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JP7570705B2 - Noise reduction circuit and electrical equipment - Google Patents
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Description

本発明は、ノイズ低減回路及び電気機器に関する。 The present invention relates to a noise reduction circuit and an electrical device.

家庭用や商用の電源電圧にはノイズが重畳することがあり、そのノイズが原因で電気機器の性能を十分に引き出すことができない場合がある。例えば、オーディオ機器では、ノイズが原因で高品位な音を出力できないことがある。 Home and commercial power supply voltages can be superimposed with noise, which can prevent electrical equipment from performing to its full potential. For example, audio equipment can sometimes not be able to output high-quality sound due to noise.

そこで、電源電圧のノイズをノイズ低減回路で低減し、ノイズが低減された電源電圧で電気機器を駆動することが考えられる。ノイズ低減回路としては、例えばLCローパスフィルタがある。LCローパスフィルタは、電源電圧に重畳した高周波のノイズ成分をカットし、低周波成分のみを通過させるため、簡便なノイズ低減回路として使用することができる。 One possible solution is to reduce the noise in the power supply voltage using a noise reduction circuit, and then use the noise-reduced power supply voltage to drive the electrical equipment. An example of a noise reduction circuit is an LC low-pass filter. An LC low-pass filter can be used as a simple noise reduction circuit, as it cuts out the high-frequency noise components superimposed on the power supply voltage and allows only the low-frequency components to pass.

また、電源電圧ではなく、アース線に重畳したノイズを抽出し、抽出したノイズを非常用の電源として活用する方法も提案されている(特許文献1)。 A method has also been proposed in which, instead of the power supply voltage, noise superimposed on the earth line is extracted and the extracted noise is used as an emergency power source (Patent Document 1).

特開2016-86528号公報JP 2016-86528 A

しかしながら、オーディオ機器に供給する電源電圧のノイズをLCローパスフィルタで低減すると、LCローパスフィルタのインダクタが原因で、オーディオ機器から出力される音に「力」がなくなることが経験的に知られている。また、特許文献1の方法は、アース線に重畳したノイズを低減する方法であり、この方法では電源のノイズを低減することができない。 However, it is empirically known that when the noise of the power supply voltage supplied to an audio device is reduced by an LC low-pass filter, the inductor of the LC low-pass filter causes the sound output from the audio device to lose "power." In addition, the method of Patent Document 1 is a method for reducing noise superimposed on the earth wire, and this method cannot reduce power supply noise.

本発明は、このような現状を鑑みてなされたものであり、LCローパスフィルタを使用せずに、電源電圧に重畳したノイズを低減することを目的とする。 The present invention was made in consideration of this current situation, and aims to reduce noise superimposed on the power supply voltage without using an LC low-pass filter.

本願は、上記課題の少なくとも一部を解決する手段を複数含んでいるが、その例を挙げるならば、以下のとおりである。 This application includes multiple means for solving at least some of the above problems, examples of which are as follows:

上記課題を解決すべく、本発明の一態様に係るノイズ低減回路は、第1の電源線と、前記第1の電源線との間に交流電圧が印可される第2の電源線と、一端が前記第1の電源線と電気的に接続された第1のコンデンサと、一端が前記第1のコンデンサの他端に電気的に接続され、かつ他端が前記第2の電源線に電気的に接続された一次巻き線と、前記一次巻き線に磁気的に結合した二次巻き線とを備えたトランスと、第1の端子と、前記二次巻き線の一端に電気的に接続された第2の端子とを有し、前記第1の端子と前記第2の端子との間を流れる電流を整流する整流回路と、一端が前記第1の端子に電気的に接続され、かつ他端が前記二次巻き線の他端に電気的に接続された第2のコンデンサと、第3の端子と、前記第2のコンデンサの前記他端に電気的に接続された第4の端子とを有し、前記第2のコンデンサの両極間の電圧が所定電圧以上となったときに、前記第3の端子と前記第4の端子とを電気的に接続するスイッチ回路と、一端が前記第3の端子に電気的に接続され、かつ他端が前記第2のコンデンサの前記一端に電気的に接続された素子と、を有する。 In order to solve the above problem, a noise reduction circuit according to one aspect of the present invention includes a transformer including a first power supply line, a second power supply line to which an AC voltage is applied between the first power supply line, a first capacitor having one end electrically connected to the first power supply line, a primary winding having one end electrically connected to the other end of the first capacitor and the other end electrically connected to the second power supply line, and a secondary winding magnetically coupled to the primary winding, a first terminal, and a second terminal electrically connected to one end of the secondary winding, and the first terminal and the second terminal are electrically connected to each other. a rectifier circuit that rectifies the current flowing between the first terminal and the second terminal; a second capacitor having one end electrically connected to the first terminal and the other end electrically connected to the other end of the secondary winding; a third terminal; and a fourth terminal electrically connected to the other end of the second capacitor, and a switch circuit that electrically connects the third terminal and the fourth terminal when the voltage between the two poles of the second capacitor becomes equal to or higher than a predetermined voltage; and an element having one end electrically connected to the third terminal and the other end electrically connected to the one end of the second capacitor.

前記スイッチ回路は、アノード端子とカソード端子とを備えたサイリスタを有し、前記第3の端子は、前記アノード端子と前記カソード端子のうちの一方であり、前記第4の端子は、前記アノード端子と前記カソード端子のうちの他方とすることができる。 The switch circuit has a thyristor with an anode terminal and a cathode terminal, the third terminal is one of the anode terminal and the cathode terminal, and the fourth terminal can be the other of the anode terminal and the cathode terminal.

前記第2のコンデンサの両極間の前記電圧が前記所定電圧以上となったときに、前記サイリスタのゲートに電流を供給する制御回路を更に有することができる。 The device may further include a control circuit that supplies a current to the gate of the thyristor when the voltage between the two electrodes of the second capacitor becomes equal to or greater than the predetermined voltage.

前記素子は発光ダイオードとすることができる。 The element may be a light-emitting diode.

本発明の他の態様に係る電気機器は、第1の電源線と、前記第1の電源線との間に交流電圧が印可される第2の電源線と、前記第1の電源線又は前記第2の電源線に重畳しているノイズを抽出するノイズ抽出部と、抽出された前記ノイズで素子を駆動する素子駆動部と、を有する。 An electrical device according to another aspect of the present invention has a first power line, a second power line to which an AC voltage is applied between the first power line, a noise extraction unit that extracts noise superimposed on the first power line or the second power line, and an element drive unit that drives an element with the extracted noise.

筐体を更に有し、前記素子は、前記筐体の外部から視認可能な発光ダイオードとすることができる。 The device may further include a housing, and the element may be a light-emitting diode that is visible from outside the housing.

前記第1の電源線と前記第2の電源線の各々に接続されたコンセントを複数有することができる。 There may be multiple outlets connected to each of the first power line and the second power line.

本発明によれば、LCローパスフィルタを使用せずに、電源電圧に重畳したノイズを低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce noise superimposed on the power supply voltage without using an LC low-pass filter.

図1は、本実施形態に係る電気機器の一例を示す外観図である。FIG. 1 is an external view showing an example of an electrical device according to the present embodiment. 図2は、本実施形態に係る電気機器の回路図の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a circuit diagram of an electric device according to the present embodiment. 図3は、本実施形態に係るノイズ低減回路の回路図の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a circuit diagram of a noise reduction circuit according to the present embodiment.

以下、本発明に係る一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、一実施形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、「Aからなる」、「Aよりなる」、「Aを有する」、「Aを含む」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。同様に、以下の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In all drawings for describing an embodiment, the same components are generally given the same reference numerals, and repeated description will be omitted. In the following embodiments, the components (including element steps, etc.) are not necessarily essential, unless otherwise specified or considered to be obviously essential in principle. In addition, when "consists of A," "consists of A," "has A," or "includes A," it goes without saying that other elements are not excluded, except when it is specifically specified that only that element is included. Similarly, in the following embodiments, when referring to the shape, positional relationship, etc. of components, etc., it includes those that are substantially similar or similar to the shape, etc., except when it is specifically specified or considered to be obviously not essential in principle.

<本実施形態>
図1は、本実施形態に係る電気機器の一例を示す外観図である。
<Present embodiment>
FIG. 1 is an external view showing an example of an electrical device according to the present embodiment.

電気機器1は、テーブルタップであって、筐体2、電源ケーブル3、及び複数のコンセント4を有する。電源ケーブル3は、家庭用又は商用の交流電圧が印可されるケーブルである。その交流電圧に重畳しているノイズは、後述のノイズ低減回路で低減される。そして、各コンセント4には、このようにノイズが低減された交流電圧が供給される。 The electrical device 1 is a table tap, and has a housing 2, a power cable 3, and multiple outlets 4. The power cable 3 is a cable to which a household or commercial AC voltage is applied. Noise superimposed on the AC voltage is reduced by a noise reduction circuit, which will be described later. Then, each outlet 4 is supplied with the AC voltage with reduced noise in this manner.

電気機器1には更に発光部5が設けられる。一例として、発光部5は、後述のノイズ低減回路が抽出したノイズで発光する発光ダイオードであって、筐体2の外部から視認可能に設けられる。例えば、透光性材料で筐体2を構成し、筐体2の内側に発光部5を設けることにより、筐体2を介して発光部5を外部から視認可能にしてもよい。これに代えて、筐体2の外側表面に発光部5を設けることにより、筐体2の外部から発光部5を視認可能としてもよい。 The electrical device 1 is further provided with a light-emitting unit 5. As an example, the light-emitting unit 5 is a light-emitting diode that emits light in response to noise extracted by a noise reduction circuit described below, and is provided so as to be visible from outside the housing 2. For example, the housing 2 may be made of a translucent material, and the light-emitting unit 5 may be provided inside the housing 2, making the light-emitting unit 5 visible from outside through the housing 2. Alternatively, the light-emitting unit 5 may be provided on the outer surface of the housing 2, making the light-emitting unit 5 visible from outside the housing 2.

発光部5は、交流電圧から抽出したノイズで発光するため、このように筐体2の外部から視認可能とすることにより、ノイズが抽出されていることをユーザが目視で確認することができる。 The light-emitting unit 5 emits light in response to the noise extracted from the AC voltage, so by making it visible from outside the housing 2 in this manner, the user can visually confirm that noise has been extracted.

図2は、本実施形態に係る電気機器1の回路図の一例を示す図である。 Figure 2 shows an example of a circuit diagram of electrical device 1 according to this embodiment.

図2に示すように、電源ケーブル3は、第1の電源線11と第2の電源線12とを有する。これらの電源線11、12の間には、周波数が50Hz~60Hzの家庭用又は商用の交流電圧VACが印加される。これらの電源線11、12は、筐体2(図1参照)に収容されたノイズ低減回路10と接続される。 As shown in Fig. 2, the power cable 3 has a first power line 11 and a second power line 12. A household or commercial AC voltage V AC having a frequency of 50 Hz to 60 Hz is applied between these power lines 11, 12. These power lines 11, 12 are connected to a noise reduction circuit 10 housed in the housing 2 (see Fig. 1).

ノイズ低減回路10は、各電源線11、12に重畳しているノイズを低減する回路である。各電源線11、12が分岐して各コンセント4に交流電圧VACが供給される。交流電圧VACのノイズはノイズ低減回路10で低減されているため、コンセント4からオーディオ機器(不図示)に交流電圧を供給することで、ノイズに伴う雑音等が排除された高品位な音をオーディオ機器が出力できるようになる。 The noise reduction circuit 10 is a circuit that reduces noise superimposed on each of the power supply lines 11, 12. Each of the power supply lines 11, 12 branches off to supply an AC voltage V AC to each of the outlets 4. Since the noise of the AC voltage V AC has been reduced by the noise reduction circuit 10, supplying an AC voltage from the outlet 4 to an audio device (not shown) makes it possible for the audio device to output high-quality sound with noise and other interference eliminated.

図3は、本実施形態に係るノイズ低減回路10の回路図の一例を示す図である。 Figure 3 shows an example of a circuit diagram of the noise reduction circuit 10 according to this embodiment.

図3に示すように、ノイズ低減回路10は、前述の発光部5の他に、ノイズ抽出部15と素子駆動部16とを備える。 As shown in FIG. 3, the noise reduction circuit 10 includes a noise extraction unit 15 and an element driving unit 16 in addition to the light-emitting unit 5 described above.

ノイズ抽出部15は、交流電圧VACに重畳している高周波のノイズを抽出する回路であって、第1~第3のコンデンサC1~C3が並列に接続されたハイパスフィルタである。なお、ノイズ抽出部15におけるコンデンサの個数は特に限定されない。例えば、1個のコンデンサでノイズ抽出部15を構成してもよいし、並列接続された2個又は4個以上のコンデンサをノイズ抽出部15として採用してもよい。 The noise extraction unit 15 is a circuit that extracts high-frequency noise superimposed on the AC voltage V AC , and is a high-pass filter in which first to third capacitors C1 to C3 are connected in parallel. The number of capacitors in the noise extraction unit 15 is not particularly limited. For example, the noise extraction unit 15 may be configured with one capacitor, or two or four or more capacitors connected in parallel may be used as the noise extraction unit 15.

この例では、第1のコンデンサC1の一端11aを第1の電源線11に電気的に接続する。これにより、交流電圧VACに重畳しているノイズがノイズ抽出部15を透過し、そのノイズが第1のコンデンサC1の他端11bから出力されるため、交流電圧VACに重畳しているノイズを低減することができる。これについては第2~第3のコンデンサC2~C3についても同様である。 In this example, one end 11a of the first capacitor C1 is electrically connected to the first power supply line 11. This allows noise superimposed on the AC voltage V AC to pass through the noise extraction unit 15 and be output from the other end 11b of the first capacitor C1, thereby reducing the noise superimposed on the AC voltage V AC . The same applies to the second to third capacitors C2 to C3.

ノイズ抽出部15が抽出するノイズの周波数は特に限定されないが、この例ではAM(Amplitude Modulation)波帯域における数百kHzのノイズがノイズ抽出部15で抽出されるように第1~第3のコンデンサC1~C3の静電容量を設定する。一例として、第1~第3のコンデンサC1~C3の静電容量をいずれも470nFとする。 The frequency of the noise extracted by the noise extraction unit 15 is not particularly limited, but in this example, the capacitances of the first to third capacitors C1 to C3 are set so that noise of several hundred kHz in the AM (Amplitude Modulation) wave band is extracted by the noise extraction unit 15. As an example, the capacitances of the first to third capacitors C1 to C3 are all set to 470 nF.

また、第1の電源線11と第2の電源線12との間には、第4のコンデンサC4と第1の抵抗R1とが設けられる。第4のコンデンサC4は、交流電圧VACに重畳しているノーマルモードのノイズを低減するフィルタであり、その静電容量は例えば470nFである。また、第1の抵抗R1は、その第4のコンデンサC4の放電抵抗であって、その抵抗値は例えば330kΩである。 A fourth capacitor C4 and a first resistor R1 are provided between the first power supply line 11 and the second power supply line 12. The fourth capacitor C4 is a filter that reduces normal mode noise superimposed on the AC voltage VAC , and has a capacitance of, for example, 470 nF. The first resistor R1 is a discharge resistor for the fourth capacitor C4, and has a resistance value of, for example, 330 kΩ.

一方、素子駆動部16は、発光部5の発光ダイオード等の素子を駆動する回路であって、トランスTR、整流回路17、第5のコンデンサC5、及びスイッチ回路19を備える。 On the other hand, the element driving unit 16 is a circuit that drives elements such as the light-emitting diodes of the light-emitting unit 5, and includes a transformer TR, a rectifier circuit 17, a fifth capacitor C5, and a switch circuit 19.

トランスTRは、第1のコンデンサC1の他端11bから出力されるノイズの電圧を昇圧する回路素子である。この例では、トランスTRは、互いに磁気的に結合した一次巻き線L1と二次巻き線L2と有する。一次巻き線L1は、その一端が第1のコンデンサC1の他端11bと電気的に接続されており、他端が第2の電源線12に電気的に接続される。一次巻き線L1の巻き数n1と二次巻き線L2の巻き数n2の比は特に限定されないが、ここではn1:n2 = 7:75とする。このようにn2>n1とすることにより、一次側よりも昇圧されたノイズが二次側に出力される。 The transformer TR is a circuit element that boosts the voltage of the noise output from the other end 11b of the first capacitor C1. In this example, the transformer TR has a primary winding L1 and a secondary winding L2 that are magnetically coupled to each other. One end of the primary winding L1 is electrically connected to the other end 11b of the first capacitor C1, and the other end is electrically connected to the second power supply line 12. The ratio of the number of turns n1 of the primary winding L1 to the number of turns n2 of the secondary winding L2 is not particularly limited, but here it is set to n1:n2 = 7:75. By making n2>n1 in this way, noise that is boosted more than the primary side is output to the secondary side.

二次巻き線L2にはツェナーダイオードZNが並列接続される。ツェナーダイオードZNは、二次巻き線L2の一端16aと他端16bの電位差をクランプ電圧以下にすることで、素子駆動部16を過電圧から保護する役割を担う。 A Zener diode ZN is connected in parallel to the secondary winding L2. The Zener diode ZN protects the element driver 16 from overvoltage by making the potential difference between one end 16a and the other end 16b of the secondary winding L2 equal to or less than the clamp voltage.

整流回路17は、第1の端子17aと第2の端子17bとの間を流れる電流を一方向に整流する半波倍電圧整流回路である。一例として、整流回路17は、第6のコンデンサC6、第1のダイオードD1、及び第2のダイオードD2を備える。 The rectifier circuit 17 is a half-wave voltage doubler rectifier circuit that rectifies the current flowing between the first terminal 17a and the second terminal 17b in one direction. As an example, the rectifier circuit 17 includes a sixth capacitor C6, a first diode D1, and a second diode D2.

第6のコンデンサC6は、二次巻き線L2の両端の電位差の二倍の電圧で充電される充電用のコンデンサであって、その静電容量は例えば100nFである。ここでは、第6のコンデンサC6の一端である第2の端子17bを、二次巻き線L2の一端16aに電気的に接続する。 The sixth capacitor C6 is a charging capacitor that is charged with a voltage twice the potential difference across the secondary winding L2, and its capacitance is, for example, 100 nF. Here, the second terminal 17b, which is one end of the sixth capacitor C6, is electrically connected to one end 16a of the secondary winding L2.

また、各ダイオードD1、D2は整流用のダイオードである。この例では、第6のコンデンサC6の他端17cに、第1のダイオードD1のカソード端子を電気的に接続する。また、第1のダイオードD1のアノード端子は、トランスTRの他端16bと電気的に接続される。 In addition, each of the diodes D1 and D2 is a rectifier diode. In this example, the cathode terminal of the first diode D1 is electrically connected to the other end 17c of the sixth capacitor C6. In addition, the anode terminal of the first diode D1 is electrically connected to the other end 16b of the transformer TR.

そして、第2のダイオードD2は、そのカソード端子が第1の端子17aとして機能すると共に、そのアノード端子が第6のコンデンサC6の他端17cに電気的に接続される。 The cathode terminal of the second diode D2 functions as the first terminal 17a, and the anode terminal is electrically connected to the other end 17c of the sixth capacitor C6.

一方、第5のコンデンサC5は、第2の抵抗R2と共にRC充電回路を構成する回路素子である。一例として、第2の抵抗R2の抵抗値は100kΩであり、第5のコンデンサC5の静電容量は4.7μFである。ここでは、第5のコンデンサC5の一端16cを第2の抵抗R2を介して第1の端子17aに電気的に接続する。また、第5のコンデンサC5の他端16dは、二次巻き線L2の他端16bに電気的に接続される。 On the other hand, the fifth capacitor C5 is a circuit element that, together with the second resistor R2, constitutes an RC charging circuit. As an example, the resistance value of the second resistor R2 is 100 kΩ, and the capacitance of the fifth capacitor C5 is 4.7 μF. Here, one end 16c of the fifth capacitor C5 is electrically connected to the first terminal 17a via the second resistor R2. In addition, the other end 16d of the fifth capacitor C5 is electrically connected to the other end 16b of the secondary winding L2.

その第5のコンデンサC5は、第3の抵抗R3を介して第7のコンデンサC7と並列接続される。第3の抵抗R3と第7のコンデンサC7は、スイッチ回路19のチャタリングを防止するためのRC充電回路である。一例として、第3の抵抗R3の抵抗値は100kΩであり、第7のコンデンサC7の静電容量は100nFである。 The fifth capacitor C5 is connected in parallel with the seventh capacitor C7 via the third resistor R3. The third resistor R3 and the seventh capacitor C7 form an RC charging circuit to prevent chattering of the switch circuit 19. As an example, the resistance of the third resistor R3 is 100 kΩ, and the capacitance of the seventh capacitor C7 is 100 nF.

スイッチ回路19は、発光部5に供給する電流をスイッチングするための回路である。例えば、スイッチ回路19は、制御IC18、第4の抵抗R4、及びサイリスタTHを備える。 The switch circuit 19 is a circuit for switching the current supplied to the light-emitting unit 5. For example, the switch circuit 19 includes a control IC 18, a fourth resistor R4, and a thyristor TH.

サイリスタTHは、ゲート19cに電流が供給されたときに、アノード端子19aとカソード端子19bとが電気的に接続されてオン状態となる回路素子である。カソード端子19bは、第4の端子の一例であって、第5のコンデンサC5の他端16dと電気的に接続される。また、アノード端子19aは、第3の端子の一例であって、発光部5と電気的に接続される。なお、整流回路17で整流する電流の向きを逆にすることで、第5のコンデンサC5の他端16dにアノード端子19aを電気的に接続し、発光部5にカソード端子19bを電気的に接続してもよい。 The thyristor TH is a circuit element that is turned on when a current is supplied to the gate 19c, with the anode terminal 19a and the cathode terminal 19b being electrically connected. The cathode terminal 19b is an example of a fourth terminal, and is electrically connected to the other end 16d of the fifth capacitor C5. The anode terminal 19a is an example of a third terminal, and is electrically connected to the light-emitting unit 5. Note that the direction of the current rectified by the rectifier circuit 17 may be reversed to electrically connect the anode terminal 19a to the other end 16d of the fifth capacitor C5, and the cathode terminal 19b to the light-emitting unit 5.

制御IC(Integrated Circuit)18は、制御回路の一例であって、第5の端子18aと第6の端子18bとを備える。第5の端子18aは、第3の抵抗R3を介して第5のコンデンサC5の一端16cと電気的に接続される。そして、第6の端子18bは、第5のコンデンサC5の他端16dと電気的に接続される。 The control IC (Integrated Circuit) 18 is an example of a control circuit and includes a fifth terminal 18a and a sixth terminal 18b. The fifth terminal 18a is electrically connected to one end 16c of the fifth capacitor C5 via a third resistor R3. The sixth terminal 18b is electrically connected to the other end 16d of the fifth capacitor C5.

第5の端子18aと第6の端子18bとの電位差は、第5のコンデンサC5の両極間の電圧VCに等しい。制御IC18は、その電圧VCを監視し、第5のコンデンサC5の充電が進んで電圧VCが所定電圧VTH以上となったときに、第4の抵抗R4を介してゲート19cに電流を供給する。なお、第4の抵抗R4は、ゲート19cに供給される電流を制限するための抵抗であって、その抵抗値は例えば10kΩである。 The potential difference between the fifth terminal 18a and the sixth terminal 18b is equal to the voltage V C between the two electrodes of the fifth capacitor C5. The control IC 18 monitors the voltage V C , and when the charging of the fifth capacitor C5 progresses and the voltage V C becomes equal to or higher than a predetermined voltage V TH , it supplies a current to the gate 19c via the fourth resistor R4. The fourth resistor R4 is a resistor for limiting the current supplied to the gate 19c, and has a resistance value of, for example, 10 kΩ.

発光部5は、互いに並列接続された第1の発光ダイオードLED1と第2の発光ダイオードLED2とを備える。なお、発光部5が備える発光ダイオードの個数は2個に限定されない。例えば、1つの発光ダイオードで発光部5を構成してもよいし、直列又は並列に接続された3個以上の発光ダイオードを発光部5として採用してもよい。 The light-emitting unit 5 includes a first light-emitting diode LED1 and a second light-emitting diode LED2 that are connected in parallel to each other. The number of light-emitting diodes included in the light-emitting unit 5 is not limited to two. For example, the light-emitting unit 5 may be configured with one light-emitting diode, or three or more light-emitting diodes connected in series or parallel may be used as the light-emitting unit 5.

ここでは、第1の発光ダイオードLED1のアノード端子を、第5の抵抗R5を介して第5のコンデンサC5の一端16cと電気的に接続する。また、第1の発光ダイオードLED1のカソード端子は、サイリスタTHのアノード端子19aと電気的に接続される。 Here, the anode terminal of the first light-emitting diode LED1 is electrically connected to one end 16c of the fifth capacitor C5 via the fifth resistor R5. Also, the cathode terminal of the first light-emitting diode LED1 is electrically connected to the anode terminal 19a of the thyristor TH.

同様に、第2の発光ダイオードLED2のアノード端子は、第6の抵抗R6を介して第5のコンデンサC5の一端16cと電気的に接続される。そして、第2の発光ダイオードLED2のカソード端子は、サイリスタTHのアノード端子19aと電気的に接続される。 Similarly, the anode terminal of the second light-emitting diode LED2 is electrically connected to one end 16c of the fifth capacitor C5 via the sixth resistor R6. And, the cathode terminal of the second light-emitting diode LED2 is electrically connected to the anode terminal 19a of the thyristor TH.

なお、第5の抵抗R5と第6の抵抗R6は、第1の発光ダイオードLED1と第2の発光ダイオードLED2の各々に供給する電流を制限するための抵抗であり、その抵抗値は例えば10kΩである。 The fifth resistor R5 and the sixth resistor R6 are resistors for limiting the current supplied to the first light-emitting diode LED1 and the second light-emitting diode LED2, respectively, and have a resistance value of, for example, 10 kΩ.

このようなノイズ低減回路10によれば、各電源線11、12に重畳しているノイズがノイズ抽出部15で抽出された後、そのノイズの電圧がトランスTRで昇圧される。昇圧されたノイズは、整流回路17で交流成分がカットされた後、第5のコンデンサC5を充電する。その第5のコンデンサC5の両極間の電位差VCが所定電圧VTH以上になると、制御IC18がサイリスタTHにゲート電流を供給し、サイリスタTHのアノード端子19aとカソード端子19bとが電気的に接続される。これにより、第5のコンデンサC5が放電するようになり、その放電電流で各LED1、2が発光する。 According to the noise reduction circuit 10, the noise superimposed on each of the power lines 11 and 12 is extracted by the noise extraction unit 15, and then the voltage of the noise is boosted by the transformer TR. The boosted noise has its AC component cut by the rectifier circuit 17, and then charges the fifth capacitor C5. When the potential difference V C between the two electrodes of the fifth capacitor C5 becomes equal to or greater than a predetermined voltage V TH , the control IC 18 supplies a gate current to the thyristor TH, and the anode terminal 19 a and the cathode terminal 19 b of the thyristor TH are electrically connected. This causes the fifth capacitor C5 to discharge, and the discharge current causes the LEDs 1 and 2 to emit light.

これによれば、各電源線11、12に重畳しているノイズを低減することができるため、各コンセント4(図1参照)にノイズが低減された交流電圧VACを供給することができる。しかも、ノイズ低減回路10にはLCローパスフィルタがないため、例えば各コンセント4からオーディオ機器(不図示)に交流電圧VACを供給することで、そのオーディオ機器から出力される音の「力」を維持することができる。 This makes it possible to reduce noise superimposed on each of the power supply lines 11, 12, and therefore to supply AC voltage V AC with reduced noise to each of the outlets 4 (see FIG. 1). Moreover, since the noise reduction circuit 10 does not have an LC low-pass filter, for example, by supplying AC voltage V AC from each of the outlets 4 to an audio device (not shown), the "power" of the sound output from the audio device can be maintained.

しかも、抽出したノイズを発光部5を発光させる電力として使用するため、ノイズが抽出されたときに発光部5が発光し、ノイズが抽出できていることをユーザが視覚的に確認することができる。なお、ノイズが抽出できていることをユーザが確認する必要がない場合には、ノイズの電力を消費する回路素子を発光部5に代えて採用してもよい。そのような回路素子としては、例えば、インダクタや抵抗がある。 In addition, because the extracted noise is used as the power to light the light-emitting unit 5, the light-emitting unit 5 lights up when noise is extracted, allowing the user to visually confirm that the noise has been extracted. Note that if the user does not need to confirm that the noise has been extracted, a circuit element that consumes the power of the noise may be used in place of the light-emitting unit 5. Examples of such circuit elements include an inductor or resistor.

更に、この例では、スイッチ回路19におけるスイッチング素子としてサイリスタTHを採用する。サイリスタTHは、一度オン状態になると、アノード端子19aとカソード端子19bとの電位差がゼロになるまでオフ状態にならないという性質がある。そのため、抽出したノイズによってサイリスタTHが一度オン状態になると、アノード端子19aとカソード端子19bとの電位差がゼロにならない限りサイリスタTHのオン状態が維持され、後続のノイズで発光部5の各LED1、2を発光させることができる。これにより、ノイズを抽出するたびにスイッチ回路19をオン状態にする必要がなくなるため、スイッチ回路19のスイッチング回数を大幅に低減できると共に、効率的にノイズを光エネルギに変換することができる。 Furthermore, in this example, a thyristor TH is used as the switching element in the switch circuit 19. Once the thyristor TH is turned on, it does not turn off until the potential difference between the anode terminal 19a and the cathode terminal 19b becomes zero. Therefore, once the thyristor TH is turned on by the extracted noise, the thyristor TH is maintained in the on state as long as the potential difference between the anode terminal 19a and the cathode terminal 19b does not become zero, and subsequent noise can cause the LEDs 1 and 2 of the light-emitting section 5 to emit light. This eliminates the need to turn on the switch circuit 19 every time noise is extracted, and therefore the number of switching times of the switch circuit 19 can be significantly reduced, and noise can be efficiently converted into light energy.

本発明は、上述した実施形態や変形例に限定されるものではなく、さらに様々な変形が可能である。例えば、上述した実施形態や変形例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある変形例の一部を他の変形例に置き換えたり、変形例を組み合わせたりすることが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment and modifications, and various other modifications are possible. For example, the above-described embodiment and modifications have been described in detail to clearly explain the present invention, and are not necessarily limited to those having all of the configurations described. In addition, it is possible to replace part of one modification with another modification, or to combine modifications.

1…電気機器、2…筐体、3…電源ケーブル、4…コンセント、5…発光部、10…ノイズ低減回路、11…第1の電源線、11a…一端、11b…他端、12…電源線、12…第2の電源線、15…ノイズ抽出部、16…素子駆動部、16a…一端、16b…他端、16c…一端、16d…他端、17…整流回路、17a…第1の端子、17b…第2の端子、17c…他端、18a…第5の端子、18b…第6の端子、19…スイッチ回路、19a…アノード端子、19b…カソード端子、19c…ゲート。 1...electrical device, 2...housing, 3...power cable, 4...outlet, 5...light emitting unit, 10...noise reduction circuit, 11...first power line, 11a...one end, 11b...other end, 12...power line, 12...second power line, 15...noise extraction unit, 16...element drive unit, 16a...one end, 16b...other end, 16c...one end, 16d...other end, 17...rectifier circuit, 17a...first terminal, 17b...second terminal, 17c...other end, 18a...fifth terminal, 18b...sixth terminal, 19...switch circuit, 19a...anode terminal, 19b...cathode terminal, 19c...gate.

Claims (7)

第1の電源線と、
前記第1の電源線との間に交流電圧が印可される第2の電源線と、
一端が前記第1の電源線と電気的に接続された第1のコンデンサと、
一端が前記第1のコンデンサの他端に電気的に接続され、かつ他端が前記第2の電源線に電気的に接続された一次巻き線と、前記一次巻き線に磁気的に結合した二次巻き線とを備えたトランスと、
第1の端子と、前記二次巻き線の一端に電気的に接続された第2の端子とを有し、前記第1の端子と前記第2の端子との間を流れる電流を整流する整流回路と、
一端が前記第1の端子に電気的に接続され、かつ他端が前記二次巻き線の他端に電気的に接続された第2のコンデンサと、
第3の端子と、前記第2のコンデンサの前記他端に電気的に接続された第4の端子とを有し、前記第2のコンデンサの両極間の電圧が所定電圧以上となったときに、前記第3の端子と前記第4の端子とを電気的に接続するスイッチ回路と、
一端が前記第3の端子に電気的に接続され、かつ他端が前記第2のコンデンサの前記一端に電気的に接続された素子と、
を有するノイズ低減回路。
A first power line;
a second power supply line to which an AC voltage is applied between the second power supply line and the first power supply line;
a first capacitor having one end electrically connected to the first power line;
a transformer including a primary winding, one end of which is electrically connected to the other end of the first capacitor and the other end of which is electrically connected to the second power supply line, and a secondary winding, which is magnetically coupled to the primary winding;
a rectifier circuit having a first terminal and a second terminal electrically connected to one end of the secondary winding, the rectifier circuit rectifying a current flowing between the first terminal and the second terminal;
a second capacitor having one end electrically connected to the first terminal and the other end electrically connected to the other end of the secondary winding;
a switch circuit having a third terminal and a fourth terminal electrically connected to the other end of the second capacitor, the switch circuit electrically connecting the third terminal and the fourth terminal when a voltage between both electrodes of the second capacitor becomes equal to or higher than a predetermined voltage;
an element having one end electrically connected to the third terminal and the other end electrically connected to the one end of the second capacitor;
A noise reduction circuit having a
請求項1に記載のノイズ低減回路であって、
前記スイッチ回路は、アノード端子とカソード端子とを備えたサイリスタを有し、
前記第3の端子は、前記アノード端子と前記カソード端子のうちの一方であり、
前記第4の端子は、前記アノード端子と前記カソード端子のうちの他方である、
ノイズ低減回路。
2. The noise reduction circuit according to claim 1,
the switch circuit includes a thyristor having an anode terminal and a cathode terminal;
the third terminal is one of the anode terminal and the cathode terminal;
the fourth terminal is the other of the anode terminal and the cathode terminal;
Noise reduction circuitry.
請求項2に記載のノイズ低減回路であって、
前記第2のコンデンサの両極間の前記電圧が前記所定電圧以上となったときに、前記サイリスタのゲートに電流を供給する制御回路を更に有する、
ノイズ低減回路。
3. The noise reduction circuit according to claim 2,
a control circuit that supplies a current to a gate of the thyristor when the voltage across the second capacitor becomes equal to or higher than the predetermined voltage.
Noise reduction circuitry.
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のノイズ低減回路であって、
前記素子は発光ダイオードである、
ノイズ低減回路。
4. A noise reduction circuit according to claim 1,
the element is a light emitting diode;
Noise reduction circuitry.
第1の電源線と、
前記第1の電源線との間に交流電圧が印可される第2の電源線と、
前記第1の電源線又は前記第2の電源線に重畳しているノイズを抽出するノイズ抽出部と、
抽出された前記ノイズで素子を駆動する素子駆動部と、を有し、
前記ノイズ抽出部は、
一端が前記第1の電源線と電気的に接続された第1のコンデンサを有し、
前記素子駆動部は、
一端が前記第1のコンデンサの他端に電気的に接続され、かつ他端が前記第2の電源線に電気的に接続された一次巻き線と、前記一次巻き線に磁気的に結合した二次巻き線とを備えたトランスと、
第1の端子と、前記二次巻き線の一端に電気的に接続された第2の端子とを有し、前記第1の端子と前記第2の端子との間を流れる電流を整流する整流回路と、を有し、
前記ノイズ抽出部は、
一端が前記第1の端子に電気的に接続され、かつ他端が前記二次巻き線の他端に電気的に接続された第2のコンデンサを有し、
前記素子駆動部は、
第3の端子と、前記第2のコンデンサの前記他端に電気的に接続された第4の端子とを有し、前記第2のコンデンサの両極間の電圧が所定電圧以上となったときに、前記第3の端子と前記第4の端子とを電気的に接続するスイッチ回路を有し、
前記素子は、一端が前記第3の端子に電気的に接続され、かつ他端が前記第2のコンデンサの前記一端に電気的に接続されている、
電気機器。
A first power line;
a second power supply line to which an AC voltage is applied between the second power supply line and the first power supply line;
a noise extraction unit that extracts noise superimposed on the first power line or the second power line;
An element driving unit that drives an element using the extracted noise,
The noise extraction unit
a first capacitor having one end electrically connected to the first power supply line;
The element driving unit is
a transformer including a primary winding, one end of which is electrically connected to the other end of the first capacitor and the other end of which is electrically connected to the second power supply line, and a secondary winding, which is magnetically coupled to the primary winding;
a rectifier circuit having a first terminal and a second terminal electrically connected to one end of the secondary winding, and rectifying a current flowing between the first terminal and the second terminal;
The noise extraction unit
a second capacitor having one end electrically connected to the first terminal and the other end electrically connected to the other end of the secondary winding;
The element driving unit is
a switch circuit having a third terminal and a fourth terminal electrically connected to the other end of the second capacitor, and electrically connecting the third terminal and the fourth terminal when a voltage between both electrodes of the second capacitor becomes equal to or higher than a predetermined voltage;
one end of the element is electrically connected to the third terminal and the other end is electrically connected to the one end of the second capacitor;
Electrical equipment.
請求項5に記載の電気機器であって、
筐体を更に有し、
前記素子は、前記筐体の外部から視認可能な発光ダイオードである、
電気機器。
6. An electrical device according to claim 5,
Further comprising a housing;
The element is a light emitting diode visible from outside the housing.
Electrical equipment.
請求項5又は請求項6に記載の電気機器であって、
前記第1の電源線と前記第2の電源線の各々に接続されたコンセントを複数有する、
電気機器。
The electrical device according to claim 5 or 6,
a plurality of outlets connected to each of the first power line and the second power line;
Electrical equipment.
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