JP4236634B2 - 能動コモンモードemiフィルタ - Google Patents
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Description
図4Aは、変流器の1次側の巻き数を1とすることができる能動コモンモードEMIフィルタの回路図である。1次側の巻線P1およびP2(「大径」の巻線)、ならびに2次側の巻線S1AおよびS2A(「小径」の巻線)は、ともに巻き数が1であり、1次側の巻き数が1という要件を充たしている。1次側電圧に比して、MOSFETのゲート‐ソース間に印加される電圧を増幅するために、1を超えて巻回した「小径」の巻線S1BとS2Bを付け加えることもできる。
図5は、本発明の第2の実施形態を示す。第1の小径の変流器CT1は、1次側の巻き数が1、また2次側の巻き数が10とされている。電流の磁化成分による相対誤差は、同じ磁心において、2次側の巻き数を1とした場合の1/10となる。第2の小径の変流器CT2における2次側の巻線SAと、巻き数が100の1次側巻線を流れる電流の波形は、1次電流のそれの比較的正確な複製であるが、振幅は、この1次電流の1/10である。変流器CT2は、「コモンモード」電流だけが流れるため、1次側巻線と2次側巻線の双方が小径である。
図6は、ノイズパワード・ノイズキャンセリング能動EMIフィルタの基本的な回路図である。能動フィルタを用いる方法は、図1Bに表記したフィードフォワード型のノイズキャンセリング方法である。図7は、図1Aに表記したフィードバック型のノイズキャンセリング方法に基づく、ノイズパワード・ノイズキャンセリング能動EMIフィルタの基本的な回路図である。フローティング・バイアス電源装置は、フィードバック、またはフィードフォワード回路のいずれかにおいて、能動EMIフィルタ増幅器にバイアス電圧を供給する。図6と図7に示す実施形態は、フローティング・バイアス電源装置用の巻線とは別個のノイズ検知用の巻線を有する変流器を含んでいる。
S1A,S2A 2次側の巻線
S1B,S2B 小径の巻線
CT1 第1の変流器
CT2 第2の変流器
Q1,Q2,Q3,Q4 トランジスタ
L1,L2,L3 3相入力端子
GND 接地端子
Claims (25)
- AC網に接続された整流器を含む、回路のコモンモードノイズ電流を減少させるための能動コモンモードEMIフィルタであって、前記整流器は、DC電流をDCバスに供給し、このDCバスは、AC電流を負荷に供給するインバータステージを提供し、さらに前記負荷はAC網の接地端子に至る接地帰還線を含むようになっている能動コモンモードEMIフィルタにおいて、
この能動コモンモードEMIフィルタは、
直列に接続された2つのトランジスタを含むトランジスタステージと、
前記回路の中でコモンモードノイズが発生する分岐部と接続された1次側を有する変流器を含み、前記回路を流れるコモンモードノイズ電流を検知するための電流センサであって、この電流センサは、前記トランジスタステージと接続された出力端子を有し、またこのトランジスタステージは、コモンモードノイズ電流に応答して、この電流センサによって駆動されるようになっている電流センサと、
前記トランジスタステージと前記接地帰還線とに接続され、接地帰還線においてコモンモード電流を打消すため、前記トランジスタステージから、前記接地帰還線に対して、打消し電流を付与するキャパシタとを具備し、
前記トランジスタステージの2つのトランジスタの一方は、このうちの1つの主電極が、前記コモンモードノイズが発生する回路の各レグと接続されるとともに、もう1つの対応する主電極が、前記変流器の1つの2次側を介して、コモンノードと接続され、さらにこのトランジスタの制御電極が、変流器のもう1つの2次側を介して、前記コモンノードに接続されるように、接続されており、
前記トランジスタステージの2つのトランジスタの他方は、このうちの1つの主電極がコモンノードと接続されるとともに、もう1つの対応する主電極が、前記変流器のもう1つの2次側を介して、前記コモンモードノイズが発生する回路の各レグと接続され、さらにこのトランジスタの制御電極が、変流器のもう1つの2次側を介して、前記回路の他のレグに接続されるように、接続されていることを特徴とする能動コモンモードEMIフィルタ。 - 前記電流センサと前記トランジスタステージとは、フィードフォワード型に接続され、前記トランジスタステージ及び前記電流センサは、概ね単位利得の増幅が得られることを特徴とする請求項1記載の能動コモンモードEMIフィルタ。
- 前記2つのトランジスタは、MOSFETであることを特徴とする請求項1記載の能動コモンモードEMIフィルタ。
- 前記2つのMOSFETは、ともに同じタイプのものであることを特徴とする請求項3記載の能動コモンモードEMIフィルタ。
- 前記キャパシタは、前記接地帰還線と、前記トランジスタのコモンノードとに接続されていることを特徴とする請求項1記載の能動コモンモードEMIフィルタ。
- 前記変流器の前記もう1つの2次側は、前記トランジスタの制御電極にバイアス電圧を印加するためのバイアス回路を提供することを特徴とする請求項1記載の能動コモンモードEMIフィルタ。
- 前記変流器の1次側と、1つの2次側とは、同じ巻き数であることを特徴とする請求項1記載の能動コモンモードEMIフィルタ。
- 前記変流器の1次側と、1つの2次側の巻き数は、ともに1であることを特徴とする請求項7記載の能動コモンモードEMIフィルタ。
- 前記変流器の前記もう1つの2次側の巻き数は、1次側の巻き数よりも多いことを特徴とする請求項7記載の能動コモンモードEMIフィルタ。
- AC網に接続された整流器を含む、回路のコモンモードノイズ電流を減少させるための能動コモンモードEMIフィルタであって、前記整流器は、DC電流をDCバスに供給し、このDCバスは、AC電流を負荷に供給するインバータステージを提供し、さらに前記負荷はAC網の接地端子に至る接地帰還線を含むようになっている能動コモンモードEMIフィルタにおいて、
この能動コモンモードEMIフィルタは、
コモンモードノイズ電流が発生する回路の両端に直列に接続された2つのトランジスタを含むトランジスタステージと、
前記回路を流れるコモンモードノイズ電流を検知する電流センサと、
前記トランジスタステージと前記接地帰還線とに接続されるキャパシタと、
を備え、
前記電流センサは、コモンモードノイズが発生する前記回路の分岐部に接続された入力と、前記トランジスタステージを駆動する出力とを有し、
前記トランジスタステージの2つのトランジスタは、コモンモードノイズ電流に応じて前記電流センサの該出力により駆動され、
前記電流センサは、増幅器に接続された出力端子を有し、前記トランジスタステージは、コモンモード電流に応じて、前記増幅器により駆動され、
前記キャパシタは、前記トランジスタステージから打消し電流を前記接地帰還線に付与することにより、前記接地帰還線内のコモンモード電流を打消し、
前記電流センサは、コモンモードノイズが発生する前記回路の分岐部に接続された1次側を有する第1の変流器と、この第1の変流器の2次側と接続された1次側を有する第2の変流器とを含み、
前記トランジスタステージにおける2つのトランジスタは、それぞれ、2つの主電極と1つの制御電極を有し、各トランジスタの一方の主電極が、前記第2の変流器における2次側の1つの端子に共通に接続され、各トランジスタの他方の主電極が、コモンモードノイズ電流が発生する回路の両端に接続され、各トランジスタの制御電極が、前記第2の変流器における2次側のもう1つの端子に共通に接続されていることを特徴とする能動コモンモードEMIフィルタ。 - 前記2つのトランジスタは、バイポーラトランジスタであることを特徴とする請求項10記載の能動コモンモードEMIフィルタ。
- 前記2つのトランジスタのエミッタは、互いに接続されていることを特徴とする請求項11記載の能動コモンモードEMIフィルタ。
- 前記2つのトランジスタは、相補型であることを特徴とする請求項10記載の能動コモンモードEMIフィルタ。
- 前記2つのトランジスタのエミッタは、互いに接続されていることを特徴とする請求項13記載の能動コモンモードEMIフィルタ。
- 前記電流センサと前記トランジスタステージとは、フィードフォワード型に接続され、前記トランジスタステージ及び前記電流センサは、概ね単位利得の増幅が得られることを特徴とする請求項10記載の能動コモンモードEMIフィルタ。
- 前記キャパシタは、前記接地帰還線と、前記2つのトランジスタの制御電極とに接続されていることを特徴とする請求項10記載の能動コモンモードEMIフィルタ。
- 前記トランジスタスイッチングステージは、第3のトランジスタと第4のトランジスタを含み、前記第3のトランジスタ及び前記第4のトランジスタのそれぞれが、2つの主電極と1つの制御電極を有し、前記第3のトランジスタ及び前記第4のトランジスタの各々の2つの主電極の一方は、共通して前記第1の変流器の2次側の一端子に接続され、前記第3のトランジスタ及び前記第4のトランジスタの各々の制御電極は、共通して前記第1の変流器の2次側の他方の端子に接続されることを特徴とする請求項10記載の能動コモンモードEMIフィルタ。
- 前記第3のトランジスタ及び第4のトランジスタの他方の主電極の両端が、前記DCバス電圧よりも低い電圧のDC電源電圧に接続されていることを特徴とする請求項17記載の能動コモンモードEMIフィルタ。
- 前記第1の変流器は、電流がステップアップするような巻き数比を有し、前記第2の変流器は、電流がステップダウンするような巻き数比を有することを特徴とする請求項10記載の能動コモンモードEMIフィルタ。
- AC網に接続された整流器を含む、回路のコモンモードノイズ電流を減少させるための能動コモンモードEMIフィルタであって、前記整流器は、DC電流をDCバスに供給し、このDCバスは、AC電流を負荷に供給するインバータステージを提供し、さらに前記負荷はAC網の接地端子に至る接地帰還線を含むようになっている能動コモンモードEMIフィルタにおいて、
この能動コモンモードEMIフィルタは、
直列に接続された2つのトランジスタを含むトランジスタステージと、
前記回路を流れるコモンモードノイズ電流を検知する電流センサと、
前記トランジスタステージと前記接地帰還線とに接続されるキャパシタと、
前記電流センサに接続され、前記コモンモードノイズ電流を表わす信号を受け取り、この信号を整流してDCバイアス電圧を誘導するためのフローティングバイアス回路と、
を備え、
前記電流センサは、コモンモードノイズが発生する前記回路の分岐部に接続された1次側を有する変流器を有し、
前記電流センサは、増幅器に接続された出力端子を有し、前記トランジスタステージは、前記増幅器に電気的に接続され、コモンモードノイズ電流に応じて前記増幅器により駆動され、
前記フローティングバイアス回路は、前記DCバイアス電圧を前記増幅器に供給し、
前記キャパシタは、前記トランジスタステージから打消し電流を前記接地帰還線に付与することにより、前記接地帰還線内のコモンモード電流を打消す
ことを特徴とする能動コモンモードEMIフィルタ。 - 前記電流センサと前記トランジスタステージとは、フィードバック型に接続され、前記トランジスタステージ、前記増幅器及び前記電流センサは、高利得の振幅が得られることを特徴とする請求項20記載の能動コモンモードEMIフィルタ。
- 前記電流センサと前記トランジスタステージとは、フィードフォワード型に接続され、前記トランジスタステージ、前記増幅器及び前記電流センサは、概ね単位利得の増幅が得られることを特徴とする請求項20記載の能動コモンモードEMIフィルタ。
- 前記フローティングバイアス回路と増幅器は、ともに、前記変流器の2次側に接続されていることを特徴とする請求項22記載の能動コモンモードEMIフィルタ。
- 前記フローティングバイアス回路と増幅器は、ともに、前記変流器の2次側に接続されていることを特徴とする請求項20記載の能動コモンモードEMIフィルタ。
- 前記フローティングバイアス回路は前記変流器の一方の2次側に、前記増幅器は前記変流器の他方の2次側に、それぞれ接続されていることを特徴とする請求項20記載の能動コモンモードEMIフィルタ。
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