JP2006136058A - Noise filter - Google Patents

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Junichi Tsuda
純一 津田
Hiroshi Mochikawa
宏 餅川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a noise filter that can suppress EMI noise, can reduce a leak current and can be reduced in size. <P>SOLUTION: The noise filter suppresses the EMI noise generated at power converters 1, 2 and 3, and comprises: a common mode transformer 8 composed of a primary winding that is connected in series to a power supply line at the input side of the power converter, and a secondary winging electromagnetically connected to the primary winding; a capacitor 9 connected between both terminals of the secondary winding of the common mode transformer; and grounding capacitors 7a, 7b and 7c connected between the ground and the power supply line that connects the common mode transformer and the power converter. The noise filter sets a resonance frequency generated by an LC parallel resonance circuit composed of the secondary winding of the common mode transformer and the capacitor in a frequency band of common mode noise. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電力変換装置に含まれるスイッチング素子のスイッチング動作により発生する漏れ電流やEMIノイズを抑制するためのノイズフィルタに関する。   The present invention relates to a noise filter for suppressing leakage current and EMI noise generated by a switching operation of a switching element included in a power converter.

例えばインバータやコンバータといった電力変換装置は、それに内蔵されるスイッチング素子の高速なスイッチング動作に起因してEMIノイズを発生する。このEMIノイズは、例えば電源を共通とする他の機器に伝導して誤動作を起こすなど悪影響を及ぼす可能性がある。このため、EMIノイズには規制が設けられており、装置が発生するEMIノイズはこの規制値を満たす必要がある。そこで、従来では電力変換装置の入力側にノイズフィルタを設けて対策を行っている(例えば、非特許文献1参照)。   For example, a power conversion device such as an inverter or a converter generates EMI noise due to a high-speed switching operation of a switching element incorporated therein. This EMI noise may adversely affect, for example, conduction to other devices having a common power supply and malfunction. For this reason, the EMI noise is regulated, and the EMI noise generated by the apparatus needs to satisfy this regulation value. Therefore, conventionally, a countermeasure is provided by providing a noise filter on the input side of the power converter (see, for example, Non-Patent Document 1).

図7は、コモンモードノイズを低減する最も一般的なノイズフィルタの構成を示す回路図である。なお、ここではコンバータ1、インバータ2及び平滑コンデンサ3から構成されるインバータ装置を用いてモータ4を駆動する場合を例にとって説明する。   FIG. 7 is a circuit diagram showing the configuration of the most common noise filter that reduces common mode noise. Here, a case where the motor 4 is driven using an inverter device including the converter 1, the inverter 2, and the smoothing capacitor 3 will be described as an example.

インバータ2の素子のスイッチングにより発生する高周波のコモンモード電流は、電力ラインを伝ってモータ4に達し、モータ4の巻線の浮遊容量などを通してアースへと流れる。ノイズフィルタがない場合、このコモンモード電流はアースから電源5を回ってインバータ装置へと戻ってくる。この電源5に流れるコモンモード電流が結果としてコモンモードのEMIノイズ(即ち、コモンモードノイズ)として観測される。   A high-frequency common mode current generated by switching the elements of the inverter 2 reaches the motor 4 through the power line, and flows to the ground through the stray capacitance of the winding of the motor 4. When there is no noise filter, this common mode current returns from the ground to the power source 5 and returns to the inverter device. The common mode current flowing through the power supply 5 is observed as a common mode EMI noise (ie, common mode noise) as a result.

これに対して、コモンモードチョークコイル6と、接地コンデンサ7a,7b,7cとから構成されるノイズフィルタを電源5とインバータ装置との間に取り付けた場合を考える。コモンモードチョークコイル6は、電源ラインを流れる高周波成分であるコモンモード電流に対して大きなインピーダンスを示し、逆に接地コンデンサ7a,7b,7cから成る経路のインピーダンスは低くなる。その結果、モータ4からアースに流れるコモンモード電流は、インピーダンスの低い接地コンデンサ7a,7b,7cを通ってインバータ装置へと戻り、電源5でのEMIノイズは低減する。   On the other hand, consider a case where a noise filter composed of the common mode choke coil 6 and the ground capacitors 7a, 7b, 7c is attached between the power source 5 and the inverter device. The common mode choke coil 6 exhibits a large impedance with respect to a common mode current that is a high-frequency component flowing through the power supply line, and conversely, the impedance of the path formed by the ground capacitors 7a, 7b, and 7c is low. As a result, the common mode current flowing from the motor 4 to the ground returns to the inverter device through the grounded capacitors 7a, 7b and 7c having low impedance, and the EMI noise in the power source 5 is reduced.

なお、関連する技術として、特許文献1は、電圧型インバータが発生するコモンモード電流(漏れ電流)を低減するためのコモンモードトランスを備えた電力変換装置を開示している。この電力変化装置は、整流器、コモンモードトランス、インバータなどから構成されており、コモンモードトランスは、インバータの直流側に接続されている。この構成により、コモンモードトランスのコアの窓部分に巻く導線の数を少なくすることができるので、窓面積が従来より小さくなり、コモンモードトランスの容積を小さくできる。
清水康敬、杉浦行編著、「電磁妨害波の基本と対策」、社団法人電子情報通信学会、平成7年9月20日、第193頁 特開2003−174777号公報
As a related technique, Patent Document 1 discloses a power conversion device including a common mode transformer for reducing a common mode current (leakage current) generated by a voltage type inverter. This power changing device is composed of a rectifier, a common mode transformer, an inverter, and the like, and the common mode transformer is connected to the DC side of the inverter. With this configuration, since the number of conducting wires wound around the window portion of the core of the common mode transformer can be reduced, the window area can be made smaller than before, and the volume of the common mode transformer can be reduced.
Yasutaka Shimizu and Yuki Sugiura, "Basics and Countermeasures for Electromagnetic Interference", The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, September 20, 1995, page 193 JP 2003-174777 A

ところで、図7に示したノイズフィルタを構成するコモンモードチョークコイル6は周波数が高くなるほどインピーダンスが高くなり、逆に接地コンデンサ7a,7b,7cのインピーダンスは低くなる。このため、従来のいわゆるL型フィルタの構成では、より高い周波数成分のノイズ低減には非常に有効であるが、例えば数百kHz以下の低周波のノイズに対しては、大きなノイズ低減効果が得られない。   Incidentally, the impedance of the common mode choke coil 6 constituting the noise filter shown in FIG. 7 increases as the frequency increases, and the impedance of the ground capacitors 7a, 7b, and 7c decreases. For this reason, the configuration of the conventional so-called L-type filter is very effective for reducing noise of higher frequency components. However, for example, a large noise reduction effect is obtained for low-frequency noise of several hundred kHz or less. I can't.

そこで、低い周波数帯域のノイズまで抑えようとすると、大きなインダクタンスのコモンモードチョークコイルと大きな容量の接地コンデンサとが必要となり、フィルタの大型化が避けられない上、高い周波数帯域のノイズに対してはフィルタの性能はオーバースペックとなる。   Therefore, when trying to suppress noise in the low frequency band, a common mode choke coil with a large inductance and a large capacitance grounding capacitor are required, and an increase in the size of the filter cannot be avoided. The filter performance is over-spec.

更に、接地コンデンサの容量を大きくすると、電源あるいはインバータからアースへの漏れ電流を増大させるという別の弊害も招く結果となる。   Furthermore, when the capacity of the grounding capacitor is increased, another adverse effect of increasing the leakage current from the power source or the inverter to the ground is caused.

本発明は、上述した問題を解消するためになされたものであり、EMIノイズを抑えることができ、また漏れ電流を低減できる小型化が可能なノイズフィルタを提供することを課題とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a noise filter that can suppress EMI noise and can reduce the leakage current, and can be downsized.

上記課題を解決するために、第1の発明に係るノイズフィルタは、電力変換装置で発生されるEMIノイズを抑制するノイズフィルタであって、電力変換装置の入力側の電源ラインに直列に挿入された1次巻線及と該1次巻線に電磁結合される2次巻線とから成るコモンモードトランスと、コモンモードトランスの2次巻線の両端子間に接続されたコンデンサと、コモンモードトランスと電力変換装置とを結ぶ電源ラインとアースとの間に接続された接地コンデンサとを備え、コモンモードトランスの2次巻線とコンデンサとから形成されるLC並列共振回路による共振周波数をコモンモードノイズの周波数帯域に設定することを特徴とする。   In order to solve the above problems, a noise filter according to a first aspect of the present invention is a noise filter that suppresses EMI noise generated in a power converter, and is inserted in series in a power line on the input side of the power converter. A common mode transformer comprising a primary winding and a secondary winding electromagnetically coupled to the primary winding, a capacitor connected between both terminals of the secondary winding of the common mode transformer, and a common mode It has a grounding capacitor connected between the power line connecting the transformer and the power converter and the ground, and the resonance frequency by the LC parallel resonance circuit formed by the secondary winding of the common mode transformer and the capacitor is set to the common mode. The frequency band of noise is set.

第2の発明に係るノイズフィルタは、第1の発明に係るノイズフィルタにおいて、電力変換装置の入力側の電源ラインに直列に挿入されたコモンモードチョークコイルを更に備えたことを特徴とする。   A noise filter according to a second invention is the noise filter according to the first invention, further comprising a common mode choke coil inserted in series in a power line on the input side of the power converter.

第3の発明に係るノイズフィルタは、第1の発明又は第2の発明に係るノイズフィルタにおいて、コモンモードトランス及びコモンモードチョークコイルの少なくとも1つを接地コンデンサとによって挟むように電源ラインとアースとの間に接続された他の接地コンデンサを更に備えたことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a noise filter according to the first or second aspect of the present invention, wherein the power line and the ground are arranged so that at least one of the common mode transformer and the common mode choke coil is sandwiched by a ground capacitor. And another grounding capacitor connected between the two.

第4の発明に係るノイズフィルタは、入力側の電源ラインからの交流電力を直流電力に変換してコンバータの出力側の電源ラインに出力するコンバータと、該コンバータから出力される直流電力を交流電力に変換して出力側の電源ラインに出力するインバータとを備えた電力変換装置で発生されるEMIノイズを抑制するノイズフィルタであって、電源ラインに直列に挿入された1次巻線及と該1次巻線に電磁結合される2次巻線とから成るコモンモードトランスと、コモンモードトランスの2次巻線の両端子間に接続されたコンデンサと、コモンモードトランスと電源ラインとアースとの間に接続された接地コンデンサとを備え、コモンモードトランスの2次巻線とコンデンサとから形成されるLC並列共振回路による共振周波数をコモンモードノイズの周波数帯域に設定することを特徴とする。   A noise filter according to a fourth aspect of the present invention is a converter that converts AC power from an input-side power line into DC power and outputs the DC power to a power line on the output side of the converter, and converts the DC power output from the converter into AC power. A noise filter that suppresses EMI noise generated in a power conversion device that includes an inverter that converts the signal into an output power line and outputs the power to the output power line, the primary winding inserted in series in the power line, and the A common mode transformer comprising a secondary winding that is electromagnetically coupled to the primary winding, a capacitor connected between both terminals of the secondary winding of the common mode transformer, a common mode transformer, a power line, and a ground. With a grounded capacitor connected between them, and common resonance frequency by LC parallel resonance circuit formed by secondary winding of common mode transformer and capacitor And setting the frequency band of mode noise.

第5の発明に係るノイズフィルタは、第4の発明に係るノイズフィルタにおいて、電源ラインに直列に挿入されたコモンモードチョークコイルを更に備えたことを特徴とする。   A noise filter according to a fifth invention is the noise filter according to the fourth invention, further comprising a common mode choke coil inserted in series with the power supply line.

第6の発明に係るノイズフィルタは、第4の発明又は第5の発明に係るノイズフィルタにおいて、コモンモードトランス及びコモンモードチョークコイルの少なくとも1つを接地コンデンサとよって挟むように電源ラインとアースとの間に接続された第2の接地コンデンサを備えたことを特徴とする。   A noise filter according to a sixth aspect of the present invention is the noise filter according to the fourth aspect or the fifth aspect, wherein the power line and the ground are arranged so that at least one of the common mode transformer and the common mode choke coil is sandwiched between ground capacitors. A second grounding capacitor connected between the two is provided.

第7の発明に係るノイズフィルタは、第4の発明乃至第6の発明のいずれかに係るノイズフィルタにおいて、コモンモードトランス、接地コンデンサ、コモンモードチョークコイル及び第2の接地コンデンサのうち、いずれかをコンバータの出力側の電源ラインに接続したことを特徴とする。   A noise filter according to a seventh aspect of the present invention is the noise filter according to any of the fourth to sixth aspects of the present invention, and is any one of a common mode transformer, a ground capacitor, a common mode choke coil, and a second ground capacitor. Is connected to the power supply line on the output side of the converter.

第8の発明に係るノイズフィルタは、入力側の電源ラインからの交流電力を直流電力に変換してコンバータの出力側の電源ラインに出力するコンバータと、該コンバータから出力される直流電力を交流電力に変換して出力側の電源ラインに出力するインバータとを備えた電力変換装置で発生されるEMIノイズを抑制するノイズフィルタであって、電源ラインに直列に挿入された1次巻線及と該1次巻線に電磁結合される2次巻線とから成るコモンモードトランスと、コモンモードトランスの2次巻線の両端子間に接続されたコンデンサと、電源ラインの相間に直列接続された複数の相間コンデンサと、複数の相間コンデンサの中性点とアースの間に接続された接地コンデンサとを備え、コモンモードトランスの2次巻線とコンデンサとから形成されるLC並列共振回路による共振周波数をコモンモードノイズの周波数帯域に設定することを特徴とする。   A noise filter according to an eighth aspect of the present invention is a converter that converts AC power from an input-side power line into DC power and outputs the DC power to a power line on the output side of the converter, and converts the DC power output from the converter into AC power. A noise filter that suppresses EMI noise generated in a power conversion device that includes an inverter that converts the signal into an output power line and outputs the power to the output power line, the primary winding inserted in series in the power line, and the A common mode transformer comprising a secondary winding that is electromagnetically coupled to the primary winding, a capacitor connected between both terminals of the secondary winding of the common mode transformer, and a plurality connected in series between the phases of the power line And a grounding capacitor connected between the neutral point of the plurality of interphase capacitors and the ground, and from the secondary winding and the capacitor of the common mode transformer The resonance frequency due to the LC parallel resonance circuit made and sets the frequency band of the common mode noise.

第9の発明に係るノイズフィルタは、第8の発明に係るノイズフィルタにおいて、電源ラインに直列に挿入されたコモンモードチョークコイルを更に備えたことを特徴とする。   A noise filter according to a ninth aspect is the noise filter according to the eighth aspect, further comprising a common mode choke coil inserted in series with the power supply line.

第10の発明に係るノイズフィルタは、第8の発明又は第9の発明に係るノイズフィルタにおいて、コモンモードトランス及びコモンモードチョークコイルの少なくとも1つを相間コンデンサと接地コンデンサとよって挟むように電源ラインの相間に直列接続された複数の第2の相間コンデンサと複数の第2の相間コンデンサの中性点とアースとの間に接続された第2の接地コンデンサとを備えたことを特徴とする。   A noise filter according to a tenth invention is the noise filter according to the eighth invention or the ninth invention, wherein at least one of the common mode transformer and the common mode choke coil is sandwiched between the interphase capacitor and the ground capacitor. A plurality of second interphase capacitors connected in series between the two phases, and a second grounding capacitor connected between a neutral point of the plurality of second interphase capacitors and the ground.

第11の発明に係るノイズフィルタは、第8の発明乃至第10の発明のいずれかに係るノイズフィルタにおいて、コモンモードトランス、相間コンデンサ、コモンモードチョークコイル及び第2の相間コンデンサのうち、いずれかをコンバータの出力側の電源ラインに接続したことを特徴とする。   A noise filter according to an eleventh aspect of the present invention is the noise filter according to any of the eighth aspect to the tenth aspect of the present invention, and is any one of a common mode transformer, an interphase capacitor, a common mode choke coil, and a second interphase capacitor. Is connected to the power supply line on the output side of the converter.

第1の発明に係るノイズフィルタによれば、コモンモードトランスの2次巻線とコンデンサとから構成されるLC並列共振回路による共振周波数では、コモンモードトランスの両端で観測されるインピーダンスが高くなり、インピーダンスが高くなる共振周波数を、コモンモードノイズの周波数帯域に設定したので、2次巻線のインダクタンス及びコンデンサの容量を適宜選択することにより、例えば数百kHz以下の低周波のコモンモードノイズに対して大きなノイズ低減効果が得られる。その結果、大きなインダクタンスのコモンモードチョークコイルを用いる必要がないので、従来から使用されているコモンモードチョークコイルに比べてコモンモードトランスを大幅に小さくできるので、ノイズフィルタの小型化を実現できる。   According to the noise filter according to the first aspect of the invention, the impedance observed at both ends of the common mode transformer becomes high at the resonance frequency by the LC parallel resonance circuit composed of the secondary winding of the common mode transformer and the capacitor. Since the resonance frequency at which the impedance is increased is set in the frequency band of common mode noise, by appropriately selecting the inductance of the secondary winding and the capacitance of the capacitor, for example, for low frequency common mode noise of several hundred kHz or less. Large noise reduction effect. As a result, since it is not necessary to use a common mode choke coil having a large inductance, the common mode transformer can be made significantly smaller than a common mode choke coil that has been used in the past, and thus the size of the noise filter can be reduced.

第2の発明に係るノイズフィルタによれば、共振周波数よりも高い周波数帯域では、インピーダンスが低くなるコンデンサを迂回して流れるコモンモードノイズをコモンモードチョークコイルによって阻止できるので、より広い周波数帯域におけるコモンモードノイズをフィルタリングできる。   According to the noise filter of the second invention, in the frequency band higher than the resonance frequency, the common mode noise flowing around the capacitor whose impedance is low can be blocked by the common mode choke coil. Mode noise can be filtered.

第3の発明に係るノイズフィルタによれば、コモンモードトランス又はコモンモードチョークコイルと接地コンデンサ又は他の接地コンデンサとの任意の組み合わせにより形成される多段のLCフィルタによってノイズが除去されるので、ノイズ低減効果は一層増大する。また、同等の特性を得る場合、接地コンデンサを2段に分割したほうが、合計のコンデンサ容量を小さくでき、またコモンモードトランス及びコモンモードチョークコイルのインダクタンスも小さくできるので、ノイズフィルタの小型化を実現できる。更に、接地コンデンサの総容量が小さくなるため、接地コンデンサを流れる漏れ電流を低減させることができる。   According to the noise filter of the third invention, noise is removed by the multistage LC filter formed by any combination of a common mode transformer or common mode choke coil and a ground capacitor or other ground capacitor. The reduction effect is further increased. In addition, when obtaining equivalent characteristics, dividing the grounded capacitor in two stages can reduce the total capacitor capacity and also reduce the inductance of the common mode transformer and common mode choke coil, thus reducing the size of the noise filter. it can. Furthermore, since the total capacity of the grounding capacitor is reduced, the leakage current flowing through the grounding capacitor can be reduced.

第4の発明に係るノイズフィルタによれば、第1の発明から第3の発明に存在したコモンモードトランス、コモンモードコイル、接地コンデンサが、3相に接続されていたのに対して、コンバータとインバータとの間という単相に接続することにより、コモンモードトランス、コモンモードチョークコイルの巻線数を少なくでき、しかも接地コンデンサの数を少なくできる。   According to the noise filter of the fourth invention, the common mode transformer, common mode coil, and grounding capacitor that existed in the first to third inventions were connected in three phases, whereas the converter and By connecting to the inverter in a single phase, the number of windings of the common mode transformer and common mode choke coil can be reduced, and the number of grounding capacitors can be reduced.

第5の発明に係るノイズフィルタによれば、第2の発明に係るノイズフィルタの効果と同様な効果が得られる。第6の発明に係るノイズフィルタによれば、第3の発明に係るノイズフィルタの効果と同様な効果が得られる。   According to the noise filter according to the fifth invention, the same effect as that of the noise filter according to the second invention can be obtained. According to the noise filter according to the sixth aspect of the invention, the same effect as that of the noise filter according to the third aspect of the invention can be obtained.

第7の発明に係るノイズフィルタによれば、コモンモードトランス、接地コンデンサ、コモンモードチョークコイル及び第2の接地コンデンサのうち、いずれかをコンバータの出力側の電源ラインに接続することで、第4の発明に係るノイズフィルタの効果が得られる。   According to the noise filter of the seventh aspect of the present invention, any one of the common mode transformer, the ground capacitor, the common mode choke coil, and the second ground capacitor is connected to the power line on the output side of the converter. The effect of the noise filter according to the invention can be obtained.

第8の発明に係るノイズフィルタによれば、接地コンデンサに比べて形状を小さくできる相間コンデンサを使用して接地コンデンサの数を減らしたので、一層の小型化が可能である。また、中性点とアースの電位差も小さいため、低耐圧の接地コンデンサを用いることができるので、安価なノイズフィルタを構成できる。更に、相間コンデンサはノーマルモードノイズにも作用するので、コモンモードノイズの低減に加えてノーマルモードノイズの低減も可能になる。   According to the noise filter of the eighth invention, since the number of grounding capacitors is reduced by using interphase capacitors that can be reduced in shape as compared with the grounding capacitor, further miniaturization is possible. Further, since the potential difference between the neutral point and the ground is small, a low-voltage grounding capacitor can be used, so that an inexpensive noise filter can be configured. Furthermore, since the interphase capacitor also acts on normal mode noise, it is possible to reduce normal mode noise in addition to common mode noise.

第9の発明に係るノイズフィルタによれば、第2の発明に係るノイズフィルタの効果と同様な効果が得られる。   According to the noise filter according to the ninth aspect, the same effect as that of the noise filter according to the second aspect can be obtained.

第10の発明に係るノイズフィルタによれば、複数の第2の相間コンデンサと第2の接地コンデンサを更に備えたので、複数の相間コンデンサの容量を大きくする必要がないので、ノイズフィルタを小型且つ安価に構成できる。   According to the noise filter according to the tenth aspect of the present invention, since the plurality of second interphase capacitors and the second grounding capacitor are further provided, it is not necessary to increase the capacity of the plurality of interphase capacitors. Can be configured at low cost.

第11の発明に係るノイズフィルタによれば、コモンモードトランス、相間コンデンサ、コモンモードチョークコイル及び第2の相間コンデンサのうち、いずれかをコンバータの出力側の電源ラインに接続することで、コモンモードトランス、コモンモードチョークコイルの巻線数を少なくでき、しかも相間コンデンサ、第2相間コンデンサの数を少なくできる。   According to the noise filter of the eleventh aspect of the present invention, any one of the common mode transformer, the interphase capacitor, the common mode choke coil, and the second interphase capacitor is connected to the power line on the output side of the converter, so that the common mode The number of windings of the transformer and common mode choke coil can be reduced, and the number of interphase capacitors and second phase capacitors can be reduced.

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の各実施例において、同一又は相当する構成要素には同一の符号を付して説明する。また、電力変換装置としてインバータ装置が使用されるものとする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or corresponding components will be described with the same reference numerals. Moreover, an inverter apparatus shall be used as a power converter device.

図1は、本発明の実施例1に係るノイズフィルタが適用されたインバータ装置を用いて負荷を駆動する駆動回路の構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a drive circuit that drives a load using an inverter device to which a noise filter according to a first embodiment of the present invention is applied.

インバータ装置は、コンバータ1、インバータ2及び平滑コンデンサ3から構成されている。コンバータ1の入力端子は、後述するコモンモードトランス8及び電源ラインを介して電源5に接続されている。コンバータ1の出力端子は、インバータ2の入力端子に接続されている。コンバータ1は、電源5から入力側の電源ライン及びコモンモードトランス8を介して供給される交流電力を直流電力に変換してインバータ2に送る。   The inverter device includes a converter 1, an inverter 2 and a smoothing capacitor 3. The input terminal of the converter 1 is connected to the power source 5 via a common mode transformer 8 and a power line which will be described later. The output terminal of the converter 1 is connected to the input terminal of the inverter 2. The converter 1 converts AC power supplied from the power source 5 through the power line on the input side and the common mode transformer 8 into DC power and sends it to the inverter 2.

インバータ2の入力端子は、上述したようにコンバータ1の出力端子に接続されている。インバータ2の出力端子は、電源ラインを介して負荷であるモータ4に接続されている。インバータ2は、コンバータ1からの直流電力を交流電力に変換し、出力側の電源ラインを介してモータ4に供給する。平滑コンデンサ3は、コンバータ1の出力端子間(インバータ2の入力端子間)に接続されており、コンバータ1から出力される直流電力を平滑化する。   The input terminal of the inverter 2 is connected to the output terminal of the converter 1 as described above. An output terminal of the inverter 2 is connected to a motor 4 as a load via a power line. The inverter 2 converts the DC power from the converter 1 into AC power, and supplies the AC power to the motor 4 via the power line on the output side. Smoothing capacitor 3 is connected between the output terminals of converter 1 (between the input terminals of inverter 2), and smoothes the DC power output from converter 1.

ノイズフィルタは、コモンモードトランス8と、接地コンデンサ7a,7b,7cとから構成されている。   The noise filter includes a common mode transformer 8 and ground capacitors 7a, 7b, and 7c.

コモンモードトランス8は、コモンモードチョークコイルに新たな巻線が追加された構造を有し、コモンモードチョークコイルが1次巻線として使用され、新たに追加された巻線が1次巻線に電磁結合される2次巻線として使用される。コモンモードトランス8の1次巻線は、電源5とコンバータ1とを結ぶ電源ラインに直列に挿入されている。コモンモードトランス8の2次巻線の両端子間にはコンデンサ9が接続されている。このコンデンサ9とコモンモードトランス8の2次巻線とでLC並列共振回路が形成されている。   The common mode transformer 8 has a structure in which a new winding is added to the common mode choke coil, the common mode choke coil is used as a primary winding, and the newly added winding becomes a primary winding. Used as a secondary winding to be electromagnetically coupled. The primary winding of the common mode transformer 8 is inserted in series in a power supply line connecting the power supply 5 and the converter 1. A capacitor 9 is connected between both terminals of the secondary winding of the common mode transformer 8. The capacitor 9 and the secondary winding of the common mode transformer 8 form an LC parallel resonance circuit.

接地コンデンサ7a,7b,7cの一方の端子は、コモンモードトランス8とコンバータ1との間を接続する電源ラインを構成する3本の電線にそれぞれ接続され、他方の端子はアースGNDに接続されている。   One terminal of each of the grounding capacitors 7a, 7b, and 7c is connected to each of three electric wires constituting a power supply line that connects between the common mode transformer 8 and the converter 1, and the other terminal is connected to the ground GND. Yes.

以上のように構成される駆動回路では、LC並列共振回路を構成するコモンモードトランス8の2次巻線の励磁インダクタンスLとコンデンサ9の容量Cは、その共振周波数が最もコモンモードノイズを低減したい周波数帯域、例えばコモンモードノイズを低減しにくい150kHzから数百kHzに一致するように選択される。   In the drive circuit configured as described above, the resonance frequency of the excitation inductance L of the secondary winding of the common mode transformer 8 and the capacitance C of the capacitor 9 constituting the LC parallel resonance circuit is desired to reduce the common mode noise most. The frequency band, for example, 150 kHz to several hundred kHz, which is difficult to reduce common mode noise, is selected.

これにより、コモンモードトランス8の両端で観測されるインピーダンスは、励磁インダクタンスLと容量Cとが並列共振する共振周波数帯域で、単なる励磁インダクタンスLに比べて高いインピーダンスを示す。このため、インダクタンスの小さいコモンモードチョークコイルで効果的なノイズ低減が可能になる。   Thereby, the impedance observed at both ends of the common mode transformer 8 shows a higher impedance than the simple excitation inductance L in the resonance frequency band where the excitation inductance L and the capacitor C resonate in parallel. For this reason, it is possible to effectively reduce noise with a common mode choke coil having a small inductance.

このように実施例1に係るノイズフィルタによれば、コモンモードトランス8の2次巻線とコンデンサ9とから構成されるLC並列共振回路を用いて低い周波数帯域のコモンモードノイズに対するインピーダンスが高くなるように構成したので、大きなインダクタンスのコモンモードチョークコイルを用いる必要がない。その結果、従来から使用されているコモンモードチョークコイルに比べてコモンモードトランス8を大幅に小さくできるので、ノイズフィルタの小型化を実現できる。   As described above, according to the noise filter according to the first embodiment, the impedance with respect to the common mode noise in the low frequency band is increased by using the LC parallel resonant circuit including the secondary winding of the common mode transformer 8 and the capacitor 9. Thus, it is not necessary to use a large inductance common mode choke coil. As a result, since the common mode transformer 8 can be made significantly smaller than a common mode choke coil that has been used conventionally, the noise filter can be reduced in size.

図2は、本発明の実施例2に係るノイズフィルタが適用されたインバータ装置を用いて負荷を駆動する駆動回路の構成を示す図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a drive circuit that drives a load using the inverter device to which the noise filter according to the second embodiment of the present invention is applied.

実施例2に係るノイズフィルタは、実施例1に係るノイズフィルタのコモンモードトランス8の1次巻線とコンバータ1との間の電源ラインに直列にコモンモードチョークコイル10が新たに挿入されて構成されている。   The noise filter according to the second embodiment has a configuration in which a common mode choke coil 10 is newly inserted in series with the power supply line between the primary winding of the common mode transformer 8 and the converter 1 of the noise filter according to the first embodiment. Has been.

上述した実施例1に係るノイズフィルタの場合、コモンモードトランス8の共振周波数帯域以下では通常のコモンモードチョークコイルと同等以上の高いインピーダンスを示すものの、共振周波数よりも高い周波数帯域では、インピーダンスが低くなるコンデンサ9を迂回してコモンモードノイズが流れる。そのため、共振周波数よりも高い周波数帯域でのフィルタリング機能が低下する。   In the case of the noise filter according to the first embodiment described above, the impedance is lower than the resonance frequency band of the common mode transformer 8 at a level equal to or higher than that of a normal common mode choke coil, but the impedance is low in the frequency band higher than the resonance frequency. The common mode noise flows around the capacitor 9. Therefore, the filtering function in a frequency band higher than the resonance frequency is reduced.

これに対し、上記のように構成されるノイズフィルタでは、コモンモードチョークコイル10は、コモンモードトランス8のインピーダンスが低下する周波数帯域(共振周波数よりも高い周波数帯域)においてインピーダンスを高く維持するように動作する。   On the other hand, in the noise filter configured as described above, the common mode choke coil 10 maintains the impedance high in the frequency band (frequency band higher than the resonance frequency) in which the impedance of the common mode transformer 8 decreases. Operate.

この実施例2に係るノイズフィルタによれば、実施例1に係るノイズフィルタよりも広い周波数帯域においてコモンモードノイズをフィルタリングできる。   According to the noise filter according to the second embodiment, common mode noise can be filtered in a wider frequency band than the noise filter according to the first embodiment.

なお、図2に示す駆動回路では、コモンモードチョークコイル10が接地コンデンサ7a,7b,7cよりも電源側に接続されている状態を表しているが、このコモンモードチョークコイル10は、コンバータ1と接地コンデンサ7a,7b,7cとの間に配置することができる。また、逆に、電源5からコンバータ1に向かって、コモンモードチョークコイル10、接地コンデンサ7a,7b,7c、コモンモードトランス8の順番で配置することもできる。   In the drive circuit shown in FIG. 2, the common mode choke coil 10 is connected to the power supply side with respect to the ground capacitors 7a, 7b, and 7c. It can be disposed between the grounding capacitors 7a, 7b and 7c. Conversely, the common mode choke coil 10, the ground capacitors 7 a, 7 b, 7 c and the common mode transformer 8 can be arranged in this order from the power source 5 to the converter 1.

図3は、本発明の実施例3に係るノイズフィルタが適用されたインバータ装置を用いて負荷を駆動する駆動回路の構成を示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a drive circuit that drives a load using the inverter device to which the noise filter according to the third embodiment of the present invention is applied.

実施例3に係るノイズフィルタは、実施例2に係るノイズフィルに、新たな接地コンデンサ11a,11b,11cが追加されて構成されている。新たな接地コンデンサ11a,11b,11cの一方の端子は、コモンモードトランス8とコモンモードチョークコイル10の間の電源ラインにそれぞれ接続され、他方の端子は、アースGNDに接続されている。   The noise filter according to the third embodiment is configured by adding new ground capacitors 11a, 11b, and 11c to the noise filter according to the second embodiment. One terminal of each of the new ground capacitors 11a, 11b, and 11c is connected to a power supply line between the common mode transformer 8 and the common mode choke coil 10, and the other terminal is connected to the ground GND.

上記のように構成される駆動回路では、電源5とコンバータ1との間に、コモンモードトランス8と接地コンデンサ11a,11b,11cとから成る第1のLCフィルタとコモンモードチョークコイル10と接地コンデンサ7a,7b,7cとから成る第2のLCフィルタといった2段のフィルタが挿入されており、モータ4から電源5に回り込むコモンモードノイズは、これら2段のフィルタによって除去される。   In the drive circuit configured as described above, the first LC filter including the common mode transformer 8 and the ground capacitors 11a, 11b, and 11c, the common mode choke coil 10, and the ground capacitor are provided between the power source 5 and the converter 1. A two-stage filter such as a second LC filter composed of 7a, 7b, and 7c is inserted, and common mode noise that circulates from the motor 4 to the power source 5 is removed by these two-stage filters.

実施例3に係るノイズフィルタによれば、フィルタを多段構成にしたので、ノイズ低減効果は一層増大する。また、同等の特性を得る場合、接地コンデンサを2段に分割したほうが、合計のコンデンサ容量を小さくでき、またコモンモードトランス8及びコモンモードチョークコイル10のインダクタンスを小さくできる。その結果、ノイズフィルタの小型化を実現できる。更に、接地コンデンサの総容量が小さくなるため、接地コンデンサを流れる漏れ電流を低減させることができる。   According to the noise filter according to the third embodiment, since the filter has a multistage configuration, the noise reduction effect is further increased. Further, when obtaining equivalent characteristics, the total capacitor capacity can be reduced and the inductances of the common mode transformer 8 and the common mode choke coil 10 can be reduced by dividing the ground capacitor into two stages. As a result, the noise filter can be reduced in size. Furthermore, since the total capacity of the grounding capacitor is reduced, the leakage current flowing through the grounding capacitor can be reduced.

なお、図3に示す駆動回路では、電源5からコンバータ1に向かってコモンモードトランス8、接地コンデンサ11a,11b,11c、コモンモードチョークコイル10、接地コンデンサ7a,7b,7cの順に配置されているが、2組の接地コンデンサ7a,7b,7c並びに接地コンデンサ11a,11b,11cの配置位置は、それらがコモンモードトランス8及びコモンモードチョークコイル10の少なくとも1つを挟む位置であれば任意である。また、コモンモードトランス8とコモンモードチョークコイル10とを逆に配置することもできる。   In the drive circuit shown in FIG. 3, the common mode transformer 8, the ground capacitors 11a, 11b, and 11c, the common mode choke coil 10, and the ground capacitors 7a, 7b, and 7c are arranged in this order from the power source 5 to the converter 1. However, the arrangement positions of the two sets of the ground capacitors 7a, 7b, and 7c and the ground capacitors 11a, 11b, and 11c are arbitrary as long as they sandwich at least one of the common mode transformer 8 and the common mode choke coil 10. . Further, the common mode transformer 8 and the common mode choke coil 10 can be arranged in reverse.

図4は、本発明の実施例4に係るノイズフィルタが適用されたインバータ装置を用いて負荷を駆動する駆動回路の構成を示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a drive circuit that drives a load using an inverter device to which a noise filter according to a fourth embodiment of the present invention is applied.

インバータ装置は、コンバータ1、インバータ2及び平滑コンデンサ3から構成されている。コンバータ1の入力端子は、電源ラインを介して電源5に接続されている。コンバータ1の出力端子は、後述するコモンモードトランス13及びコモンモードチョークコイル14を介してインバータ2の入力端子に接続されている。コンバータ1は、電源5から入力側の電源ラインを介して供給される交流電力を直流電力に変換し、コモンモードトランス13及びコモンモードチョークコイル14を介してインバータ2に供給する。   The inverter device includes a converter 1, an inverter 2 and a smoothing capacitor 3. The input terminal of the converter 1 is connected to the power supply 5 through a power supply line. The output terminal of the converter 1 is connected to the input terminal of the inverter 2 via a common mode transformer 13 and a common mode choke coil 14 which will be described later. The converter 1 converts AC power supplied from the power source 5 through the power line on the input side into DC power, and supplies the DC power to the inverter 2 via the common mode transformer 13 and the common mode choke coil 14.

インバータ2の入力端子は、上述したようにコモンモードトランス13及びコモンモードチョークコイル14を介してコンバータ1の出力端子に接続されている。インバータ2の出力端子は、電源ラインを介して負荷であるモータ4に接続されている。インバータ2は、コンバータ1からコモンモードトランス13及びコモンモードチョークコイル14を介して供給される直流電力を交流電力に変換し、出力側の電源ラインを介してモータ4に供給する。平滑コンデンサ3は、インバータ2の入力端子間に接続されており、コンバータ1からコモンモードトランス13及びコモンモードチョークコイル14を介して供給される直流電力を平滑化する。   The input terminal of the inverter 2 is connected to the output terminal of the converter 1 via the common mode transformer 13 and the common mode choke coil 14 as described above. An output terminal of the inverter 2 is connected to a motor 4 as a load via a power line. The inverter 2 converts the DC power supplied from the converter 1 through the common mode transformer 13 and the common mode choke coil 14 into AC power, and supplies the AC power to the motor 4 through the power line on the output side. Smoothing capacitor 3 is connected between the input terminals of inverter 2 and smoothes the DC power supplied from converter 1 via common mode transformer 13 and common mode choke coil 14.

ノイズフィルタは、コモンモードトランス13、接地コンデンサ15a,15b、コモンモードチョークコイル14、並びに接地コンデンサ16a,16bから構成されている。   The noise filter includes a common mode transformer 13, ground capacitors 15a and 15b, a common mode choke coil 14, and ground capacitors 16a and 16b.

コモンモードトランス13は、コモンモードチョークコイルに新たな巻線が追加された構造を有し、コモンモードチョークコイルが1次巻線として使用され、新たに追加された巻線が2次巻線として使用される。コモンモードトランス13の1次巻線は、コンバータ1からコモンモードチョークコイル14に至る直流ラインに直列に挿入されている。コモンモードトランス13の2次巻線の両端子間にはコンデンサ12が接続されている。このコンデンサ12とコモンモードトランス13の2次巻線とでLC並列共振回路が形成されている。   The common mode transformer 13 has a structure in which a new winding is added to the common mode choke coil, the common mode choke coil is used as a primary winding, and the newly added winding is used as a secondary winding. used. The primary winding of the common mode transformer 13 is inserted in series in a DC line from the converter 1 to the common mode choke coil 14. A capacitor 12 is connected between both terminals of the secondary winding of the common mode transformer 13. The capacitor 12 and the secondary winding of the common mode transformer 13 form an LC parallel resonance circuit.

接地コンデンサ15a,15bの一方の端子は、コモンモードトランス13とコモンモードチョークコイル14との間で、直流ラインを構成する2本の電線にそれぞれ接続され、他方の端子はアースGNDに接続されている。   One terminal of each of the grounding capacitors 15a and 15b is connected to the two electric wires constituting the DC line between the common mode transformer 13 and the common mode choke coil 14, and the other terminal is connected to the ground GND. Yes.

コモンモードチョークコイル14は、コモンモードトランス13からインバータ2に至る直流ラインに直列に挿入されている。接地コンデンサ16a,16bの一方の端子は、コモンモードチョークコイル14とインバータ2との間で、直流ラインを構成する2本の電線にそれぞれ接続され、他方の端子はアースに接続されている。   The common mode choke coil 14 is inserted in series in a DC line extending from the common mode transformer 13 to the inverter 2. One terminal of each of the ground capacitors 16a and 16b is connected to two electric wires constituting a DC line between the common mode choke coil 14 and the inverter 2, and the other terminal is connected to the ground.

上記のように構成されるノイズフィルタでは、コンバータ1とインバータ2との間にコモンモードトランス13と接地コンデンサ15a,11bとから成る第1のLCフィルタと、コモンモードチョークコイル14と接地コンデンサ16a,16bとから成る第2のLCフィルタといった2段のフィルタが挿入されており、モータ4から電源5に回り込むコモンモードノイズは、これら2段のフィルタによって除去される。   In the noise filter configured as described above, the first LC filter including the common mode transformer 13 and the ground capacitors 15a and 11b between the converter 1 and the inverter 2, the common mode choke coil 14, the ground capacitor 16a, A two-stage filter such as a second LC filter composed of 16b is inserted, and common mode noise that circulates from the motor 4 to the power source 5 is removed by these two-stage filters.

実施例4に係るノイズフィルタによれば、コンバータ1の後段は単相であるので、3相の場合に比べて、コモンモードトランス13及びコモンモードチョークコイル14の巻線数をそれぞれ1つ少なくすることができる。この構成によれば、実施例1〜実施例3に係るノイズフィルタと比べて、1相あたりの電流は増加するので、直流ラインを構成する電線の径は幾分大きくなるが、相数が減った分だけ構造的に小型化が可能になる。また、相数が減った分だけ接地コンデンサの数を減らすことができる。   According to the noise filter according to the fourth embodiment, since the subsequent stage of the converter 1 is a single phase, the number of windings of the common mode transformer 13 and the common mode choke coil 14 is reduced by one compared to the case of the three phases. be able to. According to this configuration, since the current per phase increases as compared with the noise filters according to the first to third embodiments, the diameter of the electric wire constituting the DC line is somewhat increased, but the number of phases is decreased. Therefore, it is possible to downsize the structure. In addition, the number of grounding capacitors can be reduced by the amount of phase reduction.

なお、実施例4に係るノイズフィルタは、上述したように第1のLCフィルタと第2のLCフィルタといった2段のフィルタをコンバータ1とインバータ2との間に配置するように構成したが、実施例1と同様に、第1のLCフィルタのみをコンバータ1とインバータ2との間に配置するように構成できる。また、実施例2と同様に、第1のLCフィルタにコモンモードチョークコイル14を追加してコンバータ1とインバータ2との間に配置するように構成できる。また、コモンモードトランス13、接地コンデンサ16a,16b、コモンモードチョークコイル14及び接地コンデンサ15a,15bのうち、いずれかをコンバータ1の出力側の電源ラインに接続しても良い。   Note that the noise filter according to the fourth embodiment is configured such that the two-stage filters such as the first LC filter and the second LC filter are arranged between the converter 1 and the inverter 2 as described above. Similar to Example 1, only the first LC filter can be arranged between the converter 1 and the inverter 2. Further, similarly to the second embodiment, a common mode choke coil 14 may be added to the first LC filter and disposed between the converter 1 and the inverter 2. Further, any one of the common mode transformer 13, the ground capacitors 16 a and 16 b, the common mode choke coil 14, and the ground capacitors 15 a and 15 b may be connected to the power line on the output side of the converter 1.

図5は、本発明の実施例5に係るノイズフィルタが適用されたインバータ装置を用いて負荷を駆動する駆動回路の構成を示す図である。   FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a drive circuit that drives a load using an inverter device to which a noise filter according to a fifth embodiment of the present invention is applied.

実施例5に係るフィルタでは、実施例4に係るフィルタの接地コンデンサ15a,15bに代えて、直流ラインの線間を直列接続された相間コンデンサ17a,17bで結び、相間コンデンサ17a,17bで形成される直流電圧の中性点とアースGNDとが接地コンデンサ19で接続されている。更に、実施例4に係るフィルタの接地コンデンサ16a,16bに代えて、直流ラインの線間を直列接続された相間コンデンサ18a,18bで結び、相間コンデンサ18a,18bで形成される直流電圧の中性点とアースGNDとが接地コンデンサ20で接続されている。   In the filter according to the fifth embodiment, instead of the ground capacitors 15a and 15b of the filter according to the fourth embodiment, the DC lines are connected by interphase capacitors 17a and 17b connected in series, and are formed by interphase capacitors 17a and 17b. The neutral point of the DC voltage and the ground GND are connected by a grounding capacitor 19. Further, in place of the ground capacitors 16a and 16b of the filter according to the fourth embodiment, the DC lines are connected by interphase capacitors 18a and 18b connected in series, and the neutrality of the DC voltage formed by the interphase capacitors 18a and 18b. The point and the ground GND are connected by the grounding capacitor 20.

上記のように構成されるノイズフィルタでは、コンバータ1とインバータ2との間に、コモンモードトランス13と相間コンデンサ17a,17bと接地コンデンサ19とから成る第1のLCフィルタとコモンモードチョークコイル14と相間コンデンサ18a,18bと接地コンデンサ20とから成る第2のLCフィルタといった2段のフィルタが挿入されており、モータ4から電源5に回り込むコモンモードノイズは、これら2段のフィルタによって除去される。   In the noise filter configured as described above, between the converter 1 and the inverter 2, the first LC filter including the common mode transformer 13, the interphase capacitors 17 a and 17 b, and the ground capacitor 19, the common mode choke coil 14, A two-stage filter such as a second LC filter composed of interphase capacitors 18a and 18b and a ground capacitor 20 is inserted, and common mode noise that goes from the motor 4 to the power source 5 is removed by these two-stage filters.

実施例5に係るノイズフィルタによれば、次の利点を有する。即ち、接地コンデンサの形状は、一般に、安全規格の違いから、同じ容量で比較すると相間コンデンサに比べてかなり大きい。実施例5に係るノイズフィルタでは、大きな接地コンデンサが実施例4に係るノイズフィルタの半分で済むので、一層の小型化が可能である。また、中性点とアースGNDとの電位差も小さいため、低耐圧のコンデンサを用いることができるので、安価なノイズフィルタを構成できる。更に、相間コンデンサはノーマルモードノイズにも作用するので、コモンモードノイズの低減に加えてノーマルモードノイズの低減も可能になる。   The noise filter according to the fifth embodiment has the following advantages. That is, the shape of the grounding capacitor is generally considerably larger than the interphase capacitor when compared with the same capacity due to the difference in safety standards. In the noise filter according to the fifth embodiment, the size of the large grounding capacitor is only half that of the noise filter according to the fourth embodiment, so that the size can be further reduced. In addition, since the potential difference between the neutral point and the ground GND is small, a low-voltage capacitor can be used, so that an inexpensive noise filter can be configured. Furthermore, since the interphase capacitor also acts on normal mode noise, it is possible to reduce normal mode noise in addition to common mode noise.

なお、実施例5に係るノイズフィルタは、上述したように第1のLCフィルタと第2のLCフィルタといった2段のフィルタをコンバータ1とインバータ2との間に配置するように構成したが、実施例1と同様に、第1のLCフィルタのみをコンバータ1とインバータ2との間に配置するように構成できる。また、実施例2と同様に、第1のLCフィルタにコモンモードチョークコイル14を追加してコンバータ1とインバータ2との間に配置するように構成できる。また、コモンモードトランス13、相間コンデンサ18a,18b、コモンモードチョークコイル14及び相間コンデンサ17a,17bのうち、いずれかをコンバータ1の出力側の電源ラインに接続しても良い。   The noise filter according to the fifth embodiment is configured such that the two-stage filters such as the first LC filter and the second LC filter are arranged between the converter 1 and the inverter 2 as described above. Similar to Example 1, only the first LC filter can be arranged between the converter 1 and the inverter 2. Further, similarly to the second embodiment, a common mode choke coil 14 may be added to the first LC filter and disposed between the converter 1 and the inverter 2. Further, any one of the common mode transformer 13, the interphase capacitors 18a and 18b, the common mode choke coil 14, and the interphase capacitors 17a and 17b may be connected to the power line on the output side of the converter 1.

図6は、本発明の実施例6に係るノイズフィルタが適用されたインバータ装置を用いて負荷を駆動する駆動回路の構成を示す図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a drive circuit that drives a load using an inverter device to which a noise filter according to a sixth embodiment of the present invention is applied.

実施例6に係るフィルタは、実施例5に係るフィルタのコンバータ1の出力である直流ラインに相間コンデンサ21を追加接続し、更に、入力側電源ライン(電源5とコンバータ1との間の電源ライン)に相間コンデンサ22a,22b,22cを追加接続することにより構成されている。   In the filter according to the sixth embodiment, an interphase capacitor 21 is additionally connected to the DC line that is the output of the converter 1 of the filter according to the fifth embodiment, and the input side power line (the power line between the power source 5 and the converter 1) is further connected. ) Are additionally connected to interphase capacitors 22a, 22b, and 22c.

上記のように構成される駆動回路では、次の利点を有する。即ち、中性点を形成する相間コンデンサ17a,17b並びに相間コンデンサ18a,18bは、インバータ2から発生されるノーマルモードノイズをある程度の低減させるように作用するが、2つのコンデンサが直列接続された構成であることから、線間で所望の容量を得るためには、その2倍の容量のコンデンサが必要になる。   The drive circuit configured as described above has the following advantages. In other words, the interphase capacitors 17a and 17b and the interphase capacitors 18a and 18b forming the neutral point act to reduce the normal mode noise generated from the inverter 2 to some extent, but the two capacitors are connected in series. Therefore, in order to obtain a desired capacitance between the lines, a capacitor having a capacity twice that of the capacitor is required.

これに対して、実施例6に係るノイズフィルタによれば、直流ラインに相間コンデンサ21を設け、この相間コンデンサ21でノーマルモードノイズを低減させるように構成したので、中性点を形成する相間コンデンサ17a,17b並びに相間コンデンサ18a,18bの容量を大きくする必要がない。その結果、最低限のコンデンサ容量でノイズフィルタを構成できる。   On the other hand, according to the noise filter according to the sixth embodiment, the interphase capacitor 21 is provided in the DC line, and the interphase capacitor 21 is configured to reduce the normal mode noise. There is no need to increase the capacitances of 17a and 17b and interphase capacitors 18a and 18b. As a result, a noise filter can be configured with a minimum capacitor capacity.

ところで、コンバータ1がダイオード整流器で構成される場合、インバータ2から発生されてコモンモードトランス13やコモンモードチョークコイル14を通り抜けて電源へと漏れ出るコモンモードノイズは、ダイオード整流器を通過することにより、その一部はノーマルモードノイズへと変化する。これはダイオード整流器により入力側三相のうち導通するのは2つの相に限られてしまうことに起因する。入力側電源ラインに接続された相間コンデンサ22a,22b,22cは、このようなノーマルモードノイズの低減に有効に作用する。   By the way, when the converter 1 is composed of a diode rectifier, the common mode noise generated from the inverter 2 and leaking to the power source through the common mode transformer 13 and the common mode choke coil 14 passes through the diode rectifier. Part of it changes to normal mode noise. This is due to the fact that the diode rectifier is limited to two phases among the three phases on the input side. Interphase capacitors 22a, 22b, and 22c connected to the input side power supply line effectively act to reduce such normal mode noise.

なお、実施例6に係るフィルタでは、コンバータ1の出力側に相間コンデンサ21を設け、入力側に相間コンデンサ22a,22b,22cを設ける構成としているが、相間コンデンサ21又は相間コンデンサ22a,22b,22cのいずれか一方だけを設けるように構成することもできる。   In the filter according to the sixth embodiment, the interphase capacitor 21 is provided on the output side of the converter 1 and the interphase capacitors 22a, 22b, and 22c are provided on the input side. However, the interphase capacitor 21 or the interphase capacitors 22a, 22b, and 22c are provided. It is also possible to provide only one of these.

本発明は、コンバータとインバータとを含むインバータ装置に適用可能である。   The present invention is applicable to an inverter device including a converter and an inverter.

本発明の実施例1に係るノイズフィルタが適用されたインバータ装置を用いて負荷を駆動する駆動回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the drive circuit which drives load using the inverter apparatus to which the noise filter which concerns on Example 1 of this invention was applied. 本発明の実施例2に係るノイズフィルタが適用されたインバータ装置を用いて負荷を駆動する駆動回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the drive circuit which drives load using the inverter apparatus to which the noise filter which concerns on Example 2 of this invention was applied. 本発明の実施例3に係るノイズフィルタが適用されたインバータ装置を用いて負荷を駆動する駆動回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the drive circuit which drives load using the inverter apparatus to which the noise filter which concerns on Example 3 of this invention was applied. 本発明の実施例4に係るノイズフィルタが適用されたインバータ装置を用いて負荷を駆動する駆動回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the drive circuit which drives load using the inverter apparatus to which the noise filter which concerns on Example 4 of this invention was applied. 本発明の実施例5に係るノイズフィルタが適用されたインバータ装置を用いて負荷を駆動する駆動回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the drive circuit which drives load using the inverter apparatus to which the noise filter which concerns on Example 5 of this invention was applied. 本発明の実施例6に係るノイズフィルタが適用されたインバータ装置を用いて負荷を駆動する駆動回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the drive circuit which drives load using the inverter apparatus to which the noise filter which concerns on Example 6 of this invention was applied. 従来のノイズフィルタが適用されたインバータ装置を用いて負荷を駆動する駆動回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the drive circuit which drives load using the inverter apparatus to which the conventional noise filter was applied.

符号の説明Explanation of symbols

1 コンバータ
2 インバータ
3 平滑コンデンサ
4 モータ
5 電源
7a〜7c,11a〜11c,15a,15b,16a,16b,19,20 接地コンデンサ
8,13 コモンモードトランス
9,12 コンデンサ
10,14 コモンモードチョークコイル
17a,17b,18a,18b,21,22a,22b,22c 相間コンデンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Converter 2 Inverter 3 Smoothing capacitor 4 Motor 5 Power supply 7a-7c, 11a-11c, 15a, 15b, 16a, 16b, 19, 20 Grounding capacitor 8, 13 Common mode transformer 9, 12 Capacitor 10, 14 Common mode choke coil 17a , 17b, 18a, 18b, 21, 22a, 22b, 22c Interphase capacitor

Claims (11)

電力変換装置で発生されるEMIノイズを抑制するノイズフィルタであって、
前記電力変換装置の入力側の電源ラインに直列に挿入された1次巻線及と該1次巻線に電磁結合される2次巻線とから成るコモンモードトランスと、
前記コモンモードトランスの2次巻線の両端子間に接続されたコンデンサと、
前記コモンモードトランスと前記電力変換装置とを結ぶ電源ラインとアースとの間に接続された接地コンデンサとを備え、
前記コモンモードトランスの2次巻線と前記コンデンサとから形成されるLC並列共振回路による共振周波数をコモンモードノイズの周波数帯域に設定することを特徴とするノイズフィルタ。
A noise filter for suppressing EMI noise generated in a power converter,
A common mode transformer comprising a primary winding inserted in series in a power line on the input side of the power converter and a secondary winding electromagnetically coupled to the primary winding;
A capacitor connected between both terminals of the secondary winding of the common mode transformer;
A grounding capacitor connected between a power line connecting the common mode transformer and the power converter and ground,
A noise filter, wherein a resonance frequency of an LC parallel resonance circuit formed by a secondary winding of the common mode transformer and the capacitor is set in a frequency band of common mode noise.
前記電力変換装置の入力側の電源ラインに直列に挿入されたコモンモードチョークコイルを更に備えたことを特徴とする請求項1記載のノイズフィルタ。   The noise filter according to claim 1, further comprising a common mode choke coil inserted in series in a power line on an input side of the power converter. 前記コモンモードトランス及びコモンモードチョークコイルの少なくとも1つを前記接地コンデンサとによって挟むように電源ラインとアースとの間に接続された他の接地コンデンサを更に備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2記載のノイズフィルタ。   2. The apparatus according to claim 1, further comprising another grounding capacitor connected between a power line and ground so that at least one of the common mode transformer and the common mode choke coil is sandwiched by the grounding capacitor. The noise filter according to claim 2. 入力側の電源ラインからの交流電力を直流電力に変換してコンバータの出力側の電源ラインに出力するコンバータと、該コンバータから出力される直流電力を交流電力に変換して出力側の電源ラインに出力するインバータとを備えた電力変換装置で発生されるEMIノイズを抑制するノイズフィルタであって、
電源ラインに直列に挿入された1次巻線及と該1次巻線に電磁結合される2次巻線とから成るコモンモードトランスと、
前記コモンモードトランスの2次巻線の両端子間に接続されたコンデンサと、
前記コモンモードトランスと電源ラインとアースとの間に接続された接地コンデンサとを備え、
前記コモンモードトランスの2次巻線と前記コンデンサとから形成されるLC並列共振回路による共振周波数をコモンモードノイズの周波数帯域に設定することを特徴とするノイズフィルタ。
A converter that converts AC power from the power supply line on the input side to DC power and outputs it to the power supply line on the output side of the converter; A noise filter that suppresses EMI noise generated in a power conversion device including an inverter for output,
A common mode transformer comprising a primary winding inserted in series in the power supply line and a secondary winding electromagnetically coupled to the primary winding;
A capacitor connected between both terminals of the secondary winding of the common mode transformer;
A grounding capacitor connected between the common mode transformer, a power supply line, and ground;
A noise filter, wherein a resonance frequency of an LC parallel resonance circuit formed by a secondary winding of the common mode transformer and the capacitor is set in a frequency band of common mode noise.
電源ラインに直列に挿入されたコモンモードチョークコイルを更に備えたことを特徴とする請求項4記載のノイズフィルタ。   The noise filter according to claim 4, further comprising a common mode choke coil inserted in series with the power supply line. 前記コモンモードトランス及びコモンモードチョークコイルの少なくとも1つを前記接地コンデンサとよって挟むように電源ラインとアースとの間に接続された第2の接地コンデンサを備えたことを特徴とする請求項4又は請求項5記載のノイズフィルタ。   5. A second grounding capacitor connected between a power line and ground so that at least one of the common mode transformer and the common mode choke coil is sandwiched by the grounding capacitor. The noise filter according to claim 5. 前記コモンモードトランス、前記接地コンデンサ、前記コモンモードチョークコイル及び前記第2の接地コンデンサのうち、いずれかを前記コンバータの出力側の電源ラインに接続したことを特徴とする請求項4乃至請求項6のいずれかに記載のノイズフィルタ。   7. The power supply line on the output side of the converter is connected to any one of the common mode transformer, the ground capacitor, the common mode choke coil, and the second ground capacitor. The noise filter according to any one of the above. 入力側の電源ラインからの交流電力を直流電力に変換してコンバータの出力側の電源ラインに出力するコンバータと、該コンバータから出力される直流電力を交流電力に変換して出力側の電源ラインに出力するインバータとを備えた電力変換装置で発生されるEMIノイズを抑制するノイズフィルタであって、
電源ラインに直列に挿入された1次巻線及と該1次巻線に電磁結合される2次巻線とから成るコモンモードトランスと、
前記コモンモードトランスの2次巻線の両端子間に接続されたコンデンサと、
電源ラインの相間に直列接続された複数の相間コンデンサと、
前記複数の相間コンデンサの中性点とアースの間に接続された接地コンデンサとを備え、
前記コモンモードトランスの2次巻線と前記コンデンサとから形成されるLC並列共振回路による共振周波数をコモンモードノイズの周波数帯域に設定することを特徴とするノイズフィルタ。
A converter that converts AC power from the power supply line on the input side to DC power and outputs it to the power supply line on the output side of the converter; A noise filter that suppresses EMI noise generated in a power conversion device including an inverter for output,
A common mode transformer comprising a primary winding inserted in series in the power supply line and a secondary winding electromagnetically coupled to the primary winding;
A capacitor connected between both terminals of the secondary winding of the common mode transformer;
A plurality of interphase capacitors connected in series between the phases of the power line; and
A grounding capacitor connected between a neutral point of the plurality of interphase capacitors and ground,
A noise filter, wherein a resonance frequency of an LC parallel resonance circuit formed by a secondary winding of the common mode transformer and the capacitor is set in a frequency band of common mode noise.
電源ラインに直列に挿入されたコモンモードチョークコイルを更に備えたことを特徴とする請求項8記載のノイズフィルタ。   9. The noise filter according to claim 8, further comprising a common mode choke coil inserted in series with the power supply line. 前記コモンモードトランス及びコモンモードチョークコイルの少なくとも1つを前記相間コンデンサと前記接地コンデンサとよって挟むように電源ラインの相間に直列接続された複数の第2の相間コンデンサと前記複数の第2の相間コンデンサの中性点とアースとの間に接続された第2の接地コンデンサとを備えたことを特徴とする請求項8又は請求項9記載のノイズフィルタ。   Between the plurality of second phase capacitors and the plurality of second phases connected in series between the phases of the power supply line so that at least one of the common mode transformer and the common mode choke coil is sandwiched between the phase capacitor and the ground capacitor The noise filter according to claim 8, further comprising a second grounding capacitor connected between a neutral point of the capacitor and the ground. 前記コモンモードトランス、前記相間コンデンサ、前記コモンモードチョークコイル及び前記第2の相間コンデンサのうち、いずれかを前記コンバータの出力側の電源ラインに接続したことを特徴とする請求項8乃至請求項10のいずれかに記載のノイズフィルタ。
11. The power supply line on the output side of the converter is connected to any one of the common mode transformer, the interphase capacitor, the common mode choke coil, and the second interphase capacitor. The noise filter according to any one of the above.
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