第n1匝(n1為1以上m1-1以下的任意的數(shù))與第1繞線w1的第n1+1匝之間的第1線間距離d1短于第1繞線w1的第n1匝與第2繞線w2的第n1+1匝之間的第2線間距離d2。另外,第2卷繞區(qū)域ar2內的第1繞線w1的第n2匝(n2為m1+1以上m1+m2-1以下的任意的數(shù))與第2繞線w2的第n2+1匝之間的第3線間距離d3短于第2繞線w2的第n2匝與第1繞線w1的第n2+1匝之間的第4線間距離d4。
例如,如圖10a所示,在第1卷繞區(qū)域ar1中,第2繞線w2的第1匝接觸于第1繞線w1的第2匝,但是第1繞線w1的第1匝不接觸于第2繞線w2的第2匝。因此,第2繞線w2的第1匝與第1繞線w1的第2匝之間的第1線間距離d1短于第1繞線w1的第1匝與第2繞線w2的第2匝之間的第2線間距離d2。于是,這樣的關系如圖10b,圖10c所示在繞線w1,w2的第2-第3匝之間或在第3-第4匝之間也成立。
另一方面,如圖10a所示,在第2卷繞區(qū)域ar2中,第1繞線w1的第5匝接觸于第2繞線w2的第6匝,但是第2繞線w2的第5匝不接觸于第2繞線w2的第6匝。因此,第1繞線w1的第5匝與第2繞線w2的第6匝之間的第3線間距離d3短于第2繞線w2的第5匝與第1繞線w1的第6匝之間的第4線間距離d4。于是,這樣的關系如圖10b,圖10c所示在繞線w1,w2的第6-第7匝之間或在第7-第8匝之間也成立。
其結果,如圖10d所示,在第1卷繞區(qū)域ar1中,第2繞線w2的第n1匝與第1繞線w1的第n1+1匝的電容耦合變強,并且分布電容c21變大。另一方面,在第2卷繞區(qū)域ar2中,第1繞線w1的第n2匝與第2繞線w2的第n2+1匝的電容耦合變強,并且分布電容c22變大??傊瑱M跨不同的匝之間而產生的分布電容(不同匝間電容)因為相對于繞線w1,w2的雙方均勻地產生,所以能夠抑制繞線w1,w2的阻抗的不平衡。因此,能夠降低模式轉換特性scd并且能夠實現(xiàn)高品質的共模濾波器。
上述第1~第3實施方式所涉及的共模濾波器1~3,包含了繞線w1,w2的位置關系的第1繞線塊bk1的繞線構造和第2繞線塊bk2的繞線構造相對于邊界線b實質上為左右對稱,但是,如以下所表示的那樣,在本發(fā)明中并不要求包含了繞線w1,w2的位置關系的繞線構造的對稱性。
圖11是表示本發(fā)明的第4實施方式所涉及的共模濾波器4的繞線構造的截面圖。另外,圖12是用于說明共模濾波器4的繞線構造的模式圖。
如圖11所示,共模濾波器4的特征在于,在第1繞線塊bk1的第1層以及第2層上分別使用第1以及第2繞線w1,w2,在第2繞線塊bk2的第1層以及第2層上分別使用第2以及第1繞線w2,w1,在第2繞線塊bk2上使第1繞線塊bk1的繞線w1,w2的位置關系上下翻轉。另外,第1以及第2繞線塊bk1,bk2都將第2層的繞線的最終匝作為剩余匝而陷入到卷芯部11a的表面。總之,共模濾波器4的特征在于,具有組合了第2實施方式所涉及的共模濾波器2的第1繞線塊bk1和第3實施方式所涉及的共模濾波器3的第2繞線塊bk2的繞線構造。在本實施方式中也是m1=m2=4。
在第1卷繞區(qū)域ar1與第2卷繞區(qū)域ar2之間設置有空間區(qū)域s1,第1繞線塊bk1和第2繞線塊bk2被空間區(qū)域s1分割。
在第1繞線塊bk1中,第1繞線w1的第1~第4匝構成被直接卷繞于卷芯部11a的表面的第1層繞線層,并且在線間沒有間隙地緊密地進行卷繞。第2繞線w2的第1~第3匝構成被重疊卷繞于第1層繞線層的第2層繞線層,特別是一邊嵌入到第1繞線w1的線間的山谷之間一邊被卷繞。例如,第2繞線w2的第1匝位于第1繞線w1的第1匝與第2匝之間的山谷之間,第2匝位于第1繞線w1的第2匝與第3匝之間的山谷之間,第3匝位于第1繞線w1的第3匝與第4匝之間的山谷之間。這樣,第2繞線w2的各個匝的軸向(卷芯部11a的長邊方向)的位置與第1繞線w1的同一匝的位置不一致。
第2繞線w2的第4匝被直接卷繞于卷芯部11a的表面并構成第1層繞線層。第2繞線w2的第4匝接觸于第1繞線w1的第4匝的旁邊并被卷繞,并成為第1繞線塊bk1的一部分。
第1繞線w1的第8匝被直接卷繞于卷芯部11a的表面并構成第1層繞線層。第1繞線w1的第8匝接觸于第2繞線w2的第8匝的旁邊并被卷繞,并成為第2繞線塊bk2的一部分。
第2繞線w2的第4匝和第1繞線w1的第8匝本來被形成于第2層是理想的。但是,在將第2層的各匝配置于第1層的鄰接匝間的山谷之間的情況下,因為第2層的1匝變成剩余匝并且對于剩余匝來說缺少支撐其的第1層的2匝中的一個,所以不能夠維持第2層的位置。因此,作為現(xiàn)實的構造,對于第4以及第5匝,采用從最初卷繞潰塌的狀態(tài)。
在第2繞線塊bk2中,第2繞線w2的第5~第8匝構成被直接卷繞于卷芯部11a的表面的第1層繞線層,并且在線間沒有間隙地緊密地進行卷繞。第1繞線w1的第5~第7匝構成被重疊卷繞于第1層繞線層的第2層繞線層,特別是一邊嵌入到第2繞線w2的線間的山谷之間一邊被卷繞。例如第1繞線w1的第5匝位于第2繞線w2的第5匝與第6匝之間的山谷之間,第6匝位于第2繞線w2的第6匝與第7匝之間的山谷之間,第7匝位于第2繞線w2的第7匝與第8匝之間的山谷之間。這樣,第1繞線w1的各個匝的軸向(卷芯部11a的長邊方向)的位置與第2繞線w2的同一匝的位置不一致。
如圖所示,第1繞線塊bk1內的第1以及第2繞線w1,w2的同一匝分別位于左側以及右側并且一邊維持該位置關系一邊被緊密地卷繞,但是在第2繞線塊bk2上位置關系發(fā)生顛倒,第1以及第2繞線w1,w2的同一匝彼此分別位于右側以及左側并且一邊維持該位置關系一邊被緊密地卷繞。
即,相對于構成第1繞線塊bk1的第1繞線w1的第1、第2、第3以及第4匝的卷芯軸向的位置分別是第2繞線w2的第1、第2、第3以及第4匝的左側(靠近卷芯部11a的一端),構成第2繞線塊bk2的第1繞線w1的第5、第6、第7以及第8匝的卷芯軸向的位置分別是第2繞線w2的第5、第6、第7以及第8匝的右側(靠近卷芯部11a的另一端)。
如以上所述為了使第1以及第2繞線w1,w2的位置關系顛倒過來而有必要在從第1卷繞區(qū)域ar1向第2卷繞區(qū)域ar2移動的途中使兩根繞線w1,w2進行交叉。上述空間區(qū)域s1作為使繞線w1,w2進行交叉的區(qū)域而被使用。
而且,在本實施方式中,第1卷繞區(qū)域ar1內的第2繞線w2的第n1匝(n1為1以上m1-1以下的任意的數(shù))與第1繞線w1的第n1+1匝之間的第1線間距離d1短于第1繞線w1的第n1匝與第2繞線w2的第n1+1匝之間的第2線間距離d2。另外,第2卷繞區(qū)域ar2內的第1繞線w1的第n2匝(n2為m1+1以上m1+m2-1以下的任意的數(shù))與第2繞線w2的第n2+1匝之間的第3線間距離d3短于第2繞線w2的第n2匝與第1繞線w1的第n2+1匝之間的第4線間距離d4。
例如,如圖12a所示,在第1卷繞區(qū)域ar1中,第2繞線w2的第1匝接觸于第1繞線w1的第2匝,但是第1繞線w1的第1匝不接觸于第2繞線w2的第2匝。因此,第2繞線w2的第1匝與第1繞線w1的第2匝之間的第1線間距離d1短于第1繞線w1的第1匝與第2繞線w2的第2匝之間的第2線間距離d2。于是,這樣的關系如圖12b,圖12c所示在繞線w1,w2的第2-第3匝之間或在第3-第4匝之間也成立。
另一方面,如圖12a所示,在第2卷繞區(qū)域ar2中,第1繞線w1的第5匝接觸于第2繞線w2的第6匝,但是第2繞線w2的第5匝不接觸于第1繞線w1的第6匝。因此,第1繞線w1的第5匝與第2繞線w2的第6匝之間的第3線間距離d3短于第2繞線w2的第5匝與第1繞線w1的第6匝之間的第4線間距離d4。于是,這樣的關系如圖12b,圖12c所示在繞線w1,w2的第6-第7匝之間或在第7-第8匝之間也成立。
其結果,如圖12d所示,在第1卷繞區(qū)域ar1中,第2繞線w2的第n1匝與第1繞線w1的第n1+1匝的電容耦合變強,并且分布電容c21變大。另一方面,在第2卷繞區(qū)域ar2中,第1繞線w1的第n2匝與第2繞線w2的第n2+1匝的電容耦合變強,并且分布電容c22變大??傊?,橫跨不同的匝之間而產生的分布電容(不同匝間電容)因為相對于繞線w1,w2的雙方均勻地產生,所以能夠抑制繞線w1,w2的阻抗的不平衡。因此,能夠降低模式轉換特性scd并且能夠實現(xiàn)高品質的共模濾波器。
圖13是示意性地表示本發(fā)明的第5實施方式所涉及的共模濾波器5的繞線構造的截面圖。另外,圖14是用于說明共模濾波器5的繞線構造的模式圖。
如圖13所示,共模濾波器5的特征在于,在第1繞線塊bk1的第1層以及第2層上分別使用第2以及第1繞線w2,w1,在第2繞線塊bk2的第1層以及第2層上分別使用第1以及第2繞線w1,w2,在第2繞線塊bk2上使第1繞線塊bk1的繞線w1,w2的位置關系上下翻轉。另外,第1以及第2繞線塊bk1,bk2都將第2層的繞線的開始匝作為剩余匝而陷入到卷芯部11a的表面??傊?,共模濾波器5的特征在于,具有組合了第3實施方式所涉及的共模濾波器3的第1繞線塊bk1和第2實施方式所涉及的共模濾波器2的第2繞線塊bk2的繞線構造。在本實施方式中也是m1=m2=4。
在第1卷繞區(qū)域ar1與第2卷繞區(qū)域ar2之間設置有空間區(qū)域s1,第1繞線塊bk1和第2繞線塊bk2被空間區(qū)域s1分割。
在第1繞線塊bk1中,第2繞線w2的第1~第4匝構成被直接卷繞于卷芯部11a的表面的第1層繞線層,并且在線間沒有間隙地緊密地進行卷繞。第1繞線w1的第2~第4匝構成被重疊卷繞于第1層繞線層的第2層繞線層,特別是一邊嵌入到第1繞線w1的線間的山谷之間一邊被卷繞。例如,第1繞線w1的第2匝位于第2繞線w2的第1匝與第2匝之間的山谷之間,第3匝位于第2繞線w2的第2匝與第3匝之間的山谷之間,第4匝位于第2繞線w2的第3匝與第4匝之間的山谷之間。這樣,第2繞線w2的各個匝的軸向(卷芯部11a的長邊方向)的位置與第1繞線w1的同一匝的位置不一致。
第1繞線w1的第1匝被直接卷繞于卷芯部11a的表面并構成第1層繞線層。第1繞線w1的第1匝接觸于構成第1繞線塊bk1的第2繞線w2的第1匝的旁邊并被卷繞,并成為第1繞線塊bk1的一部分。
第2繞線w2的第5匝被直接卷繞于卷芯部11a的表面并構成第1層繞線層。第2繞線w2的第5匝接觸于構成第2繞線塊bk2的第1繞線w1的第5匝的旁邊并被卷繞,并成為第2繞線塊bk2的一部分。
第1繞線w1的第1匝和第2繞線w2的第5匝本來被形成于第2層是理想的。但是,在將第2層的各匝配置于第1層的鄰接匝間的山谷之間的情況下,因為第2層的1匝變成剩余匝并且對于剩余匝來說缺少支撐其的第1層的2匝中的一個,所以不能夠維持第2層的位置。因此,作為現(xiàn)實的構造,對于第4以及第5匝,采用從最初卷繞潰塌的狀態(tài)。
在第2繞線塊bk2中,第1繞線w1的第5~第8匝構成被直接卷繞于卷芯部11a的表面的第1層繞線層,并且在線間沒有間隙地緊密地進行卷繞。第2繞線w2的第6~第8匝構成被重疊卷繞于第1層繞線層的第2層繞線層,特別是一邊嵌入到第1繞線w1的線間的山谷之間一邊被卷繞。例如第2繞線w2的第6匝位于第1繞線w1的第5匝與第6匝之間的山谷之間,第7匝位于第1繞線w1的第6匝與第7匝之間的山谷之間,第8匝位于第1繞線w1的第7匝與第8匝之間的山谷之間。這樣,第1繞線w1的各個匝的軸向(卷芯部11a的長邊方向)的位置與第2繞線w2的同一匝的位置不一致。
如圖所示,第1繞線塊bk1內的第1以及第2繞線w1,w2的同一匝分別位于左側以及右側并且一邊維持該位置關系一邊被緊密地卷繞,但是在第2繞線塊bk2上位置關系發(fā)生顛倒,第1以及第2繞線w1,w2的同一匝彼此分別位于右側以及左側并且一邊維持該位置關系一邊被緊密地卷繞。
即,相對于構成第1繞線塊bk1的第1繞線w1的第1、第2、第3以及第4匝的卷芯軸向的位置分別是第2繞線w2的第1、第2、第3以及第4匝的左側(靠近卷芯部11a的一端),構成第2繞線塊bk2的第1繞線w1的第5、第6、第7以及第8匝的卷芯軸向的位置分別是第2繞線w2的第5、第6、第7以及第8匝的右側(靠近卷芯部11a的另一端)。
如以上所述為了使第1以及第2繞線w1,w2的位置關系顛倒過來而有必要在從第1卷繞區(qū)域ar1向第2卷繞區(qū)域ar2移動的途中使兩根繞線w1,w2進行交叉。上述空間區(qū)域s1作為使繞線w1,w2進行交叉的區(qū)域而被使用。
而且,在本實施方式中,第1卷繞區(qū)域ar1內的第2繞線w2的第n1匝(n1為1以上m1-1以下的任意的數(shù))與第1繞線w1的第n1+1匝之間的第1線間距離d1短于第1繞線w1的第n1匝與第2繞線w2的第n1+1匝之間的第2線間距離d2。另外,第2卷繞區(qū)域ar2內的第1繞線w1的第n2匝(n2為m1+1以上m1+m2-1以下的任意的數(shù))與第2繞線w2的第n2+1匝之間的第3線間距離d3短于第2繞線w2的第n2匝與第1繞線w1的第n2+1匝之間的第4線間距離d4。
例如如圖14a所示,在第1卷繞區(qū)域ar1中,第2繞線w2的第1匝接觸于第1繞線w1的第2匝,但是第1繞線w1的第1匝不接觸于第2繞線w2的第2匝。因此,第2繞線w2的第1匝與第1繞線w1的第2匝之間的第1線間距離d1短于第1繞線w1的第1匝與第2繞線w2的第2匝之間的第2線間距離d2。于是,這樣的關系如圖14b,c所示在繞線w1,w2的第2-第3匝之間或在第3-第4匝之間也成立。
另一方面,如圖14a所示,在第2卷繞區(qū)域ar2中,第1繞線w1的第5匝接觸于第2繞線w2的第6匝,但是第2繞線w2的第5匝不接觸于第1繞線w1的第6匝。因此,第1繞線w1的第5匝與第2繞線w2的第6匝之間的第3線間距離d3短于第2繞線w2的第5匝與第1繞線w1的第6匝之間的第4線間距離d4。于是,這樣的關系如圖14b,c所示在繞線w1,w2的第6-第7匝之間或在第7-第8匝之間也成立。
其結果,如圖14d所示,在第1卷繞區(qū)域ar1中,第2繞線w2的第n1匝與第1繞線w1的第n1+1匝的電容耦合變強,并且分布電容c21變大。另一方面,在第2卷繞區(qū)域ar2中,第1繞線w1的第n2匝與第2繞線w2的第n2+1匝的電容耦合變強,并且分布電容c22變大??傊?,橫跨不同的匝之間而產生的分布電容(不同匝間電容)因為相對于繞線w1,w2的雙方均勻地產生,所以能夠抑制繞線w1,w2的阻抗的不平衡。因此,能夠降低模式轉換特性scd并且能夠實現(xiàn)高品質的共模濾波器。
圖15是示意性地表示本發(fā)明的第6實施方式所涉及的共模濾波器6的繞線構造的截面圖。
圖15所表示的共模濾波器6是第2實施方式所涉及的共模濾波器2的變形例,其特征在于,第1以及第2繞線w1,w2的匝數(shù)是奇數(shù)匝(在這里是9匝)。因此,第1卷繞區(qū)域bk1由下述的繞線圖案的組合構成:由以第1匝數(shù)m1=4被卷繞于第1卷繞區(qū)域ar1的第1繞線w1構成的第1繞線圖案和由同樣以第1匝數(shù)m1=4被卷繞于第1卷繞區(qū)域ar1的第2繞線w2構成的第3繞線圖案。另外,第2繞線塊bk2由下述的繞線圖案的組合構成:由以第2匝數(shù)m2=5被卷繞于第2卷繞區(qū)域ar2的第1繞線w1構成的第2繞線圖案和由同樣以第2匝數(shù)m2=5被卷繞于第2卷繞區(qū)域ar2的第2繞線w2構成的第4繞線圖案。
在本實施方式中,因為第2繞線塊bk2更多1匝,所以不同匝間電容的平衡比第1實施方式稍差一些。但是,如果與現(xiàn)有的完全不能夠獲得平衡的繞線構造相比較的話,則能夠大幅地提高不同匝間電容的平衡,并且其效果是顯著的。特別是因為繞線w1,w2的匝數(shù)越大則不同匝間電容的平衡效果越大,所以1匝之差的影響被稀釋而基本上可以被忽略不計。
第1繞線塊bk1中的第1以及第2繞線w1,w2的匝數(shù)m1與第2繞線塊bk2中的第1以及第2繞線w1,w2的匝數(shù)m2之差|m1-m2|優(yōu)選為第1繞線w1(或者第2繞線w2)的總匝數(shù)的1/4以下。例如,在第1以及第2繞線w1,w2的總匝數(shù)(m1+m2)均為10匝的時候,上述匝數(shù)的差|m1-m2|優(yōu)選為2.5匝以下(嚴格來說是2匝以下)。這是由于,在匝數(shù)的差超過繞線的總匝數(shù)的1/4的情況下不能夠忽視其影響,噪聲降低效果變得不充分,但是在為1/4以下的情況下雙方的繞線的阻抗的不平衡比較小且實用上沒有問題。
再有,上述匝數(shù)的差(|m1-m2|)不管第1繞線w1(或者第2繞線w2)的總匝數(shù)如何,更加優(yōu)選為2匝以下,特別優(yōu)選為1匝以下。如果不是有意地設置匝數(shù)的差的話則在大多的情況下匝數(shù)的差再大也在2匝以內,并且通常認為能夠控制在1匝以內。這是由于,如果在該范圍內的話,則阻抗的不平衡的影響非常小,并且與沒有匝數(shù)的差的情況相比較基本上沒有改變。
還有,本實施方式是使第2實施方式所涉及的共模濾波器2的第1以及第2繞線w1,w2的匝數(shù)為奇數(shù)匝的情況下的變形例,但是也可以在第3~第5實施方式所涉及的共模濾波器3~5中使第1以及第2繞線w1,w2的匝數(shù)為奇數(shù)匝。
圖16是示意性地表示本發(fā)明的第7實施方式所涉及的共模濾波器7的繞線構造的截面圖。
如圖16所示,共模濾波器7的特征在于,進一步具備被配置于比第1繞線塊bk1更靠近卷芯部的長邊方向的中央的第3繞線塊bk3、被配置于比第2繞線塊bk2更靠近卷芯部的長邊方向的中央的第4繞線塊bk4,第3以及第4繞線塊bk3,bk4具有單層雙線繞組構造,第1繞線塊bk1和第3繞線塊bk3被第1子空間分割,第2繞線塊bk2和第4繞線塊bk4被第2子空間分割。以下,進行詳細的說明。
本實施方式所涉及的共模濾膜波器7與上述各個實施方式相同,具備被卷繞于鼓形芯11的卷芯部11a的一對繞線w1,w2。第1繞線w1從卷芯部11a的長邊方向的一端朝著另一端按順序被卷繞并構成第1線圈,第2繞線w2也從卷芯部11a的一端朝著另一端按順序被卷繞并構成與第1線圈相磁耦合的第2線圈。因為第1以及第2線圈的卷繞方向相同,所以由流向第1線圈的電流所產生的磁通量的方向和由流向第2線圈的電流所產生的磁通量的方向成為相同,整體的磁通量增強。第1以及第2線圈由以上的結構而構成共模濾波器。
第1以及第2繞線w1,w2實質上為相同匝數(shù),并且均優(yōu)選為偶數(shù)匝。本實施方式的繞線w1,w2都是12匝。還有,為了提高阻抗而可以盡可能增多匝數(shù)。
一對繞線w1,w2構成被設置于位于卷芯部11a的長邊方向的一端側的第1卷繞區(qū)域ar1內的第1繞線塊bk1、同樣被設置于第1卷繞區(qū)域ar1內的第3繞線塊bk3、被設置于位于卷芯部11a的長邊方向的另一端側的第2卷繞區(qū)域ar2內的第2繞線塊bk2、同樣被設置于第2卷繞區(qū)域ar2內的第4繞線塊bk4。
在本實施方式中,分別構成第1以及第2繞線塊bk1,bk2的第1以及第2繞線w1,w2的匝數(shù)都是4匝,分別構成第3以及第4繞線塊bk3,bk4的第1以及第2繞線w1,w2的匝數(shù)都是2匝。
第1繞線塊bk1比第3繞線塊bk3更位于卷芯部11a的長邊方向的一端側,第3繞線塊bk3比第1繞線塊bk1更位于卷芯部11a的中央側。同樣,第2繞線塊bk2比第4繞線塊bk4更位于卷芯部11a的長邊方向的另一端側,第4繞線塊bk4比第2繞線塊bk2更位于卷芯部11a的中央側。第1繞線塊bk1、第3繞線塊bk3、第4繞線塊bk4以及第2繞線塊bk2從卷芯部11a的一端朝著另一端按這個順序被設置。
在第1卷繞區(qū)域ar1與第2卷繞區(qū)域ar2之間設置有空間區(qū)域s1,在第1以及第2卷繞區(qū)域ar1,ar2之間互相鄰接的第3以及第4繞線塊bk3,bk4被空間區(qū)域s1分割。再有,在第1卷繞區(qū)域ar1內,第1子空間ss1被設置于第1繞線塊bk1與第3繞線塊bk3之間,兩者被第1子空間ss1分割。同樣,在第2卷繞區(qū)域ar2內,第2子空間ss2被設置于第2繞線塊bk2與第4繞線塊bk4之間,兩者被第2子空間ss2分割。
第1繞線塊bk1由下述的繞線圖案的組合構成:由以匝數(shù)m11=4被卷繞于第1卷繞區(qū)域ar1的第1繞線w1構成的繞線圖案、和由同樣以匝數(shù)m11=4被卷繞于第1卷繞區(qū)域ar1的第2繞線w2構成的繞線圖案。
構成第1繞線塊bk1的第1繞線w1的第1~第4匝構成被直接卷繞于卷芯部11a的表面的第1層繞線層,并且在線間沒有間隙地緊密地進行卷繞。第2繞線w2的第1~第3匝構成被重疊卷繞于第1層繞線層的第2層繞線層,特別是一邊嵌入到第1繞線w1的線間的山谷之間一邊被卷繞。第2繞線w2的第4匝為在第2層上卷繞不完的剩余匝,被直接卷繞于卷芯部11a的表面并構成第1層繞線層。第2繞線w2的第4匝接觸于第1繞線w1的第4匝的旁邊并被卷繞,并成為第1繞線塊bk1的一部分。
第2繞線塊bk2由下述的繞線圖案的組合構成:由以匝數(shù)m21=4被卷繞于第2卷繞區(qū)域ar2的第1繞線w1構成的繞線圖案和由同樣以匝數(shù)m21=4被卷繞于第2卷繞區(qū)域ar2的第2繞線w2構成的繞線圖案。
構成第2繞線塊bk2的第1繞線w1的第9~第12匝構成被直接卷繞于卷芯部11a的表面的第1層繞線層,并且在線間沒有間隙地緊密地進行卷繞。第2繞線w2的第10~第12匝構成被重疊卷繞于第1層繞線層的第2層繞線層,特別是一邊嵌入到第1繞線w1的線間的山谷之間一邊被卷繞。第2繞線w2的第9匝為在第2層上卷繞不完的剩余匝,被直接卷繞于卷芯部11a的表面并構成第1層繞線層。第2繞線w2的第9匝接觸于第1繞線w1的第9匝的旁邊并被卷繞,并成為第2繞線塊bk2的一部分。
第2繞線w2的第4匝和第9匝本來被形成于第2層是理想的。但是,在將第2層的各匝配置于第1層的鄰接匝間的山谷之間的情況下,因為缺少支撐第2繞線w2的剩余匝的第1繞線w1的2匝中的一個,所以不能夠維持第2層的位置。因此,作為現(xiàn)實的構造,對于第4以及第9匝,采用從最初卷繞潰塌的狀態(tài)。
本實施方式所涉及的第1以及第2繞線塊bk1,bk2的繞線構造是圖7所表示的2層層繞構造,但是也可以采用圖9、圖11或者圖13所表示的其他的2層層繞構造。
接著,對第3以及第4繞線塊bk3,bk4進行說明。
在本實施方式中,相對于第1以及第2繞線塊bk1,bk2由2層層繞構成,第3以及第4繞線塊bk3,bk4由單層的雙線繞組構成。再有,第1繞線塊bk1和第3繞線塊bk3被第1子空間ss1分割,第2繞線塊bk2和第4繞線塊bk4被第2子空間ss2分割。
第3繞線塊bk3由下述的繞線圖案的組合構成:由在第1卷繞區(qū)域ar1以匝數(shù)m12=2被卷繞的第1繞線w1構成的繞線圖案和由同樣以匝數(shù)m12=2被卷繞于第1卷繞區(qū)域ar1的第2繞線w2構成的繞線圖案。構成第3繞線塊bk3的第1以及第2繞線w1,w2的第5以及第6匝構成被直接卷繞于卷芯部11a的表面的單層的雙線繞組,并且在線間沒有間隙地緊密地進行卷繞。
第4繞線塊bk4由下述的繞線的組合構成:在第2卷繞區(qū)域ar2以匝數(shù)m22=2被卷繞的第1繞線w1和同樣以匝數(shù)m22=2被卷繞于第2卷繞區(qū)域ar2的第2繞線w2。構成第4繞線塊bk4的第1以及第2繞線w1,w2的第7以及第8匝構成被直接卷繞于卷芯部11a的表面的單層的雙線繞組,并且在線間沒有間隙地緊密地進行卷繞。
因此,如圖所示,第1繞線w1在第1卷繞區(qū)域ar1中構成由第1匝數(shù)m1(m1=m11+m12)形成的第1繞線圖案wp1,并且在第2卷繞區(qū)域ar2中構成由第2匝數(shù)m2(m2=m21+m22)形成的第2繞線圖案wp2。同樣,第2繞線w2在第1卷繞區(qū)域ar1中構成由第1匝數(shù)m1形成的第3繞線圖案wp3,并且在第2卷繞區(qū)域ar2中構成由第2匝數(shù)m2形成的第4繞線圖案wp4。
在本實施方式中,第1以及第3繞線塊bk1,bk3內的第1以及第2繞線w1,w2的同一匝也分別位于左側以及右側,并且一邊維持該位置關系一邊被卷繞。在第4以及第2繞線塊bk4,bk2上該位置關系被顛倒,第1以及第2繞線w1,w2的同一匝彼此分別位于右側以及左側,并且一邊維持該位置關系一邊被卷繞。
即,構成第1繞線塊bk1的第1繞線w1的第1、第2、第3以及第4匝的卷芯軸向的位置分別是第2繞線w2的第1、第2、第3以及第4匝的左側(靠近卷芯部11a的一端)。第1繞線w1的第5、第6匝的卷芯軸向的位置也分別是第2繞線w2的第5、第6匝的左側。
相對于此,構成第2繞線塊bk2的第1繞線w1的第9、第10、第11以及第12匝的卷芯軸向的位置分別是第2繞線w2的第9、第10、第11以及第12匝的右側(靠近卷芯部11a的另一端)。第1繞線w1的第7、第8匝的卷芯軸向的位置也分別是第2繞線w2的第7、第8匝的右側。
如以上所述為了使第1以及第2繞線w1,w2的位置關系顛倒過來而有必要在從第1卷繞區(qū)域ar1向第2卷繞區(qū)域ar2移動的途中使兩根繞線w1,w2進行交叉。上述空間區(qū)域s1作為使繞線w1,w2進行交叉的區(qū)域而被使用。
另外,在本實施方式中,第1卷繞區(qū)域ar1內的第2繞線w2的第n1匝(n1為1以上m1-1以下的任意的數(shù))與第1繞線w1的第n1+1匝之間的第1線間距離d1短于第1繞線w1的第n1匝與第2繞線w2的第n1+1匝之間的第2線間距離d2。該關系不僅在第1繞線塊bk1而且在第3繞線塊bk3或在兩塊的邊界也成立。另外,第2卷繞區(qū)域ar2內的第1繞線w1的第n2匝(n2為m1+1以上m1+m2-1以下的任意的數(shù))與第2繞線w2的第n2+1匝之間的第3線間距離d3短于第2繞線w2的第n2匝與第1繞線w1的第n2+1匝之間的第4線間距離d4。該關系不僅在第2繞線塊bk2而且在第4繞線塊bk4或在兩塊的邊界也成立。
如以上所述,在本實施方式中,相對于在第1卷繞區(qū)域ar1中第2繞線w2的第n1匝與第1繞線w1的第n1+1匝的電容耦合變強并且分布電容c21變大,在第2卷繞區(qū)域ar2中第1繞線w1的第n2匝與第2繞線w2的第n2+1匝的電容耦合變強并且分布電容c22變大??傊?,橫跨不同匝間而產生的分布電容(不同匝間電容)因為相對于繞線w1,w2的雙方均勻地產生,所以能夠抑制繞線w1,w2的阻抗的不平衡。因此,能夠降低模式轉換特性scd并且能夠實現(xiàn)高品質的共模濾波器。
再有,在本實施方式中,在為了從第1繞線塊bk1切換到第2繞線塊bk2而使繞線w1,w2交叉的時候,一度將2層層繞轉換成單層繞線并將子空間設置于2層層繞與單層繞線之間,由此,因為零零碎碎地將多個空間設置于第1繞線塊bk1與第2繞線塊bk2之間,所以當在第1以及第2卷繞區(qū)域ar1,ar2的邊界上使繞線w1,w2進行交叉的時候能夠縮短從交叉前的匝到交叉后的匝的移動距離。即,能夠縮窄第1卷繞區(qū)域ar1與第2卷繞區(qū)域ar2之間的空間區(qū)域s1的寬度,并且在繞線的卷繞操作時能夠減小剛剛使繞線w1,w2進行交叉之后的匝的卷繞開始位置的偏差。由此,不僅繞線的卷繞操作變得容易而且能夠降低共模濾波器的特性的偏差。
圖17是示意性地表示本發(fā)明的第8實施方式所涉及的共模濾波器8的繞線構造的截面圖。
如圖17所示,共模濾波器8的特征在于,將第3子空間ss3設置于圖17的共模濾波器7的第3繞線塊bk3的鄰接匝之間,并且將第4子空間ss4設置于第4繞線塊bk4的鄰接匝之間。本實施方式的情況下,因為繞線塊bk3,bk4內的鄰接匝的邊界位置分別只有一個地方,所以第3以及第4子空間ss3,ss4也各只有一個,但是在第3以及第4繞線塊bk3,bk4的匝數(shù)較多的情況下也可以分別將第3以及第4子空間ss3,ss4設置于多個鄰接匝的邊界位置。
這樣,在本實施方式中,將子空間設置于單層繞線的鄰接匝之間,由此,因為進一步零零碎碎地將多個空間設置于第1繞線塊bk1與第2繞線塊bk2之間,所以當在第1以及第2卷繞區(qū)域ar1,ar2的邊界上使繞線w1,w2進行交叉的時候能夠進一步縮短從交叉前的匝到交叉后的匝的移動距離。即,能夠進一步縮窄第1卷繞區(qū)域ar1與第2卷繞區(qū)域ar2之間的空間區(qū)域s1的寬度,并且在繞線的卷繞操作時能夠進一步減小剛剛使繞線w1,w2進行交叉之后的匝的卷繞開始位置的偏差。由此,不僅繞線的卷繞操作變得容易而且能夠降低共模濾波器的特性的偏差。
圖18是示意性地表示本發(fā)明的第9實施方式所涉及的共模濾波器9的繞線構造的截面圖。
如圖18所示,共模濾波器9是第2實施方式所涉及的共模濾波器2的應用例,其特征在于,將圖18所表示的第1以及第2繞線塊bk1,bk2的組合作為單位繞線構造u,將多個(在這里是2個)該單位繞線構造u設置于卷芯部11a上。在本實施方式中具有2個單位繞線構造u1,u2,由第1以及第2繞線w1,w2構成的繞線構造被4個繞線塊分割。在第1以及第2繞線w1,w2的匝數(shù)非常多的情況(例如80匝)下并且在將其細分割的情況(例如20匝×4)下,比粗分割的情況(例如40匝×2)更能夠提高不同匝間電容的平衡。因此,能夠降低模式轉換特性scd并且能夠實現(xiàn)高品質的共模濾波器。
還有,本實施方式是第2實施方式所涉及的共模濾波器2的應用例,但是作為第1、第3~第8實施方式所涉及的共模濾波器1、3~8的應用例也是可以的,并且進一步將它們適當組合也是可以的。
圖19是表示共模濾波器21的詳細結構的大致平面圖。另外,圖20是圖19所表示的共模濾波器21的大致截面圖,a是沿著a1~a1’線的截面圖,b是沿著a2~a2’線的截面圖。
如圖19以及圖20所示,共模濾波器21具備由所謂層繞而被卷繞于鼓形芯11的卷芯部11a的一對繞線w1,w2。第1繞線w1被直接卷繞于卷芯部11a的表面并構成第1層繞線層(第1層),第2繞線w2除去一部分而構成被重疊卷繞于第1層的外側的第2層繞線層(第2層)。第1繞線w1和第2繞線w2實質上是相同匝數(shù)(在這里是12匝)。
由一對繞線w1,w2構成的繞線構造構成被設置于位于卷芯部11a的長邊方向的一端側的第1卷繞區(qū)域ar1的第1繞線塊bk1、被設置于位于卷芯部11a的長邊方向的另一端側的第2卷繞區(qū)域ar2的第2繞線塊bk2。第1繞線w1的第1~第6匝(第1繞線圖案)以及第2繞線w2的第1~第6匝(第3繞線圖案)構成第1繞線塊bk1,第1繞線w1的第7~第12匝(第2繞線圖案)以及第2繞線w2的第7~第12匝(第4繞線圖案)構成第2繞線塊bk2。
第1繞線w1從卷芯部11a的一端朝著另一端按順序被卷繞。特別是在第1以及第2卷繞區(qū)域ar1,ar2內,第1繞線w1在線間沒有間隙并且被緊密地卷繞。另一方面,在位于第1卷繞區(qū)域ar1與第2卷繞區(qū)域ar2之間的空間區(qū)域s1,將空間設置于第1繞線塊bk1與第2繞線塊bk2之間。即,繞線w1的第1~第6匝被緊密卷繞并且將空間設置于第6匝與第7匝之間,第7~第12匝再次被緊密卷繞。
第2繞線w1也從卷芯部11a的一端朝著另一端按順序被卷繞,但是一邊嵌入到被形成于第1繞線w1的線間的山谷之間一邊被卷繞。即,第2繞線w2不是被配置于與其同一匝的第1繞線w1的正上方并且卷芯部11a的長邊方向的位置互相不一致。第2繞線w2的第1匝位于第1繞線w1的第1匝與第2匝之間的山谷之間,直至第5匝為止被重疊卷繞于由第1繞線w1構成的繞線層之上。
第2繞線w2的第6匝陷入到第1繞線塊bk1與第2繞線塊bk2之間的空間從而接觸于卷芯部11a的表面,并且不是成為第2層而是成為第1層的一部分。第7匝也與第6匝相同。第2繞線w2的第6匝和第7匝本來被形成于第2層是理想的,但是,在將空間設置于第1繞線w1的第6匝與第7匝之間的情況下,因為缺少支撐第2繞線w2的第1繞線w1的2匝中的一個,所以不能夠維持第2層的位置。因此,作為現(xiàn)實的構造,對于第6以及第7匝,采用從最初卷繞潰塌的狀態(tài)。
第2繞線w2的第8~第12匝再次一邊嵌入到被形成于第1繞線w1的線間的山谷之間一邊被卷繞。第2繞線w2的第8匝位于第1繞線w1的第7匝與第8匝之間的山谷之間,直至第12匝為止被重疊卷繞于由第1繞線w1構成的繞線層之上。
以上是12匝的情況,但是如果將其一般化的話則變成如以下所述那樣。在將第1以及第2卷繞區(qū)域ar1,ar2中的第1以及第2繞線w1,w2的匝數(shù)都設為n(n為正數(shù))的時候,在第1卷繞區(qū)域ar1的第1層上,分別卷繞有n匝的第1繞線w1(第1繞線圖案)和1匝的第2繞線w2(第3繞線圖案),另外,在第1卷繞區(qū)域ar1的第2層上,卷繞有n-1匝的第2繞線(第3繞線圖案)。同樣,在第2卷繞區(qū)域ar2的第1層上,分別卷繞有n匝的第1繞線w1(第2繞線圖案)和1匝的第2繞線w2(第4繞線圖案),另外,在第2卷繞區(qū)域ar2的第2層上,卷繞有n-1匝的第2繞線w2(第4繞線圖案)。
如圖所示,第1繞線塊bk1的繞線構造和第2繞線塊bk2的繞線構造相對于邊界線b是互相對稱的形狀(左右對稱)。特別是第1繞線塊bk1內的繞線w1,w2的位置關系和第2繞線塊bk2內的繞線w1,w2的位置關系為左右對稱,但是,第1繞線塊bk1內以及第2繞線塊bk2內的第1以及第2繞線w1,w2的位置關系非左右對稱。
例如,處于與第1繞線塊bk1的第1繞線w1的第1~第6匝相對稱的關系的是第2繞線塊bk2的第1繞線w1的第12~第7匝,都是第1繞線w1。另外,處于與第1繞線塊bk1的第2繞線w2的第1~第5匝相對稱的關系的是第2繞線塊bk2的第2繞線w2的第12~第8匝,都是第2繞線w2。再有,處于與第1繞線塊bk1的第1繞線w1的第6匝相對稱的關系的是第2繞線塊bk2的第1繞線w1的第7匝,都是第1繞線w1。還有,對稱性在卷繞開始或卷繞結束的位置上怎么也會潰塌,但是這樣一點點對稱性的偏差在允許范圍內。
如以上所述,在由第1以及第2繞線w1,w2構成的繞線構造包含繞線的位置關系并成為左右對稱的情況下,因為橫跨不同的匝之間而產生的分布電容(不同匝間電容)均勻地產生于繞線w1,w2的雙方,所以能夠抑制繞線w1,w2的阻抗的不平衡。因此,能夠降低scd(由于差分信號成分被轉換成共模而引起的噪聲)并且能夠實現(xiàn)高品質的共模濾波器。
再有,如本實施方式那樣,在將空間設置于第1塊與第2塊之間的情況下,能夠容易地實現(xiàn)左右對稱的繞線構造,并且能夠充分地降低不同匝間電容的影響。因此,能夠充分地降低scd并能夠實現(xiàn)高品質的共模濾波器。
在上述實施方式中,列舉了左右的對稱性是完全的情況,但是并不一定有必要是完全對稱,也可以包含一部分非對稱部分。
圖21是表示本發(fā)明的第11實施方式所涉及的共模濾波器22的結構的大致截面圖。
如圖21所示,共模濾波器22的特征在于,第1以及第2繞線w1,w2的匝數(shù)為13匝(奇數(shù)匝),繞線構造的對稱性在卷芯部11a的長邊方向的一方的端部上發(fā)生潰塌。從第1到第12匝為止與第10實施方式相同。在本實施方式中,繼第12匝還設置第13匝,第1繞線w1的第13匝(第5繞線圖案)以及第2繞線w2的第13匝(第6繞線圖案)構成被設置于第3卷繞區(qū)域ar3的第3繞線塊bk3。
在將第2以及第3繞線塊bk2,bk3作為一個繞線塊bk4來看的情況下,在第1繞線塊bk1與第4繞線塊bk4之間不存在嚴格的對稱性。在將第1以及第2繞線w1,w2作為13匝的情況下不能夠分成均等。但是,在本實施方式中,分成左側6匝和右側7匝,從而右側7匝中的6匝和左側的6匝具有左右對稱的關系。在第1繞線塊bk1內的第1~第6匝與第2繞線塊bk2的第7~第12匝之間確保對稱性,作為非對稱部分的第3繞線塊bk3的匝數(shù)比較少,所以不會較大地受到非對稱部分的影響,并且能夠取得與第10實施方式相同的效果。
在由第1以及第2繞線w1,w2構成的繞線構造相對于第1以及第2繞線塊進一步包含非對稱的第3繞線塊的情況,第3繞線塊bk3中的第1以及第2繞線w1,w2(第5,第6繞線圖案)的匝數(shù)分別優(yōu)選為第1以及第2繞線塊bk1,bk2的各個中的第1以及第2繞線w1,w2的匝數(shù)的一半以下。例如在如圖所示第1以及第2繞線塊bk1,bk2中的w1,w2的匝數(shù)都是6匝的情況下,第3繞線塊bk3中的繞線w1,w2的匝數(shù)分別優(yōu)選為3匝以下。在非對稱部分的匝數(shù)超過對稱部分的匝數(shù)的一半的情況下不能夠忽視其影響,并且噪聲降低效果變得不充分,但是在一半以下的情況下雙方的繞線的阻抗的不平衡比較小并且實用上沒有問題。
第3繞線塊bk3中的第1以及第2繞線w1,w2的匝數(shù)不管第1以及第2繞線塊bk1,bk2內的繞線的匝數(shù)如何,都特別優(yōu)選為2匝以下。如果不是有意地打算成為非對稱的話,那么在大多的情況下可以認為能夠將非對稱部分的匝數(shù)收斂到2匝以內,如果在該范圍內的話,則阻抗的不平衡的影響非常小,與沒有非對稱部分的情況相比較基本上沒有變化。
圖22是表示本發(fā)明的第12實施方式所涉及的共模濾波器23的結構的大致截面圖。
如圖22所示,共模濾波器23的特征在于,第1以及第2繞線w1,w2的匝數(shù)為13匝(奇數(shù)匝),繞線構造的對稱性在卷芯部11a的長邊方向的中央部發(fā)生潰塌。第1以及第2繞線w1,w2的第1~第6匝與第10實施方式相同。在第2繞線w2的第6匝的旁邊卷繞有第1繞線w1的第7匝(第5繞線圖案),在第1繞線w1的第7匝的旁邊卷繞有第2繞線w2的第7匝(第6繞線圖案)。第1以及第2繞線w1,w2的第7匝都被設置于第1層,并構成被設置于第3卷繞區(qū)域ar3的第3繞線塊bk3。之后,第1以及第2繞線w1,w2的第8~第13匝與第10實施方式中的第7~第12匝相同地被卷繞。
在將第1繞線塊bk1和第3繞線塊bk3的第1繞線w1的第7匝作為一個繞線塊bk4并且將第2繞線塊bk2和第3繞線塊bk3的第2繞線w2的第7匝作為另一個繞線塊bk5來看的情況下,在第4繞線塊bk4與第5繞線塊bk5之間不存在嚴格的對稱性。但是,在第1繞線塊bk1內的第1~第6匝與第2繞線塊bk2的第7~第12匝之間確保對稱性,作為非對稱部分的第3繞線塊bk3的匝數(shù)比較少,所以與第11實施方式相同,不會較大地受到非對稱部分的影響,能夠取得與第10實施方式相同的效果。
還有,在本實施方式中,不將空間設置于第1繞線塊bk1與第2繞線塊bk2之間,但是也可以如第10實施方式那樣設置空間。在將空間設置于第1繞線塊bk1與第2繞線塊bk2之間的情況下能夠容易地實現(xiàn)左右對稱的繞線構造,并且能夠充分地降低不同匝間電容的影響,因此,能夠充分降低scd并且能夠實現(xiàn)高品質的共模濾波器。
圖23是表示本發(fā)明的第13實施方式所涉及的共模濾波器24的結構的大致平面圖。另外,圖24是圖23所表示的共模濾波器24的大致截面圖,a是沿著a1~a1’線的截面圖,b是沿著a2~a2’線的截面圖。
如圖23以及圖24所示,共模濾波器24的特征在于,從第2繞線w2的第2層陷入到第1層的陷入部分不是被設置于卷芯部11a的長邊方向的中央部而是被設置于兩端部。
第1繞線w1從卷芯部11a的一端朝著另一端按順序被卷繞。特別是第1繞線w1的第1~第12匝在線間沒有間隙而且緊密地被卷繞,不設置第6匝與第7匝之間的空間。即,在第1繞線塊bk1與第2繞線塊bk2之間不設置線間的空間。
第2繞線w2也從卷芯部11a的一端朝著另一端按順序被卷繞,但是一邊嵌入到被形成于第1繞線w1的線間的山谷之間一邊被卷繞。第2繞線w2的第1匝和第12匝陷入到第1層并接觸于卷芯部11a的表面,不是第2層而是成為第1層的一部分。
第2繞線w2的第2匝位于第1繞線w1的第1匝與第2匝之間的山谷之間,直至第6匝為止被重疊緊密地卷繞于由第1繞線w1構成的繞線層之上。第6匝位于第1繞線的第5匝與第6匝之間的山谷之間。
第7匝飛過1個下一卷繞位置(山谷之間)而被配置,位于第1繞線w1的第7匝與第8匝之間的山谷之間,直至第11匝為止一邊嵌入到被形成于第1繞線w1的線間的山谷之間一邊被卷繞。最終匝即第12匝與第1匝相同陷入到第1層并接觸于卷芯部11a的表面,從而不是第2層而是成為第1層的一部分。
如圖所示,第1繞線塊bk1的繞線構造和第2繞線塊bk2的繞線構造相對于邊界線b為互相對稱的形狀(左右對稱)。特別是第1繞線塊bk1內的繞線w1,w2的位置關系和第2繞線塊bk2內的繞線w1,w2的位置關系為左右對稱。但是,第1繞線塊bk1內以及第2繞線塊bk2內的第1以及第2繞線w1,w2的位置關系不是左右對稱。
例如,處于與第1繞線塊bk1的第2繞線w2的第1匝相對稱的關系的是第2繞線塊bk2的第2繞線w2的第12匝,都是第2繞線w2。另外,處于與第1繞線塊bk1的第1繞線w1的第1~第6匝相對稱的關系的是第2繞線塊bk2的第1繞線w1的第12~第7匝,都是第1繞線w1。再有,處于與第1繞線塊bk1的第2繞線w2的第2~第6匝相對稱的關系的是第2繞線塊bk2的第2繞線w2的第11~第7匝,都是第2繞線w2。還有,對稱性在卷繞開始或卷繞結束的位置上怎么也會潰塌,但是這樣一點點對稱性的偏差在允許范圍內。
如以上所述,在由第1以及第2繞線w1,w2構成的繞線構造包含繞線的位置關系并成為左右對稱的情況下,因為不同匝間電容在繞線w1,w2的雙方均勻地產生,所以能夠抑制繞線w1,w2的阻抗的不平衡。因此,與第10實施方式相同,能夠降低scd并且能夠實現(xiàn)高品質的共模濾波器。
圖25是表示本發(fā)明的第14實施方式所涉及的共模濾波器25的結構的大致平面圖。另外,圖26是圖25所表示的共模濾波器25的大致截面圖,a是沿著a1~a1’線的截面圖,b是沿著a2~a2’線的截面圖。
如圖25以及圖26所示,共模濾波器25的特征在于,一對繞線由所謂雙線繞組而被卷繞。所謂雙線繞組,是指1根1根交替配置第1以及第2繞線w1,w2的卷繞方法,優(yōu)選被用于初級·次級的緊密結合為必要的情況。第1繞線w1和第2繞線w2在互相平行的狀態(tài)下在卷芯部11a的長邊方向上被卷繞并構成第1層繞線層。第1繞線w1和第2繞線w2實質上為相同匝數(shù)(在這里是6匝)。
由一對繞線w1,w2構成的繞線構造具有被設置于卷芯部11a的長邊方向的一端側的第1繞線塊bk1和被設置于卷芯部11a的長邊方向的另一端側的第2繞線塊bk2。第1以及第2繞線w1,w2的第1~第3匝構成第1繞線塊bk1,第1以及第2繞線w1,w2的第4~第6匝構成第2繞線塊bk2。
在第1塊(第1~第3匝)中,第1繞線w1位于左側,第2繞線w2位于右側,并且以該順序在線間沒有間隙地進行緊密卷繞,但是在第2塊(第4~第6匝)中位置關系顛倒,第2繞線w2位于左側,第1繞線w1位于右側,并且以該順序在線間沒有間隙地進行緊密卷繞。
如圖所示,第1繞線塊bk1的繞線構造和第2繞線塊bk2的繞線構造相對于邊界線b為互相對稱的形狀(左右對稱)。特別是第1繞線塊bk1內的繞線w1,w2的位置關系和第2繞線塊bk2內的繞線w1,w2的位置關系為左右對稱。但是,第1繞線塊bk1內以及第2繞線塊bk2內的第1以及第2繞線w1,w2的位置關系不是左右對稱。
例如,處于與第1繞線塊bk1的第1繞線w1的第1、第2以及第3匝相對稱的關系的是第2繞線塊bk2的第1繞線w1的第6、第5以及第4匝,都是第1繞線w1。另外,處于與第1繞線塊bk1的第2繞線w2的第1、第2以及第3匝相對稱的關系的是第2繞線塊bk2的第2繞線w2的第6、第5以及第4匝,都是第2繞線w2。還有,對稱性在卷繞開始或卷繞結束的位置上怎么也會潰塌,但是這樣一點點對稱性偏差在允許范圍內。
如以上所述,在由第1以及第2繞線w1,w2構成的繞線構造包含繞線的位置關系并成為左右對稱的情況下,因為不同匝間電容相對于繞線w1,w2的雙方均勻地產生,所以能夠抑制繞線w1,w2的阻抗的不平衡。因此,能夠降低scd并且能夠實現(xiàn)高品質的共模濾波器。
再有,如本實施方式那樣,在將空間設置于第1塊與第2塊之間的情況下,能夠進一步擴大由左右對稱構造起到的效果,并且能夠充分地降低scd。
本發(fā)明并不限定于以上的實施方式,只要是在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內可以增加各種各樣的變更,這些變更當然包含于本發(fā)明。
例如,在上述實施方式中,作為一對繞線被卷繞的芯而使用鼓形芯,但是本發(fā)明中的芯并不限定于鼓形芯,只要是具有相對于一對繞線的卷芯部的芯的話則不管怎樣的形狀的芯都是可以的。關于卷芯部的截面形狀,也不一定必須是矩形,六邊形、八邊形、圓形以及橢圓形等都是可以的。另外,各個繞線的匝數(shù)也可以多于上述實施方式。例如,可以以層繞來作為30~50匝,并且電感成為200~400μh左右,也可以以雙線繞組來作為15~25匝,并且電感成為100~200μh。
另外,在上述實施方式中,在空間區(qū)域s1內使第1以及第2繞線w1,w2進行交叉,但是繞線w1,w2進行交叉的地點并不限定于空間區(qū)域s1,例如也可以在即將卷繞于卷芯部11a之前使從空間區(qū)域s1移向第2卷繞區(qū)域ar2移動的繞線w1,w2進行交叉。再有,繞線w2,w2的交叉如果是可以的話則也可以省略空間區(qū)域s1。
另外,在上述實施方式中,將第1卷繞區(qū)域中的第1以及第2繞線w1,w2的第1匝數(shù)m1作為正的整數(shù)(4匝、6匝等),同樣將所述第2卷繞區(qū)域中的第1以及第2繞線w1,w2的第2匝數(shù)m2作為正的整數(shù),但是并不一定有必要是正的整數(shù),如果是正數(shù)的話則隨便幾匝都可以。因此,例如即使是4.5匝那樣的不成整數(shù)的匝數(shù)也可以。