コモンモード対策用部品にチョークコイルとフェライトコアがあります。疑問に思っているのは、チョークコイルのデータシートには、コモンモードの他にノーマルモード(ディファレンシャルモード)に対してのインピーダンス特性図も大抵の場合載っているのに、フェライトコアのデータシートには、ノーマルモードの記載のあるものが1つもありません。全くの0Ωでは無いはずで、本来の通過させたい通信信号への影響の無さを確認するために、ノーマルモードの特性についてもメーカーに問い合わせているのですが、なかなか答え(数値)が得られません。

そこで質問ですが、フェライトコアの場合、ノーマルモードに対するインピーダンス(または挿入損失)は、無視して全く差し支えないほど、ほぼ完全に0Ωなのでしょうか?
使用対象はUSB2.0ケーブルの480MHz(40MHz~500MHz帯?)です。

よろしくお願い致します。

A 回答 (3件)

>チョークコイルとフェライトコア



チョークコイルといっているのはコモンモードチョークの事ですね。
これはメーカーで線材をまいてコイルにしているので
メーカーでコモンモード、ノーマルモードの特性を測ることができます。

それに対しフェライトコアと言っているものははユーザーが線材に装着するものですね。
ノーマルモードに対する損失の増加はほんの僅かだとは思いますが
それが問題だというのであれば自分で測定するしかないでしょう。

どのような線材にどういう形で装着するかによって特性が違ってくるでしょうから、
メーカーに一般的な特性を要求しても無理でしょう。
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この回答へのお礼

下の方(178tallさん)のお礼に書いたとおり、今はお二方の回答のお陰で、クランプフィルタとはこういう物だと納得できました。
まことに有難うございました。

お礼日時:2007/07/18 20:24

>ノーマルモードに対するインピーダンス(または挿入損失)は、無視して全く差し支えないほど、ほぼ完全に0Ωなのでしょうか?


>...........
>フェライトコアと言っているのは、コアだけの製品、クランプフィルタとも言う物のことです。

ペアの信号線をはさみこんだり巻きこんだりするタイプですね。機能・作用はコモンモードと同じです。
コモンモードの電流が出す磁束にはインターリンクしますが、ノーマルモード(ディファレンシャルモード)の磁束にはほとんどインターリンクしません。
したがってフェライトコアを装着しても、使用周波数におけるインピーダンス(または挿入損失)の増分は無視できる程度だと考えられます。
逆の言いかたをすれば、ノーマルモードの高周波雑音はほとんど減衰できない、ということですが。
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この回答へのお礼

要するにノーマルモードに対しては、どの周波数帯でも無視して全く差し支えない程ほとんど0Ωであり、あえて数値で表すまでもないということの様ですね。

気になったきっかけは、コモンモードチョークコイルのデータシートに載っていたノーマルモードのインピーダンス特性のピーク値が、コモンモードのインピーダンス値と殆んど同じ値だったので、クランプフィルタも単純に同じでは?と思った訳です。
今気付いたのですが、チョークコイルのノーマルモードの特性は、コイル本来の特性(周波数の高い交流ほどインピーダンスが高くなる)のためなのではないでしょうか。これに気付けば、ここで質問するほど引っ掛らなかったかもしれません。

今はお二方の回答のお陰で、クランプフィルタとはこういう物だと納得できました。
まことに有難うございました。

お礼日時:2007/07/18 20:21

「チョークコイルとフェライトコア」の分け方について。



チョークコイルというのは、いわゆる「コモンモード・チョーク」のことですね。
フェライトコアは「ノーマルモード・チョーク」を指しているのでしょうか。

コモンモード・チョークは、ノーマルモードの信号線を二本もちでフェライトコアに巻いており、コモンモード信号に対して高インピーダンスとなるようにしたものですね。

それに対し、ノーマルモード・チョークはノーマルモード信号線を一本づつフェライトコアに巻いたものです。
(たとえば、
 http://www.infohobby.jp/parts/pdf/BLM18-1.pdf
の p.31/35 をご覧ください)
これの場合、「データシート」にはノーマルモードの記載しかありません。

ご使用のフェライトコアはどちらのタイプなのでしょうか ?

この回答への補足

フェライトコアと言っているのは、コアだけの製品、クランプフィルタとも言う物のことです。市販のケーブルに瘤のような物がよく付いていますが、その瘤だけの製品のことです。

知りたいのは質問の文章のとおり、「フェライトコア(クランプフィルタ)のノーマルモードのインピーダンスは何Ωか?」です。

よろしくお願い致します。

補足日時:2007/07/18 08:50
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コモンモードの事を同相モードと言います。
ノーマルモードの事を差動モードと言います。
それぞれの信号は次のようになります。

コモンモード
ラインA ____| ̄ ̄|____| ̄ ̄|____
ラインB ____| ̄ ̄|____| ̄ ̄|____

ノーマルモード
ラインA ____| ̄ ̄|____| ̄ ̄|____
ラインB  ̄ ̄ ̄ ̄|__| ̄ ̄ ̄ ̄|__| ̄ ̄ ̄ ̄

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>1本に10mA、もう一本に1mAのノイズ電流
二つの電流に差が有るのでその差分はノーマルモードになります。
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ここで扱う信号は交流ですから、それらの位相も考えた上での差分です。

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ラインA ____| ̄ ̄|____| ̄ ̄|____
ラインB _____| ̄ ̄|____| ̄ ̄|___
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コモンモードのノイズとノーマルモードのノイズの両方を減衰させるのであればそれぞれに対応したフィルタを必要とします。
http://www.murata.co.jp/products/emc/knowhow/pdf/26to30.pdf

ノイズには“ノーマルモードノイズ”と“コモンモードノイズ”有ります。
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その通りです。
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信号線は普通、基準電位(グラウンド)と信号の2本ありますよね。
電流の向きは、
信号→
グラウンド←
のように逆になります。これをノーマルモードといいます。
それぞれの線の回りに環状磁界ができますが、それぞれ時計回りと反時計回りで逆方向になりますよね。
フェライトコアをケーブルにつけると、その磁界の大部分がコアの中を通るようになりますが、信号とグラウンドの磁界が互いに打ち消しあって、フェライトコアの影響は現れません。(理想的にはですけどね)

ところが高周波ノイズは主に、
信号→
グラウンド→
というふうに同じ方向に電流が流れるものが障害の原因となります。コモンモードノイズといわれるものです。
この場合にフェライトコアをケーブルにつけると、信号とグラウンドに流れる電流によって生じる磁界がコア内で強め合い、信号線とグラウンドがインダクタンスを持つようになります。コアの高周波損失がある場合には抵抗成分も持つようになります。その結果高周波電流が流れにくくなります。

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