【コモンモードノイズ対策】コモンモードチョークコイル(4端子)の原理

コモンモードノイズ対策におけるコモンモードチョークコイル(4端子)の原理についてまとめました。

【はじめに】コモンモードノイズとは

コモンモードノイズは次のようなノイズです。

特徴
信号ラインと接地間にノイズ源がある。
ノイズ電流は2本の信号ラインに伝達され、合流した後は接地線を通り、大地を経由して信号ラインに戻ってくる。
信号ライン間にはノイズ電圧は発生しない。(大地に対する電圧は2線とも同一で電圧差が生じないため)<
電源の+側、-側で同相(同方向)にノイズ電流が発生するため、コモンモードと呼ばれる。
詳細 【伝導ノイズ】ノーマルモードノイズとコモンモードノイズの違い

コモンモードノイズは浮遊容量(電子機器の金属ケースなど)、信号ラインと離れた箇所を通って戻ってくるため、大きな電流ループとなり、小さなノイズ電流でも大きなノイズを放射します。
そのため、放射ノイズ対策という面では、コモンモードノイズ対策がより重要となります。

【対策】コモンモードチョークコイル


コモンモードチョークコイルとは、コモンモードノイズにだけ働くノイズフィルタです。
コモンモードチョークコイル(4端子)は、1つのコアに2本の導線を巻いた構造となっています。
このため、双方の巻き方向は互いに反対方向になっており、流れる電流によって以下のように働き方が変わります。

特徴 概要
①コモンモードノイズが流れる コモンモードチョークコイルの電磁誘導現象により磁束が発生します。発生した磁束の向きは同じ方向になるため、お互いの磁束が強めあってインダクタとしての働きが高まりインピーダンスが発生するためコモンモードノイズの通過を妨げます。
②差動信号 or ディファレンシャルモードノイズが流れる 発生した磁束の方向は逆方向になるため磁束が打ち消しあいインダクタとしては働かず、インピーダンスが発生しないため差動信号 or ディファレンシャルモードノイズの通過を妨げない。
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