フェライトコアのノイズ低減原理

質問

チョークコイルの説明
http://www.tdk.co.jp/techmag/emc/200412/emc041201.htm
は理解できるのですが、
フェライトコア
http://www.oyaide.com/i_home/emc/felaitcore.htm
の原理が分かりません。

上記２つはノイズ低減の原理が根本的に異なるのでしょうか。

よろしくお願いします。

回答No.6

pon_1955 · ベストアンサー

原理は同じだと思います。フェライトコアは０．５回のバイファイラ巻きでしょう。

お礼

pon_1955様
フェライトコアを使う場合も、信号線が持つインダクタンス成分による逆起電力で
ノイズを相殺するということであれば理解しやすいです。
ありがとうございました。

補足

みなさまありがとうございます。
ご回答を基に勉強したいと思いますので、少々お時間をください。

回答No.5

anachrockt

フェライトコアについては，これがわかりやすいです．
http://www.murata.co.jp/products/emc/knowhow/pdf/23to25.pdf
周波数が高くなるとフェライトコアを入れた場合は，抵抗を付けたのと同じになるんです．
フェライトコアよりも安価な抵抗を付ければ良いんですが，そうすると必要な周波数でも信号が減衰します．
フェライトコアを付けると信号は減衰させずに通し，高周波のノイズは抵抗で減衰させるわけです．

回答No.4

tadys

チョークコイルの場合には電線を伝わってきた高周波信号を反射してそこから
先へ伝えないようにすることでノイズの低減をします。
（反射された信号はいずれどこかで熱に変わりますが）
ノイズ対策用のフェライトコアはある周波数範囲で電気的損失が増える事を利用して
伝わってきた高周波信号を反射するのではなく吸収することでノイズの低減をします。
吸収された信号のエネルギーは熱に変わります。
熱に変わるといっても目に見えて熱くなるほどになることはあまりありません。

下記ページの「ノイズ対策の基礎 ２」の３３ページ辺りを読んでください。
http://www.tdk.co.jp/tjbcd01/bcd27_30.pdf

回答No.3

shokker02

＞の原理が分かりません。

後者のフェライトコアの説明文「熱に変えて～」というのは、
たしかに却って理解しにくいので、
「高周波成分には高い抵抗値を示すことで電流を抑制する」だけの方が
いいと思います。

「熱に変えて～」という説明文は、
「第6回　コンデンサは最もシンプルなノイズフィルタ 」
のような方式ならばうなづけると思います。
コンデンサは、ノイズである高周波成分にとっては低インピーダンスなので
そこから先に行くよりもコンデンサ内を流れ消費される（熱に変わる）、
というものです。

「熱に変えて～」という文章はかなり以前からあるもので、
「説明に使いやすい文章」として一人歩きしてるのだと思います。

むりやりですが、このような解説でいかがでしょう。

信号伝達経路が以下のようだとして。
信号源+ノイズ　→　信号線+フェライトコア　→　相手の機器の入力端子

・信号線+フェライトコアのインピーダンスは１Ω、高周波成分に対しては100kΩ
・入力端子の入力インピーダンスは１ｋΩ

このような状態だと、
・正常な信号伝達では、入力端子に達するのは出力電圧の 1,000/(1,000+1) 。（ほぼ１００％）
・高周波成分の場合は、入力端子に達するのは出力電圧の 1,000/(100,000 + 1,000) で約１％。
出力電圧の約９９％はフェライトコア部の電圧降下となり、電流ループによる
電力消費の大部分はフェライトコア部で行われる。
ということで「ノイズ成分はフェライトコア部で熱に変換される」と。
（尤もこの時はループ全体のインピーダンスが大きいので電流が小さいのですけどね）

＞ノイズ低減の原理が根本的に異なるのでしょうか。

フェライトコアの説明で、
「第10回　ワンタッチ装着でノイズを抑止するクランプフィルタ」
にあるように「差動信号ペアをクランプした場合」は同じですが、
質問者さん引用URL２つめのように「１本だけ通す場合」は
動きが違うので、使い方も違ってきます。

前者はペアを通すことでコモンモードノイズを選択的に減衰させるが信号には影響しない、
後者は信号・ノイズの区別はできず、周波数成分だけで違いが現れるものです。

回答No.2

nrb

チョークコイル　フェライトコア

高周波に抵抗を持たせることによりノイズ低減（高周波ノイズの低減）
これはチョークコイル　フェライトコアも同じ

チョークコイル
チョークコイルの時は、配線の巻きかに違いがある

コモンモードフィルタは2本の導線が1つのコアに“同じ向き”に巻かれているため、面白い作用が起こる
　　　　　　　　　↓
ノイズを打ち消す方向に巻く特殊な巻き方をする→キャンセル巻き
をすれば打ち消させる

ここが違います

回答No.1

chie65536（@chie65535）

電流の流れているケーブルの周りは、常に磁界が発生しています。

そのケーブルにフェライトコアを装着すると磁束がフェライトコア内に集められます。

ノイズ電流により急な磁界変化が現れると、強磁性体であるフェライトコアにより、磁界の変化が抑えられます。

抑えられた分の高周波エネルギーは熱エネルギーに変換され、ノイズ電流のみフェライトコア部を通過しません。（といっても、確かにある程度は通過しませんが、コアで反射して戻って行ったりするのが厄介）

簡単に言えば「ノイズ電流だけが熱にになって放出される」のです。

補足

chie65535様
＞強磁性体であるフェライトコアにより、磁界の変化が抑えられます。
ここは、文面通りフェライトコアそのものが磁界の変化を抑えるのでしょうか。
それともフェライトコアにより磁束が集められて、その結果導線の
インダクタンス成分による効果が顕著になると理解した方がよいのでしょうか。