JP6085904B2 - ノイズ低減装置、電源装置、及びノイズ低減装置におけるコアの配置方法 - Google Patents

Description

本発明は、ノイズフィルタ用のコアを複数有するノイズ低減装置、当該ノイズ低減装置を備えた電源装置、及びノイズ低減装置におけるコアの配置方法に関する。

従来、電源（外部）からの電力を電子機器等の負荷に供給する電源装置が知られている。例えば、特許文献１には、スイッチング電源装置が開示されている。このスイッチング電源装置では、電力入力端子に入力された交流入力を、整流部と複数のＤＣ−ＤＣコンバータを介して直流出力することにより、複数の直流出力を得ている。また、この電源装置は、電力入力端子と整流部との間にノイズ低減装置（コモンモードフィルタ）が設けられており、当該ノイズ低減装置により、ＤＣ−ＤＣコンバータから発生して電源線を伝導するノイズを低減している。

特開２００１−２９８９５２号公報

ところで、一般的に、安全性確保（感電防止）のために、電源装置のフレームにはフレーム接地線が設けられている。そして、電源装置内のノイズは、このフレーム接地線を介して外部の周辺機器等に漏れることがあるので、フレーム接地線に伝導されるノイズを低減するノイズフィルタ（ノーマルモードフィルタ）を更に備えている場合がある。また、電源装置から出力される複数の直流出力の出力線には、それぞれ異なる形態のノイズが伝導される可能性が高いため、それぞれの出力線にノイズフィルタを備えている場合がある。このようなノイズフィルタには、金属酸化物などの磁性体コアに配線を巻きつける構成のものが用いられている。コアを用いたフィルタは簡易な構成なため設計自由度が高いメリットを有するが、部品としては比較的大きい。従って、複数のコアを用いた場合に、複数のコアを含むノイズ低減装置をコンパクトにするには工夫が必要である。

本願の発明者は、複数のコアを含むノイズ低減装置のコンパクト化について鋭意研究した結果、これらのコアを近接させた場合に、コアの相互の配置等によっては、それぞれのコアにおけるノイズの低減効果が悪化することを新たに見出した。

本発明の目的は、ノイズの低減効果を悪化させずに、コンパクト化を図れるノイズ低減装置、当該ノイズ低減装置を備えた電源装置、及びノイズ低減装置におけるコアの配置方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明のノイズ低減装置は、貫通孔が形成された複数のコアと、ノイズ発生源に接続されるとともに、それぞれ前記複数のコアのうち対応するコアの前記貫通孔を通過するように当該コアに巻回される複数の配線と、前記複数のコアを固定支持するコア支持部材とを備え、前記ノイズ発生源から前記複数の配線各々に伝導されるノイズのノイズ成分は、前記複数の配線が巻回される前記複数のコア毎に互いに異なるノイズ低減装置であって、前記コア支持部材は、前記複数のコアそれぞれの前記貫通孔の貫通方向を互いに平行にし、且つ前記複数のコアを前記貫通方向に関して所定の間隔を隔てて配置されるように、前記複数のコアを固定支持していることを特徴とする。

また、本発明のノイズ低減装置におけるコアの配置方法は、貫通孔が形成された複数のコアと、ノイズ発生源に接続されるとともに、それぞれ前記複数のコアのうち対応するコアの前記貫通孔を通過するように当該コアに巻回される複数の配線とを備え、前記ノイズ発生源から前記複数の配線各々に伝導されるノイズのノイズ成分は、前記複数の配線が巻回される前記複数のコア毎に互いに異なるノイズ低減装置におけるコアの配置方法であって、前記複数のコアそれぞれの前記貫通孔の貫通方向を互いに平行にし、且つ前記複数のコアを前記貫通方向に関して所定の間隔を隔てて配置することを特徴とする。

異なるノイズ成分のノイズが伝導される配線が巻回されたコア同士を近接させた際において、各コア内に生じる磁束が相互に影響した場合、ノイズ低減装置のノイズ低減効果が悪化することがある。しかしながら、上記の構成では、複数のコアそれぞれの貫通孔の貫通方向が互いに平行にし、且つ複数のコアを前記貫通方向に関して所定の間隔を隔てて配置しているので、各コア内に生じる磁束は互いに平行になり、磁束は相互に影響することはない。従って、ノイズの低減効果を悪化させずに、コア同士を近接させることができるので、ノイズ低減装置のコンパクト化を図ることができる。

また、本発明のノイズ低減装置において、前記複数のコアそれぞれの前記貫通孔の少なくとも一部が、前記貫通方向から見たときに重なる位置に配置されていてもよい。上記の構成によれば、ノイズ低減装置を更にコンパクトにすることができる。

また、本発明のノイズ低減装置において、前記貫通方向から見たときに、前記貫通方向に関して隣接する前記コア各々に巻回される前記配線は互いに重ならないように配置されていてもよい。隣接するコア同士が直接接触する場合には、各コア内に生じる磁束が他方のコアに伝わることによりコアにおけるノイズ低減効果が悪化することがある。しかしながら、上記の構成によれば、隣接するコア各々に巻回される配線により、隣接するコア同士が直接接触する可能性を低くすることができる。

また、本発明のノイズ低減装置において、前記コア支持部材は、熱収縮チューブ内に前記複数のコアを配置させた後に、前記熱収縮チューブを加熱収縮させて、前記熱収縮チューブ内において前記複数のコアを固定支持させたものであってもよい。上記の構成によれば、簡単な構成で複数のコアを固定支持することができる。

また、本発明のノイズ低減装置においては、筐体と、前記コア支持部材を前記筐体に対して固定するベルト部材とを更に備えており、前記コア支持部材は、前記熱収縮チューブを加熱収縮させた際に、前記貫通方向に関して隣接する前記コア同士の間において当該熱収縮チューブの径内方向に凹む環状凹部を有しており、前記ベルト部材は、前記環状凹部に巻回されていてもよい。上記の構成によれば、ベルト部材をコア支持部材から外れ難くすることができる。

また、本発明の電源装置は、上記のノイズ低減装置を備え、外部から入力される電力を負荷に供給するための電源装置であって、前記外部から電力が入力される複数の電力入力端子と、前記複数の電力入力端子に入力された電力を所定の電力に変換して出力する電力変換回路と、前記複数の電力入力端子と前記電力変換回路の複数の入力端子とを接続する複数の電源線と、前記複数の電力入力端子における接地側端子と、前記電力変換回路を保護するフレームとを接続するフレーム接地線とを備えており、前記ノイズ発生源は前記電力変換回路であり、前記複数の電源線のうち少なくとも一つの前記電源線は、前記ノイズ低減装置の前記配線として、前記複数のコアのうち、少なくとも一つの第１コアに巻回されており、前記フレーム接地線は、前記ノイズ低減装置の前記配線として、前記複数のコアのうち、前記第１コア以外の少なくとも一つの第２コアに巻回されていることを特徴とする。電源線を伝導するノイズのノイズ成分と、フレーム接地線を伝導するノイズのノイズ成分とは異なる。従って、各コア内に生じる磁束が相互に影響した場合、ノイズの低減効果が悪化する。しかしながら、本発明では、複数のコアそれぞれの貫通孔の貫通方向が互いに平行にし、且つ複数のコアを貫通方向に関して所定の間隔を隔てて配置しているので、各コア内に生じる磁束は互いに平行になり、磁束は相互に影響することはない。従って、ノイズの低減効果を悪化させずに、コア同士を近接させることができるので、ノイズ低減装置のコンパクト化を図ることができる。

また、本発明の電源装置においては、前記外部から前記複数の電力入力端子に入力される電力は交流電力であり、前記電力変換回路は、前記複数の電力入力端子に入力された交流電力を一次直流電力に変換する一次整流回路と、前記一次直流電力を二次直流電力に変換するＤＣ−ＤＣコンバータとを備えており、前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記一次直流電力が入力される、スイッチング素子とトランスの一次巻線とからなる直列回路と、前記スイッチング素子のスイッチングを制御するスイッチング制御回路と、前記スイッチング制御回路による前記スイッチング素子のスイッチングにより、前記トランスの二次巻線に誘起される二次交流電力を前記二次直流電力に変換する二次整流回路とを備えていてもよい。

また、本発明の電源装置は、上記のノイズ低減装置を備え、外部から入力される電力を負荷に供給するための電源装置であって、前記外部から電力が入力される複数の電力入力端子と、前記複数の電力入力端子に対して並列に接続され、前記複数の電力入力端子に入力された電力を、相互に異なる所定の電力に変換する複数の電力変換回路と、前記複数の電力変換回路各々の複数の出力端子と、前記負荷とを接続するための複数の出力線とを備えており、前記ノイズ発生源は前記複数の電力変換回路であり、前記複数の出力線は、前記ノイズ低減装置の前記配線として、互いに異なる前記コアに巻回されていることを特徴とする。複数の電力変換回路から発生するノイズのノイズ成分は相互に異なるため、各コア内に生じる磁束は異なる。従って、各コア内に生じる磁束が相互に影響した場合、ノイズの低減効果が悪化する。しかしながら、本発明では、複数のコアそれぞれの貫通孔の貫通方向が互いに平行に、且つ複数のコアを前記貫通方向に関して所定の間隔を隔てて配置しているので、各コア内に生じる磁束は互いに平行になり、磁束は相互に影響することはない。従って、ノイズの低減効果を悪化させずに、コア同士を近接させることができるので、ノイズ低減装置のコンパクト化を図ることができる。

また、本発明の電源装置において、前記外部から前記複数の電力入力端子に入力される電力は一次直流電力であり、前記複数の電力変換回路は、前記一次直流電力を二次直流電力に変換する複数のＤＣ−ＤＣコンバータであり、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ各々は、前記一次直流電力が入力される、スイッチング素子とトランスの一次巻線とからなる直列回路と、前記スイッチング素子のスイッチングを制御するスイッチング制御回路と、前記スイッチング制御回路による前記スイッチング素子のスイッチングにより、前記トランスの二次巻線に誘起される二次交流電力を前記二次直流電力に変換する二次整流回路とを備えていてもよい。

ノイズの低減効果を悪化せずに、ノイズ低減装置のコンパクト化を図れる。

本発明の第１実施形態に係る電源装置の回路図である。 図１に示すノイズ低減装置の概略構成を示す図であり、（ａ）はコアの貫通孔の貫通方向と直交する方向から見たときの側面図、（ｂ）は貫通方向から見たときの平面図である。 （ａ）は図２に示すコモンモードフィルタを説明する説明図であり、（ｂ）は図２に示すノーマルモードフィルタを説明する説明図であり、（ｃ）はノイズ低減効果の悪化要因について説明する説明図である。 ノイズ低減装置の筐体を除く、図２（ｂ）のＡ−Ａ線矢視断面図であり、コア支持部材によるコアの支持固定工程、及び、コア支持部材の筐体への固定工程について説明するための説明図である。 本発明の第２実施形態に係る電源装置の回路図である。 図５に示すノイズ低減装置の、コアの貫通孔の貫通方向と直交する方向から見たときの側面図である。 図６のＢ−Ｂ線矢視断面図である。 コア支持部材の変形例について説明する説明図であり、（ａ）はコアの貫通孔の貫通方向から見たときの平面図であり、（ｂ）は、図８（ａ）のＣ−Ｃ線矢視断面図であり。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る電源装置について、図面を参照しつつ説明する。

先ず、図１を参照し、電源装置１０１の全体構成について説明する。電源装置１０１は、電力入力部１０、ＡＣ−ＤＣ変換回路２０、保護フレーム１００、及びノイズ低減装置５０を備えている。

電力入力部１０は、二つの外部入力端子１０ａ，１０ｂからなる。外部入力端子１０ａ，１０ｂ間には、交流電源５からの一次交流電力が入力される。なお、外部入力端子１０ｂ（接地側端子１０ｂ）は、アースに接続されている（大地接地されている）。また、本実施形態においては、外部入力端子１０ａ，１０ｂが、本発明の電力入力端子に相当する。

ＡＣ−ＤＣ変換回路２０は、電力入力部１０に入力された一次交流電力を所定の二次直流電力に変換して、当該二次直流電力を電子機器等の負荷Ｒ０に供給するものである。保護フレーム１００は、ＡＣ−ＤＣ変換回路２０を内部に収容して保護するものであり、金属製材料からなる。保護フレーム１００のフレームグランドＦＧと、接地側端子１０ｂとは、アースを介してフレーム接地線３１により接続されている。ノイズ低減装置５０は、ＡＣ−ＤＣ変換回路２０から発生するノイズを低減するものである。なお、本実施形態においては、ＡＣ−ＤＣ変換回路２０が本発明の電力変換回路に相当する。

次に、ＡＣ−ＤＣ変換回路２０について詳述する。ＡＣ−ＤＣ変換回路２０は、一次交流電力を一次直流電力に変換する一次整流回路２１と、一次直流電力を所定の二次直流電力に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ２５とからなる。

一次整流回路２１は、全波整流回路であるブリッジ整流回路２２と、平滑コンデンサ２３とを備えている。ブリッジ整流回路２２は、交流電力を直流電力に整流するものである。ブリッジ整流回路２２の入力端子２２ａ，２２ｂ各々は、電源線３０ａ，３０ｂを介して、外部入力端子１０ａ，１０ｂに接続されている。平滑コンデンサ２３は、ブリッジ整流回路２２から出力された脈流波形の直流電力を平滑化するためのコンデンサであり、ブリッジ整流回路２２の出力端子２２ｃ，２２ｄに接続されている。

ＤＣ−ＤＣコンバータ２５は、トランスＴと、スイッチング素子Ｑと、二次整流回路２６と、スイッチング制御回路２９を備えている。

トランスＴは、一次側の電力を二次側へ伝達するものであり、一次巻線ｎ１と二次巻線ｎ２とを有している。一次巻線ｎ１は、スイッチング電流により電圧を発生させ、トランスＴに励磁エネルギーを生成するための巻線である。二次巻線ｎ２は、一次巻線ｎ１で生成された励磁エネルギーで電圧を発生させるための巻線である。一次巻線ｎ１の一端Ｔ１は、平滑コンデンサ２３の正極端子２３ａに接続されている。

スイッチング素子Ｑは、トランスＴの一次巻線ｎ１に流れる電流をスイッチングしてトランスＴの一次巻線ｎ１に電圧を誘起させるためのトランジスタである。スイッチング素子Ｑは、一次巻線ｎ１の他端Ｔ２と、平滑コンデンサ２３の負極端子２３ｂとの間に接続されている。このスイッチング素子Ｑと、トランスＴの一次巻線ｎ１とで、本発明の一次整流回路２１から一次直流電力が入力される直列回路を構成している。

二次整流回路２６は、トランスＴの二次巻線ｎ２に発生した電圧に従って出力される二次交流電力を二次直流電力に変換するものであり、ダイオード２７と平滑コンデンサ２８とを有している。ダイオード２７は、二次交流電力を直流電力に整流するものであり、そのアノードは二次巻線ｎ２の一端Ｔ３に接続されている。平滑コンデンサ２８は、ダイオード２７を通過した電流を平滑化して二次直流電力を生成するためのコンデンサである。平滑コンデンサ２８の正極端子２８ａはダイオード２７のカソードに接続されており、負極端子２８ｂはトランスＴの二次巻線ｎ２の他端Ｔ４に接続されている。なお、平滑コンデンサ２８の正極端子２８ａがＡＣ−ＤＣ変換回路２０の正極側の出力端子となり、負極端子２８ｂがＡＣ−ＤＣ変換回路２０の負極側の出力端子となる。この正極端子２８ａ及び負極端子２８ｂは、出力線３３ａ，３３ｂを介して負荷Ｒ０に接続されている。また、負極端子２８ｂは、保護フレーム１００に接続されており、筐体接地されている。

スイッチング制御回路２９は、ＡＣ−ＤＣ変換回路２０の出力端子間（端子２８ａ，２８ｂ間）の出力電圧を検出し、当該検出結果に基づいて、スイッチング素子Ｑにパルス状の駆動信号を供給して、スイッチング素子Ｑのオン・オフを制御するものである。

次に、ＡＣ−ＤＣ変換回路２０の動作について説明する。まず、電力入力部１０の外部入力端子１０ａ，１０ｂ間に入力された交流電源５からの一次交流電力が、一次整流回路２１により一次直流電力に変換される。この変換された一次直流電力は、スイッチング素子ＱとトランスＴの一次巻線ｎ１とからなる直列回路に入力される。その後、スイッチング制御回路２９によりスイッチング素子Ｑのオン・オフが制御されることでトランスＴの二次巻線ｎ２に二次交流電力が誘起される。そして、二次整流回路２６により二次直流電力に変換され、この二次直流電力が、出力線３３ａ，３３ｂを介して負荷Ｒ０に供給される。また、スイッチング制御回路２９がＡＣ−ＤＣ変換回路２０の出力端子間（端子２８ａ，２８ｂ間）の出力電圧を検出して、当該検出結果に基づいて、スイッチング素子Ｑをオン・オフ制御するパルスのデューティを増減することによって、スイッチング素子Ｑのオン時間を変化させ、出力電圧を制御する。

ここで、ＡＣ−ＤＣ変換回路２０の動作時には、ＡＣ−ＤＣ変換回路２０の各種素子からノイズが発生する。トランスＴの一次側では、例えば、スイッチング素子Ｑのスイッチングによりスイッチングノイズが発生する。また、電流が一次整流回路２１を流れるときにもノイズが発生する。一方、トランスＴの二次側では、例えば、電流が二次整流回路２６を流れるときにノイズが発生する。また、トランスＴの一次側で発生したノイズがトランスＴを介して二次側に移行し、トランスＴの二次側で発生したノイズがトランスＴを介して一次側に移行する。このトランスＴの一次側のノイズは、電源線３０ａ，３０ｂに伝導して、交流電源５に流出する問題が生じる。また、トランスＴの二次側のノイズは、フレームグランドＦＧを介してフレーム接地線３１に伝導し、周辺機器等の外部に流出する問題が生じる。

そこで、本実施形態においては、ノイズ低減装置５０が、ＡＣ−ＤＣ変換回路２０がノイズ発生源となり、電源線３０ａ，３０ｂやフレーム接地線３１を伝導するノイズを低減する。なお、電源線３０ａ，３０ｂを伝導するノイズと、フレーム接地線３１を伝導するノイズとでは、ノイズを発生する素子（例えばスイッチング素子Ｑ）との間の回路構成（経路）の相違により、そのノイズ成分（ノイズを構成する周波数成分とその大きさ等）は異なっている。一方、電源線３０ａを伝導するノイズと、電源線３０ｂを伝導するノイズとでは、ノイズを発生する素子との間の回路構成が略同じであるため、そのノイズ成分は略同じである。

ノイズ低減装置５０は、図２に示すように、筐体８５を有する。この筐体８５の内部には、コモンモードフィルタＬ１、ノーマルモードフィルタＬ２、コア支持部材８０、及びベルト部材９０が配置されている。なお、筐体８５については電源装置１０１のフレームなどによって構成されていてもよい。

コモンモードフィルタＬ１は、ノイズが交流電源５側へ流れるのを防ぐためのものであり、図１、図２、及び図３（ａ）に示すように、コア６０（第１コア）と、２つの電源線３０ａ，３０ｂとからなる。コア６０は、金属酸化物などの磁性体コア（フェライトコア）であり、貫通孔６０ａが形成された円筒状をなしている。２つの電源線３０ａ，３０ｂは、貫通孔６０ａを通過するようにコア６０に巻回されている。電源線３０ａ，３０ｂのコア６０に対する巻回方向は互いに逆方向である。上述したように、電源線３０ａ，３０ｂ各々を伝導するノイズのノイズ成分は略同じであるため、コア６０内部において電源線３０ａ，３０ｂに伝導されるノイズによる磁束が足し合わされて、大きなインピーダンスが生じる。その結果、電源線３０ａ，３０ｂ各々に伝導されるノイズを低減することができる。

ノーマルモードフィルタＬ２は、ノイズがフレームグランドＦＧを介して、周辺機器等の外部へ流れるのを防ぐためのものであり、図２、及び図３（ｂ）に示すように、コア７０（第２コア）と、フレーム接地線３１とからなる。コア７０は、コア６０と同様、金属酸化物などの磁性体コアであり、貫通孔７０ａが形成された円筒状をなしている。フレーム接地線３１は、貫通孔７０ａを通過するようにコア７０に巻回されている。これにより、フレーム接地線３１に伝導されるノイズに対して、コア６０内部で磁束が発生してインピーダンスが生じることになる。その結果、フレーム接地線３１に伝導されるノイズを低減することができる。なお、本実施形態においては、コア７０の形状は、コア６０の形状と同じである。

コア支持部材８０は、円筒状の形状を有しており、内部でコア６０とコア７０とを固定支持するものである。このコア支持部材８０は、絶縁性を有する熱収縮チューブを加熱収縮させたものである。

ここで、ノイズ低減装置５０のコンパクト化を図るためには、コア６０とコア７０とを近接させる必要がある。しかしながら、これらのコア６０，７０の相互の配置等によっては、それぞれのコア６０，７０におけるノイズの低減効果が悪化することがある。例えば、図３（ｃ）に示すように、コア６０，コア７０それぞれの貫通孔６０ａ，７０ａの貫通方向を互いに平行にし、且つコア６０，コア７０を貫通方向と直交する平面において間隔を隔てて配置した場合には、コア６０，コア７０各々の内部において発生している磁束が他方のコアと磁気的に結合して相互に影響し合う。例えば、一方のコアを流れる磁束が他方のコアに伝わると、磁束の相互作用により他方のコアのノイズ成分が変化することがあり、それぞれのコアは予め定められた設計範囲のノイズ成分を低減するように材質や寸法が設計されているので、このようなノイズ成分の変化に対応できない。その結果、ノイズの低減効果が悪化する問題が生じ得る。

そこで、本実施形態においては、コア支持部材８０は、図２に示すように、コア６０，７０それぞれの貫通孔６０ａ，７０ａの貫通方向を互いに平行にし、且つコア６０，７０を貫通方向に関して所定の間隔を隔てて配置されるように、コア６０，７０を固定支持する。これにより、各コア６０，７０内に生じる磁束は互いに平行となり、これらが相互に影響することはない。その結果、ノイズの低減効果を悪化させずに、コア６０，７０同士を近接させることができるので、ノイズ低減装置５０のコンパクト化を図ることができる。

また、本実施形態においては、図２に示すように、コア支持部材８０は、コア６０，７０それぞれの貫通孔６０ａ，７０ａの中心６０ｂ，７０ｂが、貫通方向から見たときに重なる位置に配置されるようにコア６０，７０を固定支持している。また、これら中心６０ｂ，７０ｂは、コア支持部材８０の円筒軸とも一致する。これにより、貫通方向から見たときのコア６０，７０の投影面積を小さくすることができるので、ノイズ低減装置５０を更にコンパクトにすることができる。

またさらに、本実施形態においては、図２（ｂ）に示すように、貫通方向から見たときに、コア６０に巻回される電源線３０ａ，３０ｂと、コア７０に巻回されるフレーム接地線３１とは互いに重ならないように配置されている。また、貫通方向から見たときの、コア６０に巻回される電源線３０ａ，３０ｂ各々の投影面積の重心と、コア７０に巻回されるフレーム接地線３１の投影面積の重心とを合成した合成重心が、貫通孔６０ａ，７０ａの中心６０ｂ，７０ｂと一致するように構成されている。これにより、万が一、コア支持部材８０によるコア６０，７０の固定支持が解除されたとしても、隣接するコア６０，７０各々に巻回される配線により、コア６０，７０同士が直接接触する可能性を低くすることができる。なお、コア６０，７０同士が直接接触してしまうと、コア６０，７０間で磁束が伝わって、ノイズ低減装置５０のノイズ低減効果が悪化する可能性がある。

ベルト部材９０は、コア支持部材８０を筐体８５に対して固定する結束バンドである。ベルト部材９０は、図２（ａ）に示すように長尺状のバンド部９１と、バンド部９１の一端に形成されたロック部９２とからなる。

ロック部９２は、バンド挿通孔とバンド挿通孔内に形成されたバンド係止部（ともに不図示）を有する。バンド部９１には、バンド挿通孔内において、バンド係止部と係合する係合部（不図示）が長手方向に連続して形成されている。このバンド部９１をロック部９２のバンド挿通孔に挿通させると、バンド部９１の係合部がバンド係止部に係合して、バンド部９１のロック部９２に対する一方向の移動が規制される。具体的には、バンド部９１をバンド挿通孔に挿通させる方向には移動させることができるが、バンド挿通孔から引き抜く方向には移動させることができない。

次に、コア支持部材８０によるコア６０，７０の固定方法、及び、ベルト部材９０によるコア支持部材８０の筐体８５に対する固定方法について、図４を参照しつつ説明する。

まず、図４（ａ）に示すように、コア支持部材８０（熱収縮チューブ）内にコア６０，７０を配置する。なお、加熱収縮させる前のコア支持部材８０の内径は、コア６０，７０各々の外径よりも一回り大きい。

また、コア支持部材８０内にコア６０，７０を配置させるとき、コア６０，７０それぞれの貫通孔６０ａ，７０ａの貫通方向を互いに平行にし、且つコア６０，７０を貫通方向に関して所定の間隔を隔てて配置する。さらに、貫通方向から見たときに、コア６０，７０それぞれの貫通孔６０ａ，７０ａの中心６０ｂ，７０ｂが重なり、且つ、コア６０に巻回される電源線３０ａ，３０ｂと、コア７０に巻回されるフレーム接地線３１とが互いに重ならないように配置する。

その後、図４（ｂ）に示すように、コア支持部材８０を加熱することで、コア支持部材８０を径内方向に収縮させる。これにより、コア６０，７０がコア支持部材８０の内壁に固定されて支持される。また、このとき、コア支持部材８０には、貫通方向に関して隣接するコア６０，７０同士の間においてコア支持部材８０の径内方向に凹む環状凹部８１が形成される。

次に、ベルト部材９０によりコア支持部材８０を筐体８５に固定する際には、図４（ｃ）に示すように、バンド部９１をコア支持部材８０の環状凹部８１に巻回し、その後、バンド部９１の先端部をロック部９２のバンド挿通孔に挿通する。そして、ロック部９２からバンド部９１を引き出して締め付け、ロック部９２から引き出されたバンド部９１の先端部を筐体８５に固定する。以上のように、バンド部９１は環状凹部８１に巻回されているので、ベルト部材９０がコア支持部材８０から外れ難い。その結果、コア支持部材８０を筐体８５に対して確実に固定させることができる。

以上、本実施形態によると、コア６０，７０それぞれの貫通孔６０ａ，７０ａの貫通方向が互いに平行にし、且つコア６０，７０を貫通方向に関して所定の間隔を隔てて配置しているので、各コア６０，７０内に生じる磁束は互いに平行になり、磁束は相互に影響することはない。従って、ノイズの低減効果を悪化させずに、コア６０，７０同士を近接させることができるので、ノイズ低減装置５０のコンパクト化を図ることができる。

また、本実施形態によると、コア支持部材８０は熱収縮部材を加熱収縮させたものなので、簡易な構成でコア６０，７０を固定支持することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る電源装置２０１について、図５及び図６を参照しつつ説明する。第２実施形態において第１実施形態と異なる点は、電源装置２０１が複数のＤＣ−ＤＣコンバータ１２５，１２６を備えた多出力の電源装置である点である。また、第２実施形態においては、各ＤＣ−ＤＣコンバータ１２５，１２６の出力端子と負荷Ｒ０との間に、ノイズを低減するコモンモードフィルタＬ３，Ｌ４が設けられている。以下においては、上述した第１実施形態と同一の箇所については同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。

本実施形態においては、図５に示すように、一次整流回路２１に対して、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２５，１２６が並列に接続されている。このＤＣ−ＤＣコンバータ１２５とＤＣ−ＤＣコンバータ１２６とでは、スイッチング制御回路２９によるスイッチング素子Ｑのオン・オフ時間の比率（デューティサイクル）が異なっており、そのため、出力電圧が異なっている。

ＤＣ−ＤＣコンバータ１２５の出力端子２８ａ，２８ｂと負荷Ｒ０とは、出力線１３３ａ，１３３ｂにより接続されている。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２６の出力端子２８ａ，２８ｂと負荷Ｒ０とは、出力線１３４ａ，１３４ｂにより接続されている。本実施形態においては、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２５，１２６が、本発明の電力変換回路に相当する。また、本実施形態においては、一次整流回路２１の出力端子（平滑コンデンサ２３の正極端子２３ａと負極端子２３ｂ）が、本発明の電力入力端子に相当する。

ここで、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２５，１２６の動作時には、各ＤＣ−ＤＣコンバータ１２５，１２６において、スイッチング素子Ｑのスイッチングによるノイズ等が発生する。このように各ＤＣ−ＤＣコンバータ１２５，１２６において発生したノイズは、出力線１３３ａ，１３３ｂ，１３４ａ，１３４ｂを伝導して負荷Ｒ０に流出する問題が生じる。

また、上述したように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２５とＤＣ−ＤＣコンバータ１２６とでは、そのスイッチング素子Ｑのオン・オフ時間の比率は異なる。その結果、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２５とＤＣ−ＤＣコンバータ１２６とで、スイッチング素子Ｑのスイッチングにより生じるノイズのノイズ成分は異なる。従って、出力線１３３ａ，１３３ｂを伝導するノイズと、出力線１３４ａ，１３４ｂを伝導するノイズとでは、そのノイズ成分は異なる。さらに、出力線１３３ａ，１３３ｂ，１３４ａ，１３４ｂを伝導するノイズと、電源線３０ａ，３０ｂやフレーム接地線３１を伝導するノイズとでは、ノイズを発生する素子との間の回路構成が異なるため、そのノイズ成分は大きく異なる。一方、出力線１３３ａを伝導するノイズと、出力線１３３ｂを伝導するノイズとでは、そのノイズ成分は略同じとなる。同様に、出力線１３４ａを伝導するノイズと、出力線１３４ｂを伝導するノイズとでは、そのノイズ成分は略同じとなる。

本実施形態においては、ノイズ低減装置１５０は、電源線３０ａ，３０ｂやフレーム接地線３１を伝導するノイズに加えて、これら出力線１３３ａ，１３３ｂ，１３４ａ，１３４ｂを伝導するノイズを低減可能にされている。具体的には、ノイズ低減装置１５０は、コモンモードフィルタＬ３、及びコモンモードフィルタＬ４を更に備えている。

コモンモードフィルタＬ３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２５で発生したノイズが負荷Ｒ０側へ流れるのを防ぐためのものであり、図５、及び図６に示すように、コア１１０と、出力線１３３ａ，１３３ｂとからなる。コア１１０は、金属酸化物などの磁性体コアであり、貫通孔（不図示）が形成された円筒状を成している。出力線１３３ａ，１３３ｂは、この貫通孔を通過するようにコア１１０に巻回されている。出力線１３３ａ，１３３ｂのコア１１０に対する巻回方向は互いに逆方向である。上述したように、出力線１３３ａ，１３３ｂ各々を伝導するノイズのノイズ成分は略同じであるため、コア１１０内部において出力線１３３ａ，１３３ｂに伝導されるノイズによる磁束が足し合わされて、大きなインピーダンスが生じる。その結果、出力線１３３ａ，１３３ｂ各々に伝導されるノイズを低減することができる。

コモンモードフィルタＬ４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２６で発生したノイズが負荷Ｒ０側へ流れるのを防ぐためのものであり、図５、及び図６に示すように、コア１１０と、出力線１３４ａ，１３４ｂとからなる。なお、コア１２０はコア１１０に対応し、出力線１３４ａ，１３４ｂは出力線１３３ａ，１３３ｂと対応しているため、説明は省略する。なお、本実施形態においては、コア６０，７０，１１０，１２０の形状は同じである。

コア支持部材８０は、コア６０，７０に加えてコア１１０，１２０を固定支持する。コア支持部材８０は、図６に示すように、コア６０，７０，１１０，１２０それぞれの貫通孔６０ａ，７０ａ，１１０ａ，１２０ａの貫通方向を互いに平行にし、且つコア６０，７０，１１０，１２０を貫通方向に関して所定の間隔を隔てて配置されるように、コア６０，７０，１１０，１２０を固定支持する。これにより、各コア６０，７０，１１０，１２０内に生じる磁束は互いに平行となり、これらが相互に影響することはない。その結果、ノイズの低減効果を悪化させずに、コア６０，７０，１１０，１２０同士を近接させることができるので、ノイズ低減装置１５０のコンパクト化を図ることができる。

また、図６に示すように、コア支持部材８０は、貫通孔１１０ａ，１２０ａの中心１１０ｂ，１２０ｂが、貫通方向から見たときに重なる位置に配置されるようにコア１１０，１２０が支持固定されている。そして、貫通方向から見たときに、コア１１０に巻回される出力線１３３ａ，１３３ｂと、コア１２０に巻回される出力線１３３ａ，１３３ｂとが互いに重ならないように配置されている。また、貫通方向から見たときに、コア１１０に巻回される出力線１３３ａ，１３３ｂと、コア１１０に隣接するコア６０に巻回される電源線３０ａ，３０ｂとが互いに重ならないように配置されている。これにより、万が一、コア支持部材８０によるコア６０，７０，１１０，１２０の固定支持が解除されたとしても、隣接するコア各々に巻回される配線により、コア同士が直接接触する可能性を低くすることができる。

以上、本実施形態によると、コモンモードフィルタＬ３，Ｌ４により、出力線１３３ａ，１３３ｂ，１３４ａ，１３４ｂを伝導するノイズを低減することができる。また、コア６０，７０，１１０，１２０それぞれの貫通孔６０ａ，７０ａ，１１０ａ，１２０ａの貫通方向が互いに平行にし、且つ、コア６０，７０，１１０，１２０を貫通方向に関して所定の間隔を隔てて配置しているので、各コア６０，７０，１１０，１２０内に生じる磁束は互いに平行になり、磁束は相互に影響することはない。従って、ノイズの低減効果を悪化させずに、コア６０，７０，１１０，１２０同士を近接させることができるので、ノイズ低減装置１５０のコンパクト化を図ることができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述の実施形態においては、コアの形状は円筒状であるが、特にこれに限定されるものではない。例えば、直方体に貫通孔を形成した形状のものでもよい。また、上述の実施形態では、コアは貫通孔の貫通方向から見たときに環状の形状をなしているが、Ｃ字状の形状をなしていてもよい。即ち、貫通方向に沿ってスリットが形成されていてもよい。

また、上述の実施形態においては、コア支持部材は絶縁性を有する熱収縮チューブを加熱収縮させたものであるが、複数のコアそれぞれの貫通孔の貫通方向が互いに平行にし、且つ、複数のコアを貫通方向に関して所定の間隔を隔てて配置して固定支持することができる絶縁体であるならば、特にこれに限定されるものではない。以下、コア支持部材の変形例について図８を参照しつつ説明する。

変形例に係るコア支持部材１８０は、図８に示すように、環状体１８１と、段差部１８２と、複数の突起部１８３とを有している。環状体１８１は、円筒状の形状をなしており、その内径は、コアの外径よりも若干大きい。コアが環状体１８１の内部に収容されると、コアの径方向の移動を規制することができる。

段差部１８２は、環状体１８１の円筒軸方向中央の内壁から径内方向に突出している。また、複数の突起部１８３は、環状体１８１の円筒軸方向両端の内壁から径内方向に突出するとともに、環状体１８１の周方向に関して所定の間隔を隔てて形成されている。この段差部１８２と、円筒軸方向一端に形成された複数の突起部１８３により、環状体１８１の内部に収容されたコアの円筒軸方向の移動を規制することができる。このように、環状体１８１と、段差部１８２と、複数の突起部１８３とでコアは固定支持される。

なお、複数の突起部１８３は可撓性を有しており、円筒軸方向に関して所定以上の力が加わると、撓むように構成されている。環状体１８１にコアを収容させるときには、環状体１８１の円筒軸方向一端から環状体１８１内部に向けて、コアを所定以上の力で押圧する。その結果、複数の突起部１８３が撓み、コアを環状体内部に収容させることができる。

また、上述の実施形態においては、複数のコア（６０，７０又は１１０，１２０）が、貫通方向から見たときに重なる位置に配置されているが、複数のコアそれぞれの貫通孔の貫通方向が互いに平行にし、且つ、複数のコアを貫通方向に関して所定の間隔を隔てて配置されていればよい。つまり、複数のコア（６０，７０又は１１０，１２０）が、貫通方向から見たときに重ならない位置に配置されていてもよい。この場合でも、それぞれのコアに流れる磁束が他のコアに影響することはないので貫通方向に関するノイズ低減装置のコンパクト化を図ることが可能である。

また、上述の実施形態においては、複数のコア（６０，７０又は１１０，１２０）の形状は同じにされているが、互いに異なっていてもよい。

また、本発明は、上述の実施形態に限らず、ノイズ発生源から複数の配線各々に伝導されるノイズのノイズ成分が、複数の配線が巻回される複数のコア毎に互いに異なる各種のノイズ低減装置に適用することができる。

３０ａ，３０ｂ 電源線（配線）
３１ フレーム接地線（配線）
５０，１５０ ノイズ低減装置
６０，７０，１１０，１２０ コア
６０ａ，７０ａ，１１０ａ，１２０ａ 貫通孔
８０ コア支持部材
８１ 環状凹部
８５ 筐体
９０ ベルト部材
１０１，２０１ 電源装置

Claims (9)

1. 貫通孔が形成された複数のコアと、
   ノイズ発生源に接続されるとともに、それぞれ前記複数のコアのうち対応するコアの前記貫通孔を通過するように当該コアに巻回される複数の配線と、
   前記複数のコアを固定支持するコア支持部材と
   を備え、
   前記ノイズ発生源から前記複数の配線各々に伝導されるノイズのノイズ成分は、前記複数の配線が巻回される前記複数のコア毎に互いに異なるノイズ低減装置であって、
   前記コア支持部材は、前記複数のコアそれぞれの前記貫通孔の貫通方向を互いに平行にし、且つ前記複数のコアを前記貫通方向に関して所定の間隔を隔てて配置されるように、前記複数のコアを固定支持しており、
   前記貫通方向から見たときに、前記貫通方向に関して隣接する前記コア各々に巻回される前記配線は互いに重ならないように配置されていることを特徴とするノイズ低減装置。
2. 前記複数のコアそれぞれの前記貫通孔の少なくとも一部が、前記貫通方向から見たときに重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のノイズ低減装置。
3. 前記コア支持部材は、熱収縮チューブ内に前記複数のコアを配置させた後に、前記熱収縮チューブを加熱収縮させて、前記熱収縮チューブ内において前記複数のコアを固定支持させたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のノイズ低減装置。
4. 筐体と、
   前記コア支持部材を前記筐体に対して固定するベルト部材と
   を更に備えており、
   前記コア支持部材は、前記熱収縮チューブを加熱収縮させた際に、前記貫通方向に関して隣接する前記コア同士の間において当該熱収縮チューブの径内方向に凹む環状凹部を有しており、
   前記ベルト部材は、前記環状凹部に巻回されていることを特徴とする請求項３に記載のノイズ低減装置。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載のノイズ低減装置を備え、外部から入力される電力を負荷に供給するための電源装置であって、
   前記外部から電力が入力される複数の電力入力端子と、
   前記複数の電力入力端子に入力された電力を所定の電力に変換して出力する電力変換回路と、
   前記複数の電力入力端子と前記電力変換回路の複数の入力端子とを接続する複数の電源線と、
   前記複数の電力入力端子における接地側端子と、前記電力変換回路を保護するフレームとを接続するフレーム接地線と
   を備えており、
   前記ノイズ発生源は前記電力変換回路であり、
   前記複数の電源線のうち少なくとも一つの前記電源線は、前記ノイズ低減装置の前記配線として、前記複数のコアのうち、少なくとも一つの第１コアに巻回されており、
   前記フレーム接地線は、前記ノイズ低減装置の前記配線として、前記複数のコアのうち、前記第１コア以外の少なくとも一つの第２コアに巻回されていることを特徴とする電源装置。
6. 前記外部から前記複数の電力入力端子に入力される電力は交流電力であり、
   前記電力変換回路は、
   前記複数の電力入力端子に入力された交流電力を一次直流電力に変換する一次整流回路と、
   前記一次直流電力を二次直流電力に変換するＤＣ−ＤＣコンバータとを備えており、
   前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、
   前記一次直流電力が入力される、スイッチング素子とトランスの一次巻線とからなる直列回路と、
   前記スイッチング素子のスイッチングを制御するスイッチング制御回路と、
   前記スイッチング制御回路による前記スイッチング素子のスイッチングにより、前記トランスの二次巻線に誘起される二次交流電力を前記二次直流電力に変換する二次整流回路と
   を備えていることを特徴とする請求項５に記載の電源装置。
7. 請求項１〜４の何れか一項に記載のノイズ低減装置を備え、外部から入力される電力を負荷に供給するための電源装置であって、
   前記外部から電力が入力される複数の電力入力端子と、
   前記複数の電力入力端子に対して並列に接続され、前記複数の電力入力端子に入力された電力を、相互に異なる所定の電力に変換する複数の電力変換回路と、
   前記複数の電力変換回路各々の複数の出力端子と、前記負荷とを接続するための複数の出力線と
   を備えており、
   前記ノイズ発生源は前記複数の電力変換回路であり、
   前記複数の出力線は、前記ノイズ低減装置の前記配線として、互いに異なる前記コアに巻回されていることを特徴とする電源装置。
8. 前記外部から前記複数の電力入力端子に入力される電力は一次直流電力であり、
   前記複数の電力変換回路は、前記一次直流電力を二次直流電力に変換する複数のＤＣ−ＤＣコンバータであり、
   前記ＤＣ−ＤＣコンバータ各々は、
   前記一次直流電力が入力される、スイッチング素子とトランスの一次巻線とからなる直列回路と、
   前記スイッチング素子のスイッチングを制御するスイッチング制御回路と、
   前記スイッチング制御回路による前記スイッチング素子のスイッチングにより、前記トランスの二次巻線に誘起される二次交流電力を前記二次直流電力に変換する二次整流回路と
   を備えていることを特徴とする請求項７に記載の電源装置。
9. 貫通孔が形成された複数のコアと、ノイズ発生源に接続されるとともに、それぞれ前記複数のコアのうち対応するコアの前記貫通孔を通過するように当該コアに巻回される複数の配線とを備え、前記ノイズ発生源から前記複数の配線各々に伝導されるノイズのノイズ成分は、前記複数の配線が巻回される前記複数のコア毎に互いに異なるノイズ低減装置におけるコアの配置方法であって、
   前記複数のコアそれぞれの前記貫通孔の貫通方向を互いに平行にし、且つ前記複数のコアを前記貫通方向に関して所定の間隔を隔て、前記貫通方向から見たときに、前記貫通方向に関して隣接する前記コア各々に巻回される前記配線は互いに重ならないように配置することを特徴とするノイズ低減装置におけるコアの配置方法。

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