專利名稱：常模噪聲抑制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及抑制通過導(dǎo)線傳送的常模噪聲的常模噪聲抑制電路。
背景技術(shù)：
開關(guān)式電源、倒相器、照明設(shè)備的點(diǎn)亮電路等的大功率電子設(shè)備具有進(jìn)行功率的轉(zhuǎn)換的功率轉(zhuǎn)換電路。功率轉(zhuǎn)換電路具有將直流轉(zhuǎn)換為方波的交流的轉(zhuǎn)換電路。因此，功率轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生了頻率與轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換頻率相同頻率的脈動(dòng)電壓(ripple voltage)和伴隨轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換工作的噪聲。該脈動(dòng)電壓和噪聲對(duì)其他設(shè)備有惡劣影響。因此，需要在功率轉(zhuǎn)換電路和其他設(shè)備或線路之間設(shè)置降低脈動(dòng)電壓和噪聲的單元。
作為降低脈動(dòng)電壓和噪聲的單元，最好使用包含電感元件(電感器)和電容器的濾波器，所謂的LC濾波器。LC濾波器除了具有一個(gè)電感元件和一個(gè)電容器之外，還有T型濾波器和π型濾波器等。另外，消除電磁干擾(EMI)用的一般的噪聲濾波器也是LC濾波器的一種。一般的EMI濾波器構(gòu)成為組合了共模阻流線圈(choke coil)、標(biāo)準(zhǔn)模式阻流線圈、X電容器、Y電容器等的離散(discrete)元件。
最近，作為在構(gòu)成家庭內(nèi)的通信網(wǎng)時(shí)使用的通信技術(shù)，有望用電力線通信，其開發(fā)正在發(fā)展。電力線通信將高頻信號(hào)疊加在電力線上來(lái)進(jìn)行通信。在該電力線通信中，通過連接在電力線上的各種電氣·電子設(shè)備的工作，在電力線上產(chǎn)生了噪聲，其引起了誤碼率的增加等的通信質(zhì)量的降低。因此，需要減少電力線上的噪聲的單元。另外，在電力線通信中，需要阻止屋內(nèi)電力線上的通信信號(hào)向屋外電力線泄漏。作為降低這種電力線上的噪聲或阻止屋內(nèi)電力線上的通信信號(hào)向屋外電力線泄漏的單元，使用LC濾波器。
另外，在兩條導(dǎo)線上傳送的噪聲有在兩條導(dǎo)線之間產(chǎn)生電位差的常模噪聲和在兩條導(dǎo)線上用同一相位來(lái)傳送的共模噪聲。
在日本特開平9-102723號(hào)公報(bào)中記載了使用了變壓器的線路濾波器。這種線路濾波器具有變壓器和濾波器電路。變壓器的二次繞組插入到輸送從交流電源向負(fù)載供給的功率的兩條導(dǎo)線中的一條。將濾波器電路的兩個(gè)輸入端連接到交流電源的兩端，將濾波器電路的兩個(gè)輸出端連接到變壓器的一次繞組的兩端。在該線路濾波器中，通過濾波器電路來(lái)從電源電壓中抽出噪聲成份，并將該噪聲成份供給變壓器的一次繞組，從而在插入了變壓器的二次繞組的導(dǎo)線上從電源電壓中減去了噪聲成份。該線路濾波器降低了標(biāo)準(zhǔn)模式的噪聲。
在現(xiàn)有的LC濾波器中，由于具有由電感和電容決定的固有的諧振頻率，所以有僅在窄的頻率范圍中得到希望的衰減量的問題。
另外，插入到電力輸送用的導(dǎo)線的濾波器要求在流過電力輸送用的電流的狀態(tài)下得到希望的特性和對(duì)溫度升高的對(duì)策。因此，通常，功率轉(zhuǎn)換電路的濾波器中的電感元件使用帶氣隙(gap)的鐵氧體磁芯來(lái)作為磁芯。但是，由于這種電感元件中，其特性接近于空芯的電感元件的特性，所以為了實(shí)現(xiàn)希望的特性，有電感元件大型化的問題。
另外，在日本特開平9-102723號(hào)公報(bào)記載的線路濾波器中，若濾波器電路的阻抗為0，并且變壓器的耦合系數(shù)為1，則理論上可以完全去除噪聲成份。但是，實(shí)際上，濾波器電路的阻抗根據(jù)頻率變化，而不是0。尤其，在通過電容器構(gòu)成濾波器電路的情況下，通過該電容器和變壓器的一次繞組，構(gòu)成了串聯(lián)諧振電路。因此，包含該電容器和變壓器的一次繞組的信號(hào)路徑的阻抗僅在串聯(lián)諧振電路的諧振頻率附近的窄的頻率范圍中變小。結(jié)果，在該線路濾波器中，僅可在窄的頻率范圍去除噪聲成份。另外，變壓器的耦合系數(shù)實(shí)際上比1小。因此，并非從電源電壓中完全減去供給變壓器的一次繞組的噪聲成份。由此，在實(shí)際構(gòu)成的線路濾波器中，有在寬的頻率范圍中不能有效去除噪聲成份的問題。
另外，在如電力線通信那樣，在電力線上疊加100dBμV左右的常模信號(hào)來(lái)進(jìn)行通信的情況下，為了防止常模信號(hào)對(duì)通信設(shè)備之外的電子設(shè)備產(chǎn)生影響，設(shè)置具有高衰減率的濾波器電路是必不可少的。
另外，在將包含高次諧波對(duì)策電路的電源電路、包含馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路的倒相器控制設(shè)備和進(jìn)行相位控制的照明設(shè)備等連接到電力線的情況下，由于將轉(zhuǎn)換電路直接連接到電力線，所以在電力線中產(chǎn)生了大的常模噪聲。因此，在這種情況下，設(shè)置具有高衰減率的濾波器電路是不可缺少的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在寬的頻率范圍中具有高的常模噪聲的衰減特性的常模噪聲抑制電路。
本發(fā)明的常模噪聲抑制電路，抑制通過第一和第二導(dǎo)線傳送的、在這些導(dǎo)線之間產(chǎn)生電位差的常模噪聲，包括至少一個(gè)噪聲抑制部，抑制常模噪聲；以及至少一個(gè)噪聲抑制用電容器，一端連接到第一導(dǎo)線，另一端連接到第二導(dǎo)線。
噪聲抑制部具有第一和第二檢測(cè)·注入部，在彼此不同的位置上連接在第一導(dǎo)線上，分別進(jìn)行對(duì)應(yīng)于常模噪聲的信號(hào)的檢測(cè)或抑制常模噪聲用的注入信號(hào)的注入；以及注入信號(hào)傳送路徑，通過與第一和第二導(dǎo)線不同的路徑來(lái)連接第一和第二檢測(cè)·注入部，傳送注入信號(hào)。
本發(fā)明的常模噪聲抑制電路中，在第一檢測(cè)·注入部進(jìn)行對(duì)應(yīng)于常模噪聲的信號(hào)的檢測(cè)時(shí)，第二檢測(cè)·注入部將根據(jù)該檢測(cè)出的信號(hào)生成的注入信號(hào)注入到第一導(dǎo)線。另外，在第二檢測(cè)·注入部進(jìn)行對(duì)應(yīng)于常模噪聲的信號(hào)的檢測(cè)時(shí)，第一檢測(cè)·注入部將根據(jù)該檢測(cè)出的信號(hào)生成的注入信號(hào)注入到第一導(dǎo)線。
本發(fā)明的常模噪聲抑制電路可以具備一個(gè)噪聲抑制部和在彼此不同的位置上配置的兩個(gè)噪聲抑制用電容器，噪聲抑制部也可配置在兩個(gè)噪聲抑制用電容器之間的位置上。
另外，本發(fā)明的常模噪聲抑制電路可以具備在彼此不同的位置上配置的兩個(gè)噪聲抑制部和一個(gè)噪聲抑制用電容器，噪聲抑制用電容器配置在兩個(gè)噪聲抑制部之間的位置上。
另外，本發(fā)明的常模噪聲抑制電路可以具備在彼此不同的位置上配置的兩個(gè)噪聲抑制部和在彼此不同的位置上配置的兩個(gè)噪聲抑制用電容器，交替配置噪聲抑制部和噪聲抑制用電容器。
另外，本發(fā)明的常模噪聲抑制電路中，第一檢測(cè)·注入部可以具有在預(yù)定的第一位置上插入第一導(dǎo)線的第一電感元件和耦合到第一電感元件上的第二電感元件。另外，注入信號(hào)傳送路徑可以包含使注入信號(hào)通過的檢測(cè)·注入用電容器，注入信號(hào)傳送路徑的一端在與第一位置不同的第二位置上連接到第一導(dǎo)線，注入信號(hào)傳送路徑的另一端連接到第二導(dǎo)線，注入信號(hào)傳送路徑的途中插入第二電感元件，注入信號(hào)傳送路徑和第一導(dǎo)線的連接點(diǎn)形成第二檢測(cè)·注入部。這種情況下，噪聲抑制部還具有波高值降低部，在第一導(dǎo)線中，設(shè)置在第一檢測(cè)·注入部和第二檢測(cè)·注入部之間，降低常模噪聲的波高值。
本發(fā)明的常模噪聲抑制電路中，第一檢測(cè)·注入部可以具有在預(yù)定的第一位置中插入到第一導(dǎo)線的第一電感元件；耦合到第一電感元件上的第二電感元件；在對(duì)應(yīng)于第一位置的位置上插入第二導(dǎo)線的第三電感元件和耦合到第三電感元件上的第四電感元件。另外，注入信號(hào)傳送路徑可以包含使注入信號(hào)通過的檢測(cè)·注入用電容器，注入信號(hào)傳送路徑的一端在與第一位置不同的第二位置上連接到第一導(dǎo)線，注入信號(hào)傳送路徑的另一端在對(duì)應(yīng)于第二位置的位置上連接到第二導(dǎo)線，注入信號(hào)傳送路徑的途中串聯(lián)插入第二電感元件和第四電感元件，注入信號(hào)傳送路徑和第一導(dǎo)線的連接點(diǎn)與注入信號(hào)傳送路徑和第二導(dǎo)線的連接點(diǎn)形成第二檢測(cè)·注入部。這種情況下，噪聲抑制部也可還具有波高值降低部，在第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線中，設(shè)置在第一檢測(cè)·注入部和第二檢測(cè)·注入部之間，降低常模噪聲的波高值。
本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)可以以下面的說(shuō)明為基礎(chǔ)來(lái)充分理解。


圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的常模噪聲抑制電路的結(jié)構(gòu)的第一例的電路圖；圖2是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的常模噪聲抑制電路的結(jié)構(gòu)的第二例的電路圖；圖3是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的常模噪聲抑制電路的結(jié)構(gòu)的第三例的電路圖；
圖4是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的常模噪聲抑制電路的結(jié)構(gòu)的第四例的電路圖；圖5是表示抵消型噪聲抑制電路的基本結(jié)構(gòu)的框圖；圖6是表示抵消型噪聲抑制電路的具體結(jié)構(gòu)的第一例的電路圖；圖7是表示抵消型噪聲抑制電路的具體結(jié)構(gòu)的第二例的電路圖；圖8是表示抵消型噪聲抑制電路的具體結(jié)構(gòu)的第三例的電路圖；圖9是表示抵消型噪聲抑制電路的具體結(jié)構(gòu)的第四例的電路圖；圖10是表示抵消型噪聲抑制電路的具體結(jié)構(gòu)的第五例的電路圖；圖11是表示抵消型噪聲抑制電路的具體結(jié)構(gòu)的第六例的電路圖；圖12是表示抵消型噪聲抑制電路的具體結(jié)構(gòu)的第七例的電路圖；圖13是表示抵消型噪聲抑制電路的具體結(jié)構(gòu)的第八例的電路圖；圖14是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的常模噪聲抑制電路的傳送特性的一例的特性圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。首先，說(shuō)明在本發(fā)明的一實(shí)施方式中使用的噪聲抑制技術(shù)。在本實(shí)施方式中，使用抵消型噪聲抑制電路。參照?qǐng)D5，來(lái)說(shuō)明該抵消型噪聲抑制電路的基本結(jié)構(gòu)和作用。
如圖5所示，抵消型噪聲抑制電路包括在彼此不同的位置中連接在導(dǎo)線101上的兩個(gè)檢測(cè)·注入部102、103；通過與導(dǎo)線101不同的路徑來(lái)連接兩個(gè)檢測(cè)·注入部102、103的注入信號(hào)傳送路徑104；以及在導(dǎo)線101中在檢測(cè)·注入部102、103之間設(shè)置的波高值降低部105。
檢測(cè)·注入部102、103分別進(jìn)行對(duì)應(yīng)于噪聲的信號(hào)的檢測(cè)或抑制噪聲用的注入信號(hào)的注入。注入信號(hào)傳送路徑104傳送注入信號(hào)。波高值降低部105降低噪聲的波高值。檢測(cè)·注入部102例如包含電感元件。注入信號(hào)傳送路徑104例如包含由電容器構(gòu)成的高通濾波器。另外，波高值降低部105包含阻抗元件，例如電感元件。
圖5所示的抵消型噪聲抑制電路在噪聲的產(chǎn)生源除了位置A和位置B之間的位置之外還位于比位置A接近于位置B的位置的情況下，檢測(cè)·注入部103在位置B中檢測(cè)出對(duì)應(yīng)于導(dǎo)線101上的噪聲的信號(hào)，并且根據(jù)該信號(hào)，為了抑制導(dǎo)線101上的噪聲，生成向?qū)Ь€101注入的注入信號(hào)。該注入信號(hào)經(jīng)注入信號(hào)傳送路徑104，送到檢測(cè)·注入部102。檢測(cè)·注入部102將注入信號(hào)注入到導(dǎo)線101，使其相對(duì)導(dǎo)線101上的噪聲反相。由此，導(dǎo)線101上的噪聲通過注入信號(hào)來(lái)進(jìn)行抵消，在導(dǎo)線101上從位置A到噪聲的行進(jìn)方向端抑制了噪聲。另外，在本申請(qǐng)中，所謂噪聲還包含不需要的信號(hào)。
另外，在圖5所示的抵消型噪聲抑制電路中，在噪聲的產(chǎn)生源除了位置A和位置B之間的位置之外還位于比位置B接近于位置A的位置的情況下，檢測(cè)·注入部102在位置A中檢測(cè)出對(duì)應(yīng)于導(dǎo)線101上的噪聲的信號(hào)，并且根據(jù)該信號(hào)，為了抑制導(dǎo)線101上的噪聲，而生成向?qū)Ь€101注入的注入信號(hào)。該注入信號(hào)經(jīng)注入信號(hào)傳送路徑104，送到檢測(cè)·注入部103。檢測(cè)·注入部103將注入信號(hào)注入到導(dǎo)線101上，使其相對(duì)導(dǎo)線101上的噪聲反相。由此，導(dǎo)線101上的噪聲通過注入信號(hào)來(lái)進(jìn)行抵消，在導(dǎo)線101上從位置B到噪聲的行進(jìn)方向端抑制了噪聲。
另外，波高值降低部105在位置A和位置B之間，降低了通過導(dǎo)線101的噪聲的波高值。由此，降低了經(jīng)導(dǎo)線101傳送的噪聲的波高值和經(jīng)注入信號(hào)傳送路徑104向?qū)Ь€101注入的注入信號(hào)的波高值的差。
根據(jù)抵消型噪聲抑制電路，可以在寬的頻率范圍中有效抑制噪聲。
另外，抵消型噪聲抑制電路還可構(gòu)成為除去波高值降低部105。但是，在抵消型噪聲抑制電路中，與不具有波高值降低部105的情況相比，具有波高值降低部105可以在更寬的頻率范圍中抑制噪聲。
接著，參照?qǐng)D6到圖13，來(lái)說(shuō)明抑制常模噪聲用的抵消型噪聲抑制電路的具體結(jié)構(gòu)的第一到第八例。首先，參照?qǐng)D6、圖7，來(lái)說(shuō)明抵消型噪聲抑制電路的具體結(jié)構(gòu)的第一和第二例。
圖6所示的第一例的抵消型噪聲抑制電路包括一對(duì)端子111a、111b、另一對(duì)端子112a、112b、連接在端子111a、112a之間的導(dǎo)線113和連接在端子111b、112b之間的導(dǎo)線114。抵消型噪聲抑制電路還具有在預(yù)定的第一位置P1a上插入導(dǎo)線113的繞組115a、磁芯115c、經(jīng)磁心115c耦合到繞組115a上的繞組115b和注入信號(hào)傳送路徑119。注入信號(hào)傳送路徑119的一端在與第一位置P1a不同的位置，具體為繞組115a和端子111a之間的第二位置P2a連接到導(dǎo)線113上。注入信號(hào)傳送路徑119的另一端連接到導(dǎo)線114上。繞組115b插入到注入信號(hào)傳送路徑119的途中。另外，在注入信號(hào)傳送路徑119的途中設(shè)置電容器116。電容器116配置在注入信號(hào)傳送路徑119和導(dǎo)線113的連接點(diǎn)與繞組115b之間。
在圖6所示的抵消型噪聲抑制電路中，繞組115a、115b和磁芯115c對(duì)應(yīng)于圖5中的檢測(cè)·注入部102。另外，繞組115a對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的第一電感元件，繞組115b對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的第二電感元件。另外，注入信號(hào)傳送路徑119和導(dǎo)線113的連接點(diǎn)形成圖5的檢測(cè)·注入部103。另外，注入信號(hào)傳送路徑119對(duì)應(yīng)于圖5中的注入信號(hào)傳送路徑104。另外，電容器116對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中的檢測(cè)·注入用電容器。圖6所示的抵消型噪聲抑制電路不具有圖5的波高值降低部105。
這里，說(shuō)明圖6所示的抵消型噪聲抑制電路的作用。在將常模噪聲輸入到端子111a、111b的情況下，通過電容器116，檢測(cè)出對(duì)應(yīng)于第二位置P2a上的常模噪聲的信號(hào)，進(jìn)而，根據(jù)該信號(hào)，通過電容器116，生成對(duì)常模噪聲為反相的注入信號(hào)。該注入信號(hào)經(jīng)注入信號(hào)傳送路徑119，供給繞組115b。繞組115b經(jīng)繞組115a，將注入信號(hào)注入到導(dǎo)線113。由此，在導(dǎo)線113中，從第一位置P1a向常模噪聲的行進(jìn)方向端抑制了常模噪聲。
另外，在將常模噪聲輸入到端子112a、112b的情況下，經(jīng)繞組115a，通過繞組115b，檢測(cè)出對(duì)應(yīng)于第一位置P1a上的常模噪聲的信號(hào)，進(jìn)而根據(jù)該信號(hào)，生成注入信號(hào)。該注入信號(hào)經(jīng)電容器116，注入到導(dǎo)線113，使其相對(duì)常模噪聲反相。由此，在導(dǎo)線113中，從第二位置P2a向常模噪聲的行進(jìn)方向端抑制了常模噪聲。這樣，不會(huì)因噪聲的行進(jìn)方向而改變圖6所示的抵消型噪聲抑制電路的抑制效果。
圖7所示的第二例的抵消型噪聲抑制電路具有電容器117來(lái)代替圖6所示的抵消型噪聲抑制電路中的電容器116。電容器117在注入信號(hào)傳送路徑119和導(dǎo)線114的連接點(diǎn)與繞組115b之間插入到注入信號(hào)傳送路徑119。圖7所示的抵消型噪聲抑制電路的作用、效果與圖6所示的抵消型噪聲抑制電路相同。這樣，圖6、圖7所示的第一和第二例的抵消型噪聲抑制電路功能上等效。
接著，參照?qǐng)D8、圖9，來(lái)說(shuō)明抵消型噪聲抑制電路的具體結(jié)構(gòu)的第三和第四例。
圖8所示的第三例的抵消型噪聲抑制電路為在圖6所示的第一例的抵消型噪聲抑制電路上加上電感元件118的結(jié)構(gòu)。電感元件118在第一位置P1a和第二位置P2a之間插入導(dǎo)線113。電感元件118對(duì)應(yīng)于圖5中的波高值降低部105。
在圖8所示的抵消型噪聲抑制電路中，通過電感元件118，在第一位置P1a和第二位置P2a之間，降低了通過導(dǎo)線113的常模噪聲的波高值。由此，降低了經(jīng)導(dǎo)線113進(jìn)行傳送的常模噪聲的波高值和經(jīng)注入信號(hào)傳送路徑119注入到導(dǎo)線113的注入信號(hào)的波高值的差。圖8所示的抵消型噪聲抑制電路的其他作用、效果與圖6所示的抵消型噪聲抑制電路相同。
圖9所示的第四例的抵消型噪聲抑制電路具有電容器117來(lái)代替圖8所示的抵消型噪聲抑制電路中的電容器116。電容器117在注入信號(hào)傳送路徑119和導(dǎo)線114的連接點(diǎn)與繞組115b之間插入注入信號(hào)傳送路徑119。圖9所示的抵消型噪聲抑制電路的作用、效果與圖8所示的抵消型噪聲抑制電路相同。這樣，圖8、圖9所示的第三和第四例的抵消型噪聲抑制電路功能上等效。
接著，參照?qǐng)D10、圖11，來(lái)說(shuō)明抵消型噪聲抑制電路的具體結(jié)構(gòu)的第五和第六例。
圖10所示的第五例的抵消型噪聲抑制電路為在圖6所示的第一例的抵消型噪聲抑制電路上加上了繞組121a、121b和磁芯121c的結(jié)構(gòu)。在第五例中，繞組121a在對(duì)應(yīng)于第一位置P1a的位置P1b上，插入導(dǎo)線114。繞組121b經(jīng)磁芯121c耦合到繞組121a上。在第五例中，將注入信號(hào)傳送路徑119的一端在第二位置P2a中連接到導(dǎo)線113上。將注入信號(hào)傳送路徑119的另一端在對(duì)應(yīng)于第二位置P2a的位置P2b上連接到導(dǎo)線114上。注入信號(hào)傳送路徑119的途中串聯(lián)插入繞組115b和繞組121b。電容器116在注入信號(hào)傳送路徑119和導(dǎo)線113的連接點(diǎn)與繞組115b之間插入注入信號(hào)傳送路徑119。另外，磁芯115c和磁芯121c可以是同一磁芯。
在圖10所示的抵消型噪聲抑制電路中，繞組115a、115b、磁芯115c和繞組121a、121b、磁芯121c對(duì)應(yīng)于圖5中的檢測(cè)·注入部102。另外，繞組115a對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的第一電感元件，繞組115b對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的第二電感元件，繞組121a對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的第三電感元件，繞組121b對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的第四電感元件。另外，注入信號(hào)傳送路徑119和導(dǎo)線113的連接點(diǎn)、與注入信號(hào)傳送路徑119和導(dǎo)線114的連接點(diǎn)形成圖5的檢測(cè)·注入部103。另外，注入信號(hào)傳送路徑119對(duì)應(yīng)于圖5中的注入信號(hào)傳送路徑104。電容器116對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的檢測(cè)·注入用電容器。圖10所示的抵消型噪聲抑制電路不具有圖5中的波高值降低部105。
接著，說(shuō)明圖10所示的抵消型噪聲抑制電路的作用。在將常模噪聲輸入到端子111a、111b的情況下，通過電容器116，檢測(cè)出對(duì)應(yīng)于位置P2a、P2b上的常模噪聲的信號(hào)，進(jìn)而，根據(jù)該信號(hào)，通過電容器116，來(lái)生成相對(duì)常模噪聲反相的注入信號(hào)。將該注入信號(hào)經(jīng)注入信號(hào)傳送路徑119，供給繞組115b、121b。繞組115b、121b分別經(jīng)繞組115a、121a，將注入信號(hào)注入到導(dǎo)線113、114。另外，注入到導(dǎo)線113的注入信號(hào)相對(duì)在導(dǎo)線113中傳送的常模噪聲為反相，注入到導(dǎo)線114的注入信號(hào)相對(duì)在導(dǎo)線114中傳送的常模噪聲為反相。由此，在導(dǎo)線113、114中，從位置P1a、P1b向常模噪聲的行進(jìn)方向端抑制了常模噪聲。
另外，在將常模噪聲輸入到端子112a、112b的情況下，經(jīng)繞組115a、121a，通過繞組115b、121b，來(lái)檢測(cè)出對(duì)應(yīng)于位置P1a、P1b上的常模噪聲的信號(hào)，進(jìn)而，根據(jù)該信號(hào)來(lái)生成輸入信號(hào)。將該注入信號(hào)注入到導(dǎo)線113、114，使其相對(duì)常模噪聲反相。由此，在導(dǎo)線113、114中，從位置P2a、P2b向常模噪聲的行進(jìn)方向端抑制了常模噪聲。這樣，圖10所示的抵消型噪聲抑制電路的噪聲抑制效果不因噪聲的行進(jìn)方向而改變。
另外，圖10所示的抵消型噪聲抑制電路構(gòu)成為導(dǎo)線113、114的阻抗特性平衡。因此，根據(jù)該抵消型噪聲抑制電路，抑制了來(lái)自導(dǎo)線113、114的放射電場(chǎng)強(qiáng)度的增加，可以抑制放射噪聲的產(chǎn)生。
圖11所示的第六例的抵消型噪聲抑制電路具有電容器117來(lái)代替圖10所示的抵消型噪聲抑制電路中的電容器116。電容器117在繞組115b和繞組121b之間插入到注入信號(hào)傳送路徑119。圖11所示的抵消型噪聲抑制電路的作用、效果與圖10所示的抵消型噪聲抑制電路相同。這樣，圖10、圖11所示的第五和第六例的抵消型噪聲抑制電路功能上等效。
接著，參照?qǐng)D12、圖13，來(lái)說(shuō)明抵消型噪聲抑制電路的具體結(jié)構(gòu)的第七和第八例。
圖12所示的第七例的抵消型噪聲抑制電路為在圖10所示的第五例的抵消型噪聲抑制電路上加上了電感元件118、123的結(jié)構(gòu)。電感元件118在第一位置P1a和第二位置P2a之間插入到導(dǎo)線113。電感元件123在位置P1b和P2b之間插入導(dǎo)線114。電感元件118、123對(duì)應(yīng)于圖5中的波高值降低部105。
圖12所示的抵消型噪聲抑制電路中，通過電感元件118，在位置P1a和位置P2a之間，降低通過導(dǎo)線113的常模噪聲的波高值。同樣，通過電感元件123，在位置P1b和位置P2b之間，降低通過導(dǎo)線114的常模噪聲的波高值。由此，減少了經(jīng)導(dǎo)線113、114傳送的常模噪聲的波高值和經(jīng)注入信號(hào)傳送路徑119注入到導(dǎo)線113、114的注入信號(hào)的波高值的差。圖12所示的抵消型噪聲抑制電路的其他作用、效果與圖10所示的抵消型噪聲抑制電路相同。
圖13所示的第八例的抵消型噪聲抑制電路具有電容器117來(lái)代替圖12所示的抵消型噪聲抑制電路中的電容器116。電容器117在繞組115b和繞組122b之間插入到注入信號(hào)傳送路徑119。圖13所示的抵消型噪聲抑制電路的作用、效果與圖12所示的抵消型噪聲抑制電路相同。這樣，圖12、圖13所示的第七和第八例的抵消型噪聲抑制電路功能上等效。
接著，參照?qǐng)D1到圖4，來(lái)說(shuō)明本實(shí)施方式的常模噪聲抑制電路(下面，僅記為噪聲抑制電路)。本實(shí)施方式的噪聲抑制電路是抑制通過兩個(gè)導(dǎo)線來(lái)進(jìn)行傳送的、在這些導(dǎo)線之間產(chǎn)生電位差的常模噪聲的電路。本實(shí)施方式的噪聲抑制電路使用至少一個(gè)抵消型噪聲抑制電路和至少一個(gè)電容器構(gòu)成。下面，說(shuō)明本實(shí)施方式的噪聲抑制電路的結(jié)構(gòu)的第一到第四例。
圖1是表示本實(shí)施方式的噪聲抑制電路的結(jié)構(gòu)的第一例的電路圖。圖1所示的噪聲抑制電路具有一對(duì)端子1a、1b、另一對(duì)端子2a、2b、連接端子1a、2a之間的第一導(dǎo)線3、連接端子1b、2b之間的第二導(dǎo)線4。
噪聲抑制電路還具有抑制常模噪聲的噪聲抑制部10和在比該噪聲抑制部10還接近于端子2a、2b的位置上、一端連接到導(dǎo)線3另一端連接到導(dǎo)線4的電容器31。另外，電容器31可以配置在比噪聲抑制部10還接近于端子1a、1b的位置上。電容器31對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中的噪聲抑制用電容器。
噪聲抑制部10為抑制常模噪聲的抵消型噪聲抑制電路。噪聲抑制部10的結(jié)構(gòu)可以是圖6到圖13所示的抵消型噪聲抑制電路的任何一個(gè)。圖1表示噪聲抑制部10的結(jié)構(gòu)為圖8所示的抵消型噪聲抑制電路的結(jié)構(gòu)的例子。
即，在圖1所示的噪聲抑制電路中，噪聲抑制部10包括插入到導(dǎo)線3的繞組15a、磁芯15c、經(jīng)磁芯15c耦合到繞組15a上的繞組15b、注入信號(hào)傳送路徑19、電容器16和電感元件18。繞組15a、15b、磁芯15c、注入信號(hào)傳送路徑19、電容器16和電感元件18分別對(duì)應(yīng)于圖8中的繞組115a、115b、磁芯115c、注入信號(hào)傳送路徑119、電容器116和電感元件118。
圖2是表示本實(shí)施方式的噪聲抑制電路的結(jié)構(gòu)的第二例的電路圖。圖2所示的噪聲抑制電路包括噪聲抑制部10、電容器32和電容器33。電容器32在比噪聲抑制部10還接近端子1a、1b的位置上，一端連接到導(dǎo)線3，另一端連接到導(dǎo)線4。電容器33在比噪聲抑制部10還接近端子2a、2b的位置上，一端連接到導(dǎo)線3，另一端連接到導(dǎo)線4。將噪聲抑制部10設(shè)置在電容器32、33之間的位置上。噪聲抑制部10的結(jié)構(gòu)可以是圖6到圖13所示的抵消型噪聲抑制電路的任何一個(gè)。圖2表示噪聲抑制部10的結(jié)構(gòu)與圖1所示的噪聲抑制電路相同，為圖8所示的抵消型噪聲抑制電路的結(jié)構(gòu)的例子。
圖2所示的噪聲抑制電路中，通過一個(gè)噪聲抑制部10和兩個(gè)電容器32、33來(lái)構(gòu)成π型濾波器電路。
圖3是表示本實(shí)施方式的噪聲抑制電路的第三例的電路圖。圖3所示的噪聲抑制電路包括第一噪聲抑制部10和第二噪聲抑制部20，在導(dǎo)線3、4上，在彼此不同的位置上設(shè)置，分別抑制常模噪聲；以及電容器34，與在該噪聲抑制部10、20之間的位置上，一端連接到導(dǎo)線3、另一端連接到導(dǎo)線4。噪聲抑制部10設(shè)置在比電容器34還接近于端子1a、1b的位置上，噪聲抑制部20設(shè)置在比電容器34還接近于端子2a、2b的位置上。
噪聲抑制部20與噪聲抑制部10相同，為抑制常模噪聲的抵消型噪聲抑制電路。噪聲抑制電路10、20的結(jié)構(gòu)可以是圖6到圖13所示的抵消型噪聲抑制電路的任何一個(gè)。噪聲抑制部10、20的結(jié)構(gòu)可以相同，也可以不同。圖3表示噪聲抑制部10、20的結(jié)構(gòu)都為圖8所示的抵消型噪聲抑制電路的結(jié)構(gòu)的例子。
即，在圖3所示的噪聲抑制電路中，噪聲抑制部20具有插入到導(dǎo)線3的繞組25a、磁芯25c、經(jīng)磁芯25c耦合到繞組25a上的繞組25b、注入信號(hào)傳送路徑29、電容器26和電感元件28。繞組25a、25b、磁芯25c、注入信號(hào)傳送路徑29、電容器26和電感元件28分別對(duì)應(yīng)于圖8中的繞組115a、115b、磁芯115c、注入信號(hào)傳送路徑119、電容器116和電感元件118。圖3所示的噪聲抑制電路中的噪聲抑制部10的結(jié)構(gòu)與圖1中的噪聲抑制部10相同。
在圖3所示的噪聲抑制電路中，由兩個(gè)噪聲抑制部10、20和一個(gè)電容器34構(gòu)成T型濾波器電路。
圖4是表示本實(shí)施方式的噪聲抑制電路的結(jié)構(gòu)的第四例的電路圖。圖4所示的噪聲抑制電路包括噪聲抑制部10、20和電容器35、36。電容器35在噪聲抑制部10、20之間的位置上，一端連接到導(dǎo)線3，另一端連接到導(dǎo)線4。電容器36在比噪聲抑制部20還接近于端子2a、2b的位置上，一端連接到導(dǎo)線3，另一端連接到導(dǎo)線4。噪聲抑制部10設(shè)置在比電容器35還接近于端子1a、1b的位置上，噪聲抑制部20設(shè)置在電容器35和電容器36之間的位置上。這樣，在圖4所示的噪聲抑制電路中，交替配置了噪聲抑制部和電容器。另外，電容器36可配置在比噪聲抑制部10還接近于端子1a、1b的位置上。
噪聲抑制部10、20的結(jié)構(gòu)可以是圖6到圖13所示的抵消型噪聲抑制電路的任何一個(gè)。噪聲抑制部10、20的結(jié)構(gòu)可以相同，也可以不同。圖4表示噪聲抑制部10、20的結(jié)構(gòu)都為圖8所示的抵消型噪聲抑制電路的結(jié)構(gòu)的例子。即，圖4所示的噪聲抑制電路中的噪聲抑制部10、20的結(jié)構(gòu)與圖3中的噪聲抑制部10、20相同。
在圖4所示的噪聲抑制電路中，通過兩個(gè)噪聲抑制部10、20和兩個(gè)電容器35、36，構(gòu)成復(fù)合了π型濾波器電路和T型濾波器電路的濾波器電路。
根據(jù)如圖1到圖4所示的本實(shí)施方式的噪聲抑制電路，與僅使用抵消型噪聲抑制電路的情況相比，可以在寬的頻率范圍中得到高的常模噪聲的衰減特性。參照下面的仿真結(jié)果來(lái)對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明。
在該仿真中，對(duì)圖1到圖4所示的各噪聲抑制電路和圖8所示的抵消型噪聲抑制電路求出傳送特性。另外，作為傳送特性，求出增益的頻率特性。
在該仿真中，使用了下面的數(shù)值。繞組15a、15b、25a、25b、115a、115b的電感全部為30μH，電感元件18、28、118的電感也為30μH。另外，電容器16、26、31～36、116的電容全部為0.1μF。
圖14表示通過上述的仿真求出的傳送特性。圖14中，用符號(hào)41表示的線表示對(duì)于圖8所示的抵消型噪聲抑制電路的常模噪聲的傳送特性。用符號(hào)42表示的線表示對(duì)于圖1所示的噪聲抑制電路的常模噪聲的傳送特性。用符號(hào)43表示的線表示對(duì)于圖2所示的噪聲抑制電路的常模噪聲的傳送特性。用符號(hào)44表示的線表示對(duì)于圖3所示的噪聲抑制電路的常模噪聲的傳送特性。用符號(hào)45表示的線表示對(duì)于圖4所示的噪聲抑制電路的常模噪聲的傳送特性。
從圖14可以看出，根據(jù)圖1到圖4所示的各噪聲抑制電路，與圖8所示的抵消型噪聲抑制電路相比，可以在寬的頻率范圍中得到高的常模噪聲的衰減特性。另外，從圖14中可以看出，在圖1到圖4所示的各噪聲抑制電路中，若比較常模噪聲的衰減特性，則與圖1所示的噪聲抑制電路相比圖2所示的噪聲抑制電路高，與圖2所示的噪聲抑制電路相比圖3所示的噪聲抑制電路高，與圖3所示的噪聲抑制電路相比圖4所示的噪聲抑制電路高。
這里，在圖1到圖4所示的各噪聲抑制電路中，考慮噪聲抑制部10、20的結(jié)構(gòu)為圖12所示的抵消型噪聲抑制電路的結(jié)構(gòu)的情況下的各噪聲抑制電路的傳送特性。這時(shí)，圖12的繞組115a、115b和繞組121a、121b的電感的和與圖8中的繞組15a、15b的電感相等，若圖12的電感元件118、128的電感的和與圖8中的電感元件118的電感相等，則各噪聲抑制電路的傳送特性與圖14中符號(hào)42到45所示的特性相同。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，通過使用至少一個(gè)抵消型噪聲抑制電路和至少一個(gè)電容器來(lái)構(gòu)成噪聲抑制電路，可以實(shí)現(xiàn)在寬的頻率范圍中具有高的常模噪聲的衰減特性的噪聲抑制電路。
另外，本實(shí)施方式的噪聲抑制電路可以通過比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來(lái)有效抑制常模噪聲。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，噪聲抑制電路的小型化成為可能。
本實(shí)施方式的噪聲抑制電路可以用作減少功率轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生的脈動(dòng)電壓和噪聲的單元、以及在電力線通信中降低電力線上的噪聲或防止屋內(nèi)電力線上的通信信號(hào)泄漏到屋外電力線的單元。
另外，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，可以進(jìn)行各種變更。例如，作為噪聲抑制部10、20使用的抵消型噪聲抑制電路可以是相對(duì)圖6到圖13所示的各抵消型噪聲抑制電路為左右對(duì)稱的結(jié)構(gòu)的電路。另外，作為噪聲抑制部10、20使用的抵消型噪聲抑制電路只要是具有兩個(gè)檢測(cè)·注入部和注入信號(hào)傳送路徑的結(jié)構(gòu)即可，除實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)之外也可進(jìn)行各種設(shè)計(jì)。
如上面所說(shuō)明的，根據(jù)本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)在寬的頻率范圍中具有高的常模噪聲的衰減特性的常模噪聲抑制電路。
根據(jù)以上的說(shuō)明，就能明白可以實(shí)施本發(fā)明的各種方式和變形例。因此，在以下的權(quán)利要求范圍的同等范圍中，用上述的優(yōu)選實(shí)施方式之外的方式也可實(shí)施本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種常模噪聲抑制電路，抑制通過第一和第二導(dǎo)線傳送的、在這些導(dǎo)線之間產(chǎn)生電位差的常模噪聲，其特征在于，具備至少一個(gè)噪聲抑制部，抑制常模噪聲；以及至少一個(gè)噪聲抑制用電容器，一端連接到第一導(dǎo)線，另一端連接到第二導(dǎo)線，所述噪聲抑制部具有第一和第二檢測(cè)·注入部，在彼此不同的位置上連接在第一導(dǎo)線上，分別進(jìn)行對(duì)應(yīng)于常模噪聲的信號(hào)的檢測(cè)或抑制常模噪聲用的注入信號(hào)的注入；以及注入信號(hào)傳送路徑，通過與第一和第二導(dǎo)線不同的路徑來(lái)連接所述第一和第二檢測(cè).注入部，傳送所述注入信號(hào)，在所述第一檢測(cè)·注入部進(jìn)行對(duì)應(yīng)于常模噪聲的信號(hào)的檢測(cè)時(shí)，所述第二檢測(cè)·注入部將根據(jù)該檢測(cè)出的信號(hào)生成的所述注入信號(hào)注入到第一導(dǎo)線；在所述第二檢測(cè)·注入部進(jìn)行對(duì)應(yīng)于常模噪聲的信號(hào)的檢測(cè)時(shí)，所述第一檢測(cè)·注入部將根據(jù)該檢測(cè)出的信號(hào)生成的所述注入信號(hào)注入到第一導(dǎo)線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常模噪聲抑制電路，其特征在于，具備一個(gè)所述噪聲抑制部和在彼此不同的位置上配置的兩個(gè)所述噪聲抑制用電容器，所述噪聲抑制部配置在兩個(gè)所述噪聲抑制用電容器之間的位置上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常模噪聲抑制電路，其特征在于，具備在彼此不同的位置上配置的兩個(gè)所述噪聲抑制部和一個(gè)所述噪聲抑制用電容器，所述噪聲抑制用電容器配置在兩個(gè)所述噪聲抑制部之間的位置上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常模噪聲抑制電路，其特征在于，具備在彼此不同的位置上配置的兩個(gè)所述噪聲抑制部和在彼此不同的位置上配置的兩個(gè)所述噪聲抑制用電容器，交替配置所述噪聲抑制部和所述噪聲抑制用電容器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常模噪聲抑制電路，其特征在于，所述第一檢測(cè)·注入部具有在預(yù)定的第一位置上插入所述第一導(dǎo)線的第一電感元件和耦合到所述第一電感元件上的第二電感元件，所述注入信號(hào)傳送路徑包含使所述注入信號(hào)通過的檢測(cè)·注入用電容器，所述注入信號(hào)傳送路徑的一端在與所述第一位置不同的第二位置上連接到所述第一導(dǎo)線，所述注入信號(hào)傳送路徑的另一端連接到所述第二導(dǎo)線，所述注入信號(hào)傳送路徑的途中插入所述第二電感元件，所述注入信號(hào)傳送路徑和第一導(dǎo)線的連接點(diǎn)形成所述第二檢測(cè)·注入部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的常模噪聲抑制電路，其特征在于，所述噪聲抑制部還具有波高值降低部，在所述第一導(dǎo)線中，設(shè)置在所述第一檢測(cè)·注入部和第二檢測(cè)·注入部之間，降低所述常模噪聲的波高值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常模噪聲抑制電路，其特征在于，所述第一檢測(cè)·注入部具有在所述第一位置中插入到所述第一導(dǎo)線的第一電感元件；耦合到所述第一電感元件上的第二電感元件；在對(duì)應(yīng)于所述第一位置的位置上插入所述第二導(dǎo)線的第三電感元件和耦合到所述第三電感元件上的第四電感元件，所述注入信號(hào)傳送路徑包含使所述注入信號(hào)通過的檢測(cè)·注入用電容器，所述注入信號(hào)傳送路徑的一端在與所述第一位置不同的第二位置上連接到所述第一導(dǎo)線，所述注入信號(hào)傳送路徑的另一端在對(duì)應(yīng)于所述第二位置的位置上連接到所述第二導(dǎo)線，所述注入信號(hào)傳送路徑的途中串聯(lián)插入所述第二電感元件和第四電感元件，所述注入信號(hào)傳送路徑和第一導(dǎo)線的連接點(diǎn)與所述注入信號(hào)傳送路徑和第二導(dǎo)線的連接點(diǎn)形成所述第二檢測(cè)·注入部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的常模噪聲抑制電路，其特征在于，所述噪聲抑制部還具有波高值降低部，在所述第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線中，設(shè)置在所述第一檢測(cè)·注入部和第二檢測(cè)·注入部之間，降低所述常模噪聲的波高值。
全文摘要
常模噪聲抑制電路具備在導(dǎo)線(3、4)上設(shè)置的噪聲抑制部(10)和一端連接到導(dǎo)線(3)、另一端連接到導(dǎo)線(4)的電容器(31)。噪聲抑制部(10)具備插入到導(dǎo)線(3)的繞組(15a)、經(jīng)磁芯(15c)耦合到繞組(15a)上的繞組(15b)、注入信號(hào)傳送路徑(19)、電容器(16)和電感元件(18)。注入信號(hào)傳送路徑(19)的一端連接到導(dǎo)線(3)，另一端連接到導(dǎo)線(4)。繞組(15b)和電容器(16)插入到注入信號(hào)傳送路徑(19)的途中。電感元件(18)在注入信號(hào)傳送路徑(19)和導(dǎo)線(3)的連接點(diǎn)與繞組(15a)之間插入到導(dǎo)線(3)。
文檔編號(hào)H04B3/28GK1778040SQ200480010968
公開日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2004年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月24日
發(fā)明者和崎賢(已死亡), 齋藤義廣 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社