JP5263663B2 - Conductive noise filter - Google Patents

Conductive noise filter Download PDF

Info

Publication number
JP5263663B2
JP5263663B2 JP2008219531A JP2008219531A JP5263663B2 JP 5263663 B2 JP5263663 B2 JP 5263663B2 JP 2008219531 A JP2008219531 A JP 2008219531A JP 2008219531 A JP2008219531 A JP 2008219531A JP 5263663 B2 JP5263663 B2 JP 5263663B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
common mode
noise filter
canceling
conductive noise
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008219531A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010057268A (en
Inventor
▲爽▼清 陳
拓 高久
征輝 五十嵐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP2008219531A priority Critical patent/JP5263663B2/en
Publication of JP2010057268A publication Critical patent/JP2010057268A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5263663B2 publication Critical patent/JP5263663B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/40Arrangements for reducing harmonics

Description

本発明は、パワーエレクトロニクス機器で発生する伝導性ノイズを低減する伝導性ノイズフィルタに関するものである。   The present invention relates to a conductive noise filter that reduces conductive noise generated in power electronics equipment.

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などのパワー半導体デバイスの発展に伴って、インバータのスイッチング周波数が高周波化している。スイッチング周波数が高周波化されると、電動機の騒音や振動が低減するとともに、電圧、電流、トルクなどを制御する能力が向上するが、反面、電動機巻き線の浮遊容量を介して接地線に高周波漏れ電流(コモンモード電流)が流れることになる。コモンモード電流は、インバータの電流制御に悪い影響を与え、また、漏電ブレーカの誤作動などの電磁障害(EMI:Electromagnetic Interference )を引き起こす恐れがある。そこで、従来においては、コモンモード電流を最小にするため、このコモンモード電流を分流させるような受動フィルタや該コモンモード電流を補償する能動フィルタを用いている。   With the development of power semiconductor devices such as IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), the switching frequency of the inverter is increased. When the switching frequency is increased, the noise and vibration of the motor are reduced and the ability to control voltage, current, torque, etc. is improved, but on the other hand, high-frequency leakage is caused to the ground wire via the stray capacitance of the motor winding. Current (common mode current) flows. The common mode current has a bad influence on the current control of the inverter, and may cause electromagnetic interference (EMI) such as malfunction of the earth leakage breaker. Therefore, conventionally, in order to minimize the common mode current, a passive filter that shunts the common mode current or an active filter that compensates for the common mode current is used.

図11は、特許文献1に記載されたアクティブコモンモードキャンセラの公知例を示す。このアクティブコモンモードキャンセラは、電圧形PWMインバータにより誘導電動機をベクトル制御するシステムの主回路に適用されている。
この主回路では、三相交流電源101の交流出力が整流器102によって直流に変換され、この整流器102の直流出力が平滑用コンデンサ103によって平滑される。平滑用コンデンサ103で平滑された直流電圧は、電圧形PWMインバータ104に入力され、このPWMインバータ104に設けられた電力用半導体素子のスイッチング動作によって三相の交流電圧に変換される。インバータ104の三相交流出力は、ケーブル105を介して誘導電動機106に供給される。なお、誘導電動機106のフレームは、接地線を介して接地端子に接続されている。
FIG. 11 shows a known example of an active common mode canceller described in Patent Document 1. This active common mode canceller is applied to a main circuit of a system in which an induction motor is vector-controlled by a voltage source PWM inverter.
In this main circuit, the AC output of the three-phase AC power supply 101 is converted to DC by the rectifier 102, and the DC output of the rectifier 102 is smoothed by the smoothing capacitor 103. The DC voltage smoothed by the smoothing capacitor 103 is input to the voltage source PWM inverter 104 and converted into a three-phase AC voltage by the switching operation of the power semiconductor element provided in the PWM inverter 104. The three-phase AC output of the inverter 104 is supplied to the induction motor 106 via the cable 105. Note that the frame of the induction motor 106 is connected to a ground terminal via a ground wire.

コモンモードキャンセラ107は、PWMインバータ104の出力端に接続されている。このコモンモードキャンセラ107において、静電容量がC0である3つのコンデンサ108は、コモンモード電圧を検出するためにインバータ104の三相交流出力端にスター結線されている。このスター結線の中性点より得られるコモンモード電圧は、コンプリメンタリのトランジスタTr1、Tr2を用いたプッシュプル形のエミッタフォロワ回路109によって電力増幅された後、静電容量がC1である一対のコンデンサ110を介してコモンモードトランス111の一次側コイルに入力される。このコモンモードトランス111の二次側コイルは、三相ケーブル105の途中に設けられている。このコモンモードキャンセラ107は、その駆動電源をインバータ104の入力側より得ている。   The common mode canceller 107 is connected to the output terminal of the PWM inverter 104. In this common mode canceller 107, three capacitors 108 having a capacitance of C0 are star-connected to the three-phase AC output terminal of the inverter 104 in order to detect a common mode voltage. The common mode voltage obtained from the neutral point of the star connection is amplified by a push-pull type emitter follower circuit 109 using complementary transistors Tr1 and Tr2, and then a pair of capacitors 110 having a capacitance C1. To the primary coil of the common mode transformer 111. The secondary coil of the common mode transformer 111 is provided in the middle of the three-phase cable 105. The common mode canceller 107 obtains its drive power from the input side of the inverter 104.

上記エミッタフォロワ回路109は、コモンモード電圧をキャンセルするための制御電圧源として設けられている。この制御電圧源には、PWMインバータ104がスイッチング動作する毎にステップ状に変化するコモンモード電圧を忠実に出力することが可能な高速応答性と低い出カインピーダンス特性とが要求されるが、上記エミッタフォロワ回路109によれば、この要求を満たすことができる。   The emitter follower circuit 109 is provided as a control voltage source for canceling the common mode voltage. The control voltage source is required to have a high-speed response capable of faithfully outputting a common mode voltage that changes stepwise every time the PWM inverter 104 performs a switching operation and a low output impedance characteristic. The emitter follower circuit 109 can satisfy this requirement.

上記コモンモードキャンセラ107の作用を図12に示す等価回路を参照して説明する。図12において、符号Cmは上記電動機106の巻線とフレーム間の浮遊容量を示し、符号lおよびrは経路全体の配線のインダクタンス分および抵抗分をそれぞれ示している。
上記PWMインバータ104の一相がスイッチングした場合には、このインバータ104から出力されるコモンモード電圧VinvがEd/3の大きさでステップ状に変化する。上記エミッタフォロワ回路109は、コモンモード電圧Vinv(Ed/3)を入力して、それと同じ大きさの電圧Vcを出力する制御電圧源として表している。また、エミッタフォロワ回路9の出力端に接続されたコモンモードトランス111は、漏れインダクタンスを無視して励磁インダクタンスLmのみで表している。
The operation of the common mode canceller 107 will be described with reference to an equivalent circuit shown in FIG. In FIG. 12, symbol Cm indicates the stray capacitance between the winding of the motor 106 and the frame, and symbols l and r indicate the inductance component and the resistance component of the wiring in the entire path, respectively.
When one phase of the PWM inverter 104 is switched, the common mode voltage Vinv output from the inverter 104 changes stepwise with a magnitude of Ed / 3. The emitter follower circuit 109 is represented as a control voltage source that receives a common mode voltage Vinv (Ed / 3) and outputs a voltage Vc having the same magnitude. Further, the common mode transformer 111 connected to the output terminal of the emitter follower circuit 9 is represented by only the excitation inductance Lm while ignoring the leakage inductance.

インバータ104は、スイッチング動作する毎にステップ状に変化する零相電圧、すなわちコモンモード電圧を出力し、その結果、コモンモード電流i(t)が電動機106の巻線とフレ一ム間の漂遊容量を通して接地線に流れる。このとき、スター結線されたコンデンサ108を介して上記コモンモード電圧Vinvが検出され、このコモンモード電圧Vinvと大きさが等しく極性が逆の電圧Vcがコモンモードトランス111に出力される。この結果、コモンモード電圧Vinvが打ち消されて、コモンモード電流i(t)が流れなくなる。このように、コモンモードキャンセラ107は、コモンモード電圧Vinvとコモンモード電流i(t)の双方を同時に除去するように作用する。
特開平10−94244号公報
The inverter 104 outputs a zero-phase voltage that changes stepwise each time a switching operation is performed, that is, a common mode voltage. As a result, the common mode current i (t) is a stray capacitance between the winding of the motor 106 and the frame. Through to the ground wire. At this time, the common mode voltage Vinv is detected via the star-connected capacitor 108, and a voltage Vc having the same magnitude and the opposite polarity as the common mode voltage Vinv is output to the common mode transformer 111. As a result, the common mode voltage Vinv is canceled and the common mode current i (t) does not flow. In this way, the common mode canceller 107 acts to remove both the common mode voltage Vinv and the common mode current i (t) at the same time.
JP-A-10-94244

図13は、デバイスの浮遊容量を考量したコモンモード電圧の等価回路を示す。この図13では、伝導性ノイズを測定するLISN (line impedance stabilization network;擬似電源回路網)112を合わせて示している。この図13において、符号Cyは接地コンデンサを示している。この接地コンデンサCyは、図11に示す電源101の出力に接続されたケーブルと接地点との間にノイズフィルタ要素して設けられたものであって、インバータを使用する場合には慣用的に使用される。また、符号Cbは、インバータ104の浮遊容量を示している。
図12で説明したように、アクティブコモンモードキャンセラ107は、コモンモードトランス111にコモンモード電圧Vinvと大きさが等しい逆極性の電圧Vcを注入する。したがって、図13に示すように、インバータ104と電動機106との間のコモンモード電圧Vinvが電圧Vcで打ち消されて、電動機106(図11参照)側で発生する漏れ電流Imが除去される。
FIG. 13 shows an equivalent circuit of a common mode voltage considering the stray capacitance of the device. In FIG. 13, a LISN (line impedance stabilization network) 112 for measuring conductive noise is also shown. In FIG. 13, reference numeral Cy denotes a grounding capacitor. This grounding capacitor Cy is provided as a noise filter element between the cable connected to the output of the power source 101 shown in FIG. 11 and the grounding point, and is commonly used when an inverter is used. Is done. Reference symbol Cb indicates the stray capacitance of the inverter 104.
As described with reference to FIG. 12, the active common mode canceller 107 injects a voltage Vc having a reverse polarity equal to the common mode voltage Vinv into the common mode transformer 111. Therefore, as shown in FIG. 13, the common mode voltage Vinv between the inverter 104 and the electric motor 106 is canceled by the voltage Vc, and the leakage current Im generated on the electric motor 106 (see FIG. 11) side is removed.

しかし、上記アクティブコモンモードキャンセラ107は、インバータ104とLSIN112の間でのコモンモード電圧をキャンセルする機能を有していないので、LSIN112を流れる漏れ電流I2および接地コンデンサCyを流れる電流I3(I1=I2+I3)の補償が不可能である。
また、上記アクティブコモンモードキャンセラ107では、コモンモード電圧Vinvを打ち消すための高電圧を制御電圧源(エミッタフォロワ回路109)から出力させるため、図11に示したように、該制御電圧源に印加する電源をインバータ104の入力側から取っているので、エミッタフォロワ回路109を構成するトランジスタTr1、Tr2として高耐圧のトランジスタを使用する必要がある。これは、集積化を図る上で不利な条件になる。
However, since the active common mode canceller 107 does not have a function of canceling the common mode voltage between the inverter 104 and the LSIN 112, the leakage current I2 flowing through the LSIN 112 and the current I3 flowing through the ground capacitor Cy (I1 = I2). + I3) cannot be compensated.
Further, the active common mode canceller 107 applies a high voltage for canceling the common mode voltage Vinv from the control voltage source (emitter follower circuit 109), as shown in FIG. Since the power is taken from the input side of the inverter 104, it is necessary to use high voltage transistors as the transistors Tr1 and Tr2 constituting the emitter follower circuit 109. This is a disadvantageous condition for integration.

そこで、本発明は、電源側における漏れ電流の補償が可能で、かつ、相殺用電圧を低くすることが可能な伝導性ノイズフィルタを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a conductive noise filter capable of compensating for a leakage current on the power source side and capable of reducing the canceling voltage.

本発明は、交流電源の出力を直流電圧に変換する整流器と、電力用半導体素子のスイッチング動作により前記直流電圧を交流電圧に変換する電力変換器とを有する系に適用される伝導性ノイズフィルタであって、前記電力用半導体素子のスイッチング動作時に発生するコモンモード電圧を、前記交流電源と前記整流器間の線路に接続された接地コンデンサを介して検出するコモンモード電圧検出手段と、前記検出したコモンモード電圧に基づいて、該コモンモード電圧と同じ大きさの逆極性の相殺用電圧を発生し、この相殺用電圧を前記線路における前記交流電源と前記接地コンデンサの接続点との間に重畳させて前記コモンモード電圧を相殺する相殺用電圧源と、を備え、前記コモンモード電圧検出手段は、前記接地コンデンサと接地点との間に設けられた分圧用コンデンサを備え、前記接地コンデンサで検出される前記コモンモード電圧を前記分圧用コンデンサで分圧して出力するように構成されていることを特徴としている。
The present invention is a conductive noise filter applied to a system having a rectifier that converts an output of an AC power source into a DC voltage and a power converter that converts the DC voltage into an AC voltage by a switching operation of a power semiconductor element. A common mode voltage detecting means for detecting a common mode voltage generated during a switching operation of the power semiconductor element via a ground capacitor connected to a line between the AC power supply and the rectifier; and the detected common Based on the mode voltage, a canceling voltage of the opposite polarity having the same magnitude as the common mode voltage is generated, and this canceling voltage is superimposed between the connection point of the AC power source and the grounding capacitor in the line. and a canceling voltage source for offsetting the common mode voltage, the common mode voltage detecting means includes a ground point and the ground capacitor Comprising a dividing capacitor provided between, and wherein Rukoto the common mode voltage detected by the ground capacitor is configured to divide the output by the voltage-dividing capacitor.

前記相殺用電圧源では、前記相殺用電圧を重畳するための手段として例えばコモンモードトランスを使用することができる。このコモンモードトランスは、前記検出したコモンモード電圧に対応する電圧を一次側に入力するとともに、前記線路における前記交流電源と前記接地コンデンサの間に二次側を介装し、前記二次側に前記相殺用電圧が誘起されように前記一次側と二次側の巻線比が設定される。   In the canceling voltage source, for example, a common mode transformer can be used as a means for superimposing the canceling voltage. The common mode transformer inputs a voltage corresponding to the detected common mode voltage to the primary side, and a secondary side is interposed between the AC power source and the grounding capacitor in the line, and the secondary side The winding ratio between the primary side and the secondary side is set so that the canceling voltage is induced.

前記検出したコモンモード電圧を増幅する増幅器をさらに備えることができる。この場合、該増幅器の出力により前記一次側に入力する電圧が決定され、前記増幅器のゲインに応じて前記巻数比が設定される。
前記相殺用電圧源は、前記コモンモードトランスの前記一次側に接続されたプッシュプル形のエミッタフォロワ回路を備えることができる。
また、この相殺用電圧源は、前記検出したコモンモード電圧の特定の周波数の成分を抽出するフィルタを備えることができる。この場合、この特定の周波数の成分に基づいて前記相殺用電圧が発生される。
前記フィルタとしては、バンドパスフィルタ、ローパスフィルタおよびハイパスフィルタのいずれかを適用することができる。
An amplifier for amplifying the detected common mode voltage may be further included. In this case, the voltage input to the primary side is determined by the output of the amplifier, and the turn ratio is set according to the gain of the amplifier.
The cancellation voltage source may include a push-pull type emitter follower circuit connected to the primary side of the common mode transformer.
The canceling voltage source can include a filter for extracting a component of a specific frequency of the detected common mode voltage. In this case, the canceling voltage is generated based on the specific frequency component.
As the filter, any of a band pass filter, a low pass filter, and a high pass filter can be applied.

高周波領域のノイズを低減するためのコイルをさらに備えることできる。このコイルは、前記交流電源と前記相殺用電圧の重畳部位間の線路、前記相殺用電圧の重畳部位と前記接地コンデンサの接続部位間の線路、前記接地コンデンサの接続部位と前記整流器間の線路、前記電力変換器の出力に接続された線路、前記整流器と前記電力変換器間の線路等に設けられる。
本発明は、交流電源の出力を直流電圧に変換する整流器と、電力用半導体素子のスイッチング動作により前記直流電圧を交流電圧に変換する電力変換器とを有する系に適用される伝導性ノイズフィルタであって、前記電力用半導体素子のスイッチング動作時に発生するコモンモード電圧を、前記交流電源と前記整流器間の線路に接続された接地コンデンサを介して検出するコモンモード電圧検出手段と、前記検出したコモンモード電圧に基づいて、該コモンモード電圧と同じ大きさの逆極性の相殺用電圧を発生し、この相殺用電圧を前記線路における前記交流電源と前記接地コンデンサの接続点との間に重畳させて前記コモンモード電圧を相殺する相殺用電圧源と、高周波領域のノイズを低減するためのコイルと、を備え、前記コイルが前記相殺用電圧の重畳部位と前記接地コンデンサの接続部位間の線路に設けられていることを特徴とする伝導性ノイズフィルタも提供する。
A coil for reducing noise in a high frequency region can be further provided. The coil includes a line between the AC power source and the overlapping part of the canceling voltage, a line between the overlapping part of the canceling voltage and the connection part of the ground capacitor, a line between the connection part of the ground capacitor and the rectifier, It is provided on a line connected to the output of the power converter, a line between the rectifier and the power converter, and the like.
The present invention is a conductive noise filter applied to a system having a rectifier that converts an output of an AC power source into a DC voltage and a power converter that converts the DC voltage into an AC voltage by a switching operation of a power semiconductor element. A common mode voltage detecting means for detecting a common mode voltage generated during a switching operation of the power semiconductor element via a ground capacitor connected to a line between the AC power supply and the rectifier; and the detected common Based on the mode voltage, a canceling voltage of the opposite polarity having the same magnitude as the common mode voltage is generated, and this canceling voltage is superimposed between the connection point of the AC power source and the grounding capacitor in the line. A canceling voltage source for canceling the common mode voltage, and a coil for reducing noise in a high frequency region, the coil being Also it provides conductive noise filter, characterized in that provided in the line between the connection sites of the grounding capacitor and the superimposing portion of the voltage for killing.

本発明によれば、パワーデバイズの浮遊容量を介して漏れ電流を補償することができる。また、接地コンデンサを利用してコモンモード電圧を検出するので、相殺用電圧を低くすることができ、これによって、低圧の部品で構成することが可能になる。一般的に低圧の部品は高周波特性がすぐれているので、より高周波のノイズに対する補賞を行うことができる。また安価であるため、低価格に構成できるという利点も得られる。
また、相殺用電圧源にフィルタを設けて、特定の周波数成分のみ補償するようにすれば、コモンモードトランスの電圧時間積を小さくして、該トランスの小型化を図ることが可能になる。
さらに、高周波領域のノイズを低減するコイルを併用すれば、上記フィルタとしてローパスフィルタやバンドパスフィルタを使用した場合でも、高周波領域のノイズを低減することが可能になる。
According to the present invention, the leakage current can be compensated through the stray capacitance of the power device. In addition, since the common mode voltage is detected using the grounding capacitor, the canceling voltage can be lowered, and it is possible to configure with a low voltage component. In general, low-voltage components have excellent high-frequency characteristics, so that compensation for higher-frequency noise can be performed. Moreover, since it is cheap, the advantage that it can comprise at low cost is also acquired.
Further, if a filter is provided in the canceling voltage source so that only a specific frequency component is compensated for, it is possible to reduce the voltage-time product of the common mode transformer and to reduce the size of the transformer.
Furthermore, if a coil for reducing noise in the high frequency region is used in combination, noise in the high frequency region can be reduced even when a low-pass filter or a band-pass filter is used as the filter.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明に係る伝導性ノイズフィルタの第1の実施形態を示す回路構成図である。本実施形態に係るノイズフィルタは、電圧形PWMインバータにより誘導電動機を制御するシステムに適用されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing a first embodiment of a conductive noise filter according to the present invention. The noise filter according to the present embodiment is applied to a system that controls an induction motor by a voltage source PWM inverter.

図1において、三相交流電源1の交流出力は、伝導性ノイズを測定するために設けられたLISN (line impedance stabilization network; 擬似電源回路網)2と、ケーブル3とを介して整流器4に入力され、この整流器4によって直流に変換される。そして、整流器4の直流出力は、平滑用コンデンサ5によって平滑された後、電圧形PWMインバータ6に入力され、このPWMインバータ6に設けられた電力用半導体素子のスイッチング動作によって三相の交流電圧に変換される。そして、このインバータ6の三相交流出力が誘導電動機7に供給される。なお、誘導電動機7のフレームは接地線を介して接地端子に接続されている。   In FIG. 1, the AC output of the three-phase AC power source 1 is input to a rectifier 4 via a LISN (line impedance stabilization network) 2 provided for measuring conductive noise and a cable 3. And converted into direct current by the rectifier 4. The DC output of the rectifier 4 is smoothed by the smoothing capacitor 5 and then input to the voltage-type PWM inverter 6, and is converted into a three-phase AC voltage by the switching operation of the power semiconductor element provided in the PWM inverter 6. Converted. Then, the three-phase AC output of the inverter 6 is supplied to the induction motor 7. The frame of the induction motor 7 is connected to a ground terminal via a ground wire.

制御電圧源8は、コモンモードトランス9と、プッシュプル形のエミッタフォロワ回路10と、オペレーショナルアンプ11と、エミッタフォロワ回路10およびオペレーショナルアンプ11に電源を供給する正側電源12、負側電源13とを備えている。
コモンモードトランス9は、一次コイルが電源12、13の中性点とエミッタフォロワ回路10の出力との間に介装され、二次コイルがケーブル3の途中に介装されている。エミッタフォロワ回路10は、コンプリメンタリトランジスタTr1、Tr2によって構成され、その入力にオペレーショナルアンプ11の出力が接続されている。オペレーショナルアンプ11は、接地ラインが電源12、13の中性点と接続されている。
The control voltage source 8 includes a common mode transformer 9, a push-pull emitter follower circuit 10, an operational amplifier 11, a positive power supply 12 that supplies power to the emitter follower circuit 10 and the operational amplifier 11, and a negative power supply 13. It has.
The common mode transformer 9 has a primary coil interposed between the neutral point of the power supplies 12 and 13 and the output of the emitter follower circuit 10, and a secondary coil interposed in the middle of the cable 3. The emitter follower circuit 10 includes complementary transistors Tr1 and Tr2, and the output of the operational amplifier 11 is connected to the inputs thereof. The operational amplifier 11 has a ground line connected to the neutral points of the power supplies 12 and 13.

次に、保護回路15について説明する。上記三相ケーブル3には、互いに等しい容量を有する3つの接地コンデンサ14の一端が接続されている。保護回路15は、上記各接地コンデンサ14の他端と接地点との間に介装された分圧用コンデンサ16と、この分圧用コンデンサ16に並列接続された分圧用コンデンサ17,18の直列回路と、分圧用コンデンサ17に並列接続されたツェナダイオード19,20の直列回路とを備えている。ツェナダイオード19,20は、互いの方向が逆となる形態で接続されているので、正負の過大電圧がオペレーショナルアンプ11の入力に加わるのを防止する。なお、接地コンデンサ14は、通常は設置点に直接接続されるが、本実施形態ではこの接地コンデンサ14をコモンモード電圧の検出手段として用いているので、上記するように、分圧用コンデンサ16〜18を介して接地されている。
なお、この保護回路15は、接地コンデンサ14で検出されるコモンモード電圧によってオペレーショナルアンプ11、トランジスタTr1,Tr2などの能動素子が破壊されるのを防止するために設けられている。
Next, the protection circuit 15 will be described. One end of three grounding capacitors 14 having the same capacity are connected to the three-phase cable 3. The protective circuit 15 includes a voltage dividing capacitor 16 interposed between the other end of each grounding capacitor 14 and a grounding point, and a series circuit of voltage dividing capacitors 17 and 18 connected in parallel to the voltage dividing capacitor 16. And a series circuit of Zener diodes 19 and 20 connected in parallel to the voltage dividing capacitor 17. Since the Zener diodes 19 and 20 are connected in a form in which the directions are opposite to each other, the positive and negative excessive voltages are prevented from being applied to the input of the operational amplifier 11. The grounding capacitor 14 is normally connected directly to the installation point. However, in the present embodiment, the grounding capacitor 14 is used as a common mode voltage detection means, and as described above, the voltage dividing capacitors 16 to 18 are used. Is grounded.
The protection circuit 15 is provided to prevent the active elements such as the operational amplifier 11 and the transistors Tr1 and Tr2 from being destroyed by the common mode voltage detected by the ground capacitor 14.

図1において、三相交流電源1の交流出力は、LISN2、ケーブル3を介して整流器4に入力され、ここで直流に変換される。この整流器4の直流出力は、平滑用コンデンサ5によって平滑された後、電圧形PWMインバータ6に入力される。電圧形PWMインバータ6は、入力される直流電圧を電力用半導体素子のスイッチング動作によって三相の交流電圧に変換し、この三相交流電圧を誘導電動機7に出力する。なお、誘導電動機7のフレームは、接地線を介して接地端子に接続されている。   In FIG. 1, the AC output of the three-phase AC power source 1 is input to the rectifier 4 via the LISN 2 and the cable 3 and is converted into DC here. The DC output of the rectifier 4 is smoothed by the smoothing capacitor 5 and then input to the voltage source PWM inverter 6. The voltage-type PWM inverter 6 converts the input DC voltage into a three-phase AC voltage by a switching operation of the power semiconductor element, and outputs the three-phase AC voltage to the induction motor 7. The frame of the induction motor 7 is connected to a ground terminal via a ground wire.

上記PWMインバータ6は、スイッチング動作する毎にEd/3の大きさでステップ状に変化する零相電圧、すなわちコモンモード電圧Vinvを出力する。接地コンデンサ14は、このコモンモード電圧Vinvに基づいてケーブル3に発生するコモンモード電圧(後述するように、コモンモード電圧Vinvよりも低い値を示す)を検出し、また保護回路15は、この接地コンデンサ14が検出した電圧をコンデンサ16〜18によって分圧する。   The PWM inverter 6 outputs a zero-phase voltage that changes stepwise with a magnitude of Ed / 3 each time a switching operation is performed, that is, a common mode voltage Vinv. The grounding capacitor 14 detects a common mode voltage (showing a value lower than the common mode voltage Vinv, as will be described later) generated in the cable 3 based on the common mode voltage Vinv, and the protection circuit 15 The voltage detected by the capacitor 14 is divided by the capacitors 16-18.

保護回路15から出力される分圧電圧は、オペレーショナルアンプ11によって反転増幅された後、エミッタフォロワ回路10を介してコモンモードトランス9の一次巻線に入力される。オペレーショナルアンプ11には、差動増幅型のものや反転増幅型のものなどを用いることができる。コモンモードトランス9は、このときに、接地コンデンサ14で検出される電圧とは極性が逆で大きさが等しい電圧が二次巻線に誘起されるようにその巻線比が設定されている。コモンモードトランス9の二次巻線に誘起されたこの電圧は、ケーブル3におけるコモンモード電圧に重畳され、この結果、このコモンモード電圧が相殺されて、電源1側への漏れ電流が補償される。
ここで、オペレーショナルアンプ11のゲイン値を調整することにより、コモンモードトランス9の巻数比を変更することができる。
例えば、オペレーショナルアンプ11のゲイン値を1、コモンモードトランスの一次側:二次側の巻数比を1:4としていたものに対し、オペレーショナルアンプ11のゲイン値を2に変更すれば、コモンモードトランス9の一次側:二次側の巻数比を1:2とすることができる。
このように、オペレーショナルアンプ11のゲインの変更により、コモンモードトランス9の巻数比を変更することができるため、コモンモードトランス9の設計の自由度が高くなる。特に、巻数が少ないとトランスが設計しやすい。
The divided voltage output from the protection circuit 15 is inverted and amplified by the operational amplifier 11 and then input to the primary winding of the common mode transformer 9 via the emitter follower circuit 10. As the operational amplifier 11, a differential amplification type, an inverting amplification type, or the like can be used. At this time, the winding ratio of the common mode transformer 9 is set so that a voltage having the opposite polarity and the same magnitude as the voltage detected by the ground capacitor 14 is induced in the secondary winding. This voltage induced in the secondary winding of the common mode transformer 9 is superimposed on the common mode voltage in the cable 3, and as a result, the common mode voltage is canceled and the leakage current to the power supply 1 side is compensated. .
Here, by adjusting the gain value of the operational amplifier 11, the turn ratio of the common mode transformer 9 can be changed.
For example, if the gain value of the operational amplifier 11 is changed to 1 while the gain value of the operational amplifier 11 is 1 and the primary side: secondary side turns ratio of the common mode transformer is 1: 4, the common mode transformer 9 primary side: secondary side turns ratio can be 1: 2.
Thus, since the turn ratio of the common mode transformer 9 can be changed by changing the gain of the operational amplifier 11, the degree of freedom in designing the common mode transformer 9 is increased. Especially when the number of turns is small, the transformer is easy to design.

図2は、浮遊容量を考量した等価回路を示している。この図2において、符号Lmは上記コモンモードトランス9の励磁インダクタンスを、符号Cyは接地コンデンサ14の容量を、符号CbはPWMインバータ6の浮遊容量を、Cmは誘導電動機7の浮遊容量をそれぞれ示し、また、符号lおよびrは経路全体の配線のインダクタンス分および抵抗分をそれぞれ示している。   FIG. 2 shows an equivalent circuit considering the stray capacitance. In FIG. 2, the symbol Lm represents the excitation inductance of the common mode transformer 9, the symbol Cy represents the capacitance of the ground capacitor 14, the symbol Cb represents the stray capacitance of the PWM inverter 6, and Cm represents the stray capacitance of the induction motor 7. Reference numerals l and r indicate the inductance and resistance of the wiring in the entire path, respectively.

上記PWMインバータ6の浮遊容量Cbは非常に小さいので、接地コンデンサ14と電動機の浮遊容量Cmは直列に繋がっていると見なすことができる。従って、接地コンデンサ14で検出されるコモンモード電圧をV1とすると、このコモンモード電圧V1は、PWMインバータ6から出力されるコモンモード電圧Vinvを接地コンデンサ14(Cy)と電動機の浮遊容量Cmとで分圧したものとなる。つまり、電圧V1とVinvにはV1<Vinvという関係が成立する。
コモンモードトランス9は、接地コンデンサ14で検出される電圧V1とは極性が逆で大きさが等しい電圧V2を二次巻線に誘起し、この電圧V2によって電圧V1を打ち消すので、電源1側への漏れ電流I1,I2およびI3(伝導性ノイズ)を低減もしくはなくすことができる。そして、図2の等価回路から明らかなように、電源1側での漏れ電流の低減は、結果的に電動機7の漏れ電流Imも低減することになる。
Since the stray capacitance Cb of the PWM inverter 6 is very small, it can be considered that the ground capacitor 14 and the stray capacitance Cm of the motor are connected in series. Accordingly, if the common mode voltage detected by the ground capacitor 14 is V1, the common mode voltage V1 is obtained by changing the common mode voltage Vinv output from the PWM inverter 6 by the ground capacitor 14 (Cy) and the stray capacitance Cm of the motor. It becomes a partial pressure. That is, the relationship of V1 <Vinv is established between the voltages V1 and Vinv.
The common mode transformer 9 induces in the secondary winding a voltage V2 having a polarity opposite to that of the voltage V1 detected by the ground capacitor 14, and cancels the voltage V1 by the voltage V2. Leakage currents I1, I2 and I3 (conducting noise) can be reduced or eliminated. As apparent from the equivalent circuit of FIG. 2, the reduction of the leakage current on the power source 1 side results in the reduction of the leakage current Im of the electric motor 7.

本実施形態に係る伝導性ノイズフィルタは、コモンモード電圧をコモンモードトランスの出力で打ち消すという原理において、図11に示したノイズキャンセラ107と共通している。しかし、電源1側のケーブル3に接続された接地コンデンサ14をコモンモード電圧の検出手段として用いているので、上述したように、接地コンデンサ14(Cy)と電動機の浮遊容量Cmとの分圧作用によって打ち消すべきコモンモード電圧V1がPWMインバータ6から出力されるコモンモード電圧Vinvよりも低電圧になる。   The conductive noise filter according to the present embodiment is common to the noise canceller 107 shown in FIG. 11 in the principle that the common mode voltage is canceled by the output of the common mode transformer. However, since the ground capacitor 14 connected to the cable 3 on the power source 1 side is used as the common mode voltage detection means, as described above, the voltage dividing action between the ground capacitor 14 (Cy) and the stray capacitance Cm of the motor. Therefore, the common mode voltage V1 to be canceled becomes lower than the common mode voltage Vinv output from the PWM inverter 6.

この結果、コモンモード電圧V1を打ち消すためのコモンモードトランス9の出力電圧V2も低電圧で良いことになり、これは、エミッタフォロワ回路10に印加する電源電圧が低くて良いこと、換言すれば、トランジスタTr1,Tr2に低耐圧のものを使用できることを意味している。低耐圧のトランジスタTr1,Tr2の使用は、コストの低減を図る上でかつ制御電圧源8等の集積化を図る上で有利となる。もちろん、打消し電圧V2が低圧で良いことは、コモンモードトランス9の小型化にも寄与する。
なお、本実施形態に係る伝導性ノイズフィルタによれば、前記従来のノイズキャンセラ回路では補償できない、デバイスの浮遷容量Cbを介して流れる漏れ電流をも検出して補償することができるため、高いノイズの低減効果が得られる.
As a result, the output voltage V2 of the common mode transformer 9 for canceling the common mode voltage V1 may be low, which means that the power supply voltage applied to the emitter follower circuit 10 may be low. This means that transistors Tr1 and Tr2 with low breakdown voltage can be used. The use of the low breakdown voltage transistors Tr1 and Tr2 is advantageous for cost reduction and integration of the control voltage source 8 and the like. Of course, the fact that the cancellation voltage V2 may be a low voltage also contributes to the downsizing of the common mode transformer 9.
The conductive noise filter according to the present embodiment can detect and compensate for the leakage current flowing through the device's floating capacitance Cb, which cannot be compensated for by the conventional noise canceller circuit. Reduction effect.

図3は、本発明の第2の実施形態を示している。この第2の実施形態は、制御電圧源21の構成においてのみ図1に示す実施形態と相違する。この制御電圧源21は、図1に示す制御電圧源8のオペレーショナルアンプ11に代えてバンドパスフィルタ22を設けた構成を有する。
バンドパスフィルタ22は、反転増幅オペレーショナルアンプ23に入力コンデンサ24、入力抵抗25、帰還コンデンサ26および帰還抵抗27を組み合わせた周知の構成をもち、保護回路15で分圧されたコモンモード電圧の特定周波数帯域の成分のみを通過させる。
従って、この第2の実施形態では、コモンモードトランス9より接地コンデンサ14で検出された特定周波数帯域の成分のコモンモード電圧と大きさが等しい逆極性の電圧が出力される。この電圧は、ケーブル3における接地コンデンサ14と電源1間に重畳されるので、上記特定周波数成分のコモンモード電圧がこの電圧で相殺される。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. This second embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 1 only in the configuration of the control voltage source 21. The control voltage source 21 has a configuration in which a band pass filter 22 is provided instead of the operational amplifier 11 of the control voltage source 8 shown in FIG.
The band pass filter 22 has a known configuration in which an inverting amplification operational amplifier 23 is combined with an input capacitor 24, an input resistor 25, a feedback capacitor 26 and a feedback resistor 27, and a specific frequency of the common mode voltage divided by the protection circuit 15. Pass only band components.
Therefore, in the second embodiment, the common mode transformer 9 outputs a reverse polarity voltage having the same magnitude as the common mode voltage of the component in the specific frequency band detected by the ground capacitor 14. Since this voltage is superimposed between the ground capacitor 14 and the power supply 1 in the cable 3, the common mode voltage of the specific frequency component is canceled by this voltage.

このように、この第2の実施形態では、コモンモード電圧の特定周波数帯域の成分のみを補償するため、コモンモードトランス9の電圧時間積が小さくなる。これは、コモンモードトランス9が飽和しにくくなることを意味するので、本実施形態によれば、コモンモードトランス9をより小型化することが可能になる。   As described above, in the second embodiment, only the components of the specific frequency band of the common mode voltage are compensated, so that the voltage time product of the common mode transformer 9 is reduced. This means that the common mode transformer 9 is less likely to be saturated. Therefore, according to the present embodiment, the common mode transformer 9 can be further downsized.

図4は、本発明の第3の実施形態を示している。この第3の実施形態の制御電圧源28は、図1に示す制御電圧源8のオペレーショナルアンプ11に代えてローパスフィルタ29を設けた構成を有する。
ローパスフィルタ29は、保護回路15で分圧されたコモンモード電圧の特定周波数以下(カットオフ周波数以下)の成分のみを通過させる。従って、この第3の実施形態では、上記特定周波数以下の成分のコモンモード電圧が打ち消されることになる。この実施形態によってもコモンモードトランス9の電圧時間積が小さくなるので、このコモンモードトランス9の小型化が可能になる。
FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention. The control voltage source 28 of the third embodiment has a configuration in which a low-pass filter 29 is provided instead of the operational amplifier 11 of the control voltage source 8 shown in FIG.
The low-pass filter 29 passes only a component of the common mode voltage divided by the protection circuit 15 below a specific frequency (below the cut-off frequency). Therefore, in the third embodiment, the common mode voltage having a component below the specific frequency is canceled. Also according to this embodiment, the voltage-time product of the common mode transformer 9 becomes small, so that the common mode transformer 9 can be downsized.

図5は、本発明の第4の実施形態を示している。この第4の実施形態の制御電圧源30は、図1に示す制御電圧源8のオペレーショナルアンプ11に代えてハイパスフィルタ31を設けた構成を有する。
ハイパスフィルタ31は、保護回路15で分圧されたコモンモード電圧の特定周波数以上(カットオフ周波数以上)の成分のみを通過させる。従って、この第4の実施形態では、上記特定周波数以上の成分のコモンモード電圧が打ち消されることになる。この実施形態によってもコモンモードトランス9の小型化が可能になる。
FIG. 5 shows a fourth embodiment of the present invention. The control voltage source 30 of the fourth embodiment has a configuration in which a high-pass filter 31 is provided instead of the operational amplifier 11 of the control voltage source 8 shown in FIG.
The high-pass filter 31 passes only components having a frequency equal to or higher than the specific frequency (cut-off frequency or higher) of the common mode voltage divided by the protection circuit 15. Therefore, in the fourth embodiment, the common mode voltage having a component equal to or higher than the specific frequency is canceled. According to this embodiment, the common mode transformer 9 can be downsized.

図6〜図10は、それぞれ本発明の第5〜第9の実施形態を示している。この第5〜第9の実施形態は、それぞれコイル32〜36を設けた点において図3の実施形態と相違する。
図6の実施形態におけるコイル32は、ケーブル3における電源1とコモンモードトランス9との間に、図7の実施形態におけるコイル33は、ケーブル3におけるコモンモードトランス9と接地コンデンサ14の間に、図8の実施形態におけるコイル34は、ケーブル3における接地コンデンサ14と整流器4の間に、図9の実施形態におけるコイル35は、PWMインバータ6と誘導電動機7とを結ぶケーブルに図10の実施形態におけるコイル36は、整流器4とPWMインバータ6とを結ぶ線路(DCリンク部)にそれぞれ設けられている。
6 to 10 show fifth to ninth embodiments of the present invention, respectively. The fifth to ninth embodiments differ from the embodiment of FIG. 3 in that the coils 32 to 36 are provided, respectively.
The coil 32 in the embodiment of FIG. 6 is between the power source 1 and the common mode transformer 9 in the cable 3, and the coil 33 in the embodiment of FIG. 7 is between the common mode transformer 9 and the ground capacitor 14 in the cable 3. The coil 34 in the embodiment of FIG. 8 is connected between the ground capacitor 14 and the rectifier 4 in the cable 3, and the coil 35 in the embodiment of FIG. 9 is connected to the cable connecting the PWM inverter 6 and the induction motor 7 as shown in FIG. 10. The coils 36 in the embodiment are respectively provided on lines (DC link portions) connecting the rectifier 4 and the PWM inverter 6.

周知のように、コイルは高周波特性の補償にすぐれている。従って、第5〜第9の実施形態によれば、バンドパスフィルタ22によって規定される通過上限周波数よりも高い周波数のノイズに対する低減効果が得られる。
図4に示す実施形態においても、上記コイル32〜36を設けることによって、ローパスフィルタ29によって規定される通過上限周波数よりも高い周波数のノイズに対する低減効果を得ることができる。
As is well known, the coil is excellent in compensating high frequency characteristics. Therefore, according to the fifth to ninth embodiments, it is possible to obtain a reduction effect on noise having a frequency higher than the upper limit pass frequency defined by the band pass filter 22.
Also in the embodiment shown in FIG. 4, by providing the coils 32 to 36, it is possible to obtain a reduction effect on noise having a frequency higher than the upper limit pass frequency defined by the low-pass filter 29.

ところで、第1の実施形態の制御電圧源8では、バンドパスフィルタ、ハイパスフィルタ、ローパスフィルタを使用していないが、能動素子であるトランジスタ(例えば、エミッタフォロワ回路10のトランジスタTr1、Tr2)の高周波応答性に起因して、高周波領域でのノイズ低減効果に限界を生じることがある。したがって、第1の実施形態においても、上記コイル32〜36を設けることによって高周波領域の雑音端子電圧の低減降下を向上することができる。 Incidentally, the control voltage source 8 of the first embodiment, the band-pass filter, high pass filter, but does not use a low pass filter, which is an active element transistors (e.g., transistors Tr1, Tr2 of the emitter follower circuit 10) Due to the high frequency response, the noise reduction effect in the high frequency region may be limited. Therefore, also in the first embodiment, by providing the coils 32 to 36, it is possible to improve the reduction and decrease in the noise terminal voltage in the high frequency region.

本発明の第1の実施形態を示すブロック回路図である。1 is a block circuit diagram showing a first embodiment of the present invention. 図1の実施形態の等価回路図である。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the embodiment of FIG. 1. バンドパスフィルタを用いた本発明の第2の実施形態を示すブロック回路図である。It is a block circuit diagram which shows the 2nd Embodiment of this invention using a band pass filter. ローパスフィルタを用いた本発明の第3の実施形態を示すブロック回路図である。It is a block circuit diagram which shows the 3rd Embodiment of this invention using a low-pass filter. ハイパスフィルタを用いた本発明の第4の実施形態を示すブロック回路図である。It is a block circuit diagram which shows the 4th Embodiment of this invention using a high pass filter. コイルを付加した本発明の第5の実施形態を示すブロック回路図である。It is a block circuit diagram which shows the 5th Embodiment of this invention which added the coil. コイルを付加した本発明の第6の実施形態を示すブロック回路図である。It is a block circuit diagram which shows the 6th Embodiment of this invention which added the coil. コイルを付加した本発明の第7の実施形態を示すブロック回路図である。It is a block circuit diagram which shows the 7th Embodiment of this invention which added the coil. コイルを付加した本発明の第8の実施形態を示すブロック回路図である。It is a block circuit diagram which shows the 8th Embodiment of this invention which added the coil. コイルを付加した本発明の第9の実施形態を示すブロック回路図である。It is a block circuit diagram which shows the 9th Embodiment of this invention which added the coil. 従来のアクティブコモンモードキャンセラの構成を示すブロック回路図である。It is a block circuit diagram which shows the structure of the conventional active common mode canceller. 図11のアクティブコモンモードキャンセラの作用を示す等価回路図である。FIG. 12 is an equivalent circuit diagram illustrating the operation of the active common mode canceller of FIG. 11. 図11のアクティブコモンモードキャンセラの作用をデバイスの浮遊容量を考量して示す等価回路図である。FIG. 12 is an equivalent circuit diagram illustrating the operation of the active common mode canceller of FIG. 11 while taking into account the stray capacitance of the device.

符号の説明Explanation of symbols

1 三相交流電源
2 LISN(擬似電源回路網)
3 ケーブル
4 整流器
5 平滑用コンデンサ
6 PWMインバータ
7 誘導電動機
8,21,28,30 制御電圧源
9 コモンモードトランス
10 エミッタフォロワ回路
12,13 電源
14 接地コンデンサ
15 保護回路
16〜18 分圧用コンデンサ
19,20 ツェナダイオード
22 バンドパスフィルタ
29 ローパスフィルタ
31 ハイパスフィルタ
32〜36 コイル
Tr1,Tr2 トランジスタ
1 Three-phase AC power supply 2 LISN (pseudo power supply network)
3 Cable 4 Rectifier 5 Smoothing Capacitor 6 PWM Inverter 7 Induction Motor 8, 21, 28, 30 Control Voltage Source 9 Common Mode Transformer 10 Emitter Follower Circuit 12, 13 Power Supply 14 Grounding Capacitor 15 Protection Circuit 16-18 Voltage Dividing Capacitor 19, 20 Zener diode 22 Band-pass filter 29 Low-pass filter 31 High-pass filter 32-36 Coil Tr1, Tr2 Transistor

Claims (13)

交流電源の出力を直流電圧に変換する整流器と、電力用半導体素子のスイッチング動作により前記直流電圧を交流電圧に変換する電力変換器とを有する系に適用される伝導性ノイズフィルタであって、
前記電力用半導体素子のスイッチング動作時に発生するコモンモード電圧を、前記交流電源と前記整流器間の線路に接続された接地コンデンサを介して検出するコモンモード電圧検出手段と、
前記検出したコモンモード電圧に基づいて、該コモンモード電圧と同じ大きさの逆極性の相殺用電圧を発生し、この相殺用電圧を前記線路における前記交流電源と前記接地コンデンサの接続点との間に重畳させて前記コモンモード電圧を相殺する相殺用電圧源と、
を備え
前記コモンモード電圧検出手段は、前記接地コンデンサと接地点との間に設けられた分圧用コンデンサを備え、前記接地コンデンサで検出される前記コモンモード電圧を前記分圧用コンデンサで分圧して出力するように構成されていることを特徴とする能動素子を用いた伝導性ノイズフィルタ。
A conductive noise filter applied to a system having a rectifier that converts an output of an AC power source into a DC voltage and a power converter that converts the DC voltage into an AC voltage by a switching operation of a power semiconductor element,
Common mode voltage detecting means for detecting a common mode voltage generated during a switching operation of the power semiconductor element via a ground capacitor connected to a line between the AC power supply and the rectifier;
Based on the detected common mode voltage, a canceling voltage having a reverse polarity of the same magnitude as the common mode voltage is generated, and this canceling voltage is connected between the connection point of the AC power source and the ground capacitor in the line. A voltage source for canceling, which is superimposed on the common mode voltage,
Equipped with a,
The common mode voltage detecting means includes a voltage dividing capacitor provided between the grounding capacitor and a ground point, and the common mode voltage detected by the grounding capacitor is divided by the voltage dividing capacitor and output. conductive noise filter using active element characterized that you have configured.
前記相殺用電圧源は、前記相殺用電圧を重畳するための手段としてコモンモードトランスを使用し、このコモンモードトランスは、前記検出したコモンモード電圧に対応する電圧を一次側に入力するとともに、前記線路における前記交流電源と前記接地コンデンサの間に二次側を介装し、前記二次側に前記相殺用電圧が誘起されるように前記一次側と二次側の巻線比が設定されていることを特徴とする請求項1に記載の伝導性ノイズフィルタ。   The cancellation voltage source uses a common mode transformer as a means for superimposing the cancellation voltage, and the common mode transformer inputs a voltage corresponding to the detected common mode voltage to the primary side, and A secondary side is interposed between the AC power source and the grounding capacitor in the line, and the winding ratio of the primary side and the secondary side is set so that the canceling voltage is induced on the secondary side. The conductive noise filter according to claim 1. 前記検出したコモンモード電圧を増幅する増幅器を備え、該増幅器の出力により前記一次側に入力する電圧が決定され、前記増幅器のゲインに応じて前記巻数比が設定されることを特徴とする請求項に記載の伝導性ノイズフィルタ。 An amplifier that amplifies the detected common mode voltage is provided, a voltage input to the primary side is determined by an output of the amplifier, and the turns ratio is set according to the gain of the amplifier. 2. The conductive noise filter according to 2. 前記相殺用電圧源は、前記コモンモードトランスの前記一次側に接続されたプッシュプル形のエミッタフォロワ回路を備えることを特徴とする請求項に記載の伝導性ノイズフィルタ。 The conductive noise filter according to claim 2 , wherein the canceling voltage source includes a push-pull type emitter follower circuit connected to the primary side of the common mode transformer. 前記相殺用電圧源は、前記検出したコモンモード電圧の特定の周波数の成分を抽出するフィルタを備え、この特定の周波数の成分に基づいて前記相殺用電圧を発生するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の伝導性ノイズフィルタ。   The cancellation voltage source includes a filter that extracts a specific frequency component of the detected common mode voltage, and is configured to generate the cancellation voltage based on the specific frequency component. The conductive noise filter according to claim 1, wherein: 前記フィルタは、バンドパスフィルタ、ローパスフィルタおよびハイパスフィルタのいずれかであることを特徴とする請求項に記載の伝導性ノイズフィルタ。 The conductive noise filter according to claim 5 , wherein the filter is any one of a band-pass filter, a low-pass filter, and a high-pass filter. 高周波領域のノイズを低減するためのコイルをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の伝導性ノイズフィルタ。   The conductive noise filter according to claim 1, further comprising a coil for reducing noise in a high frequency region. 前記コイルが前記交流電源と前記相殺用電圧の重畳部位間の線路に設けられていることを特徴とする請求項に記載の伝導性ノイズフィルタ。 The conductive noise filter according to claim 7 , wherein the coil is provided on a line between the overlapping portion of the AC power supply and the canceling voltage. 前記コイルが前記相殺用電圧の重畳部位と前記接地コンデンサの接続部位間の線路に設けられていることを特徴とする請求項に記載の伝導性ノイズフィルタ。 The conductive noise filter according to claim 7 , wherein the coil is provided on a line between a portion where the canceling voltage is superimposed and a portion where the ground capacitor is connected. 前記コイルが前記接地コンデンサの接続部位と前記整流器間の線路に設けられていることを特徴とする請求項に記載の伝導性ノイズフィルタ。 The conductive noise filter according to claim 7 , wherein the coil is provided in a line between a connection portion of the ground capacitor and the rectifier. 前記コイルが前記電力変換器の出力に接続された線路に設けられていることを特徴とする請求項に記載の伝導性ノイズフィルタ。 The conductive noise filter according to claim 7 , wherein the coil is provided on a line connected to an output of the power converter. 前記コイルが前記整流器と前記電力変換器間の線路に設けられていることを特徴とする請求項に記載の伝導性ノイズフィルタ。 The conductive noise filter according to claim 7 , wherein the coil is provided on a line between the rectifier and the power converter. 交流電源の出力を直流電圧に変換する整流器と、電力用半導体素子のスイッチング動作により前記直流電圧を交流電圧に変換する電力変換器とを有する系に適用される伝導性ノイズフィルタであって、A conductive noise filter applied to a system having a rectifier that converts an output of an AC power source into a DC voltage and a power converter that converts the DC voltage into an AC voltage by a switching operation of a power semiconductor element,
前記電力用半導体素子のスイッチング動作時に発生するコモンモード電圧を、前記交流電源と前記整流器間の線路に接続された接地コンデンサを介して検出するコモンモード電圧検出手段と、Common mode voltage detecting means for detecting a common mode voltage generated during a switching operation of the power semiconductor element via a ground capacitor connected to a line between the AC power supply and the rectifier;
前記検出したコモンモード電圧に基づいて、該コモンモード電圧と同じ大きさの逆極性の相殺用電圧を発生し、この相殺用電圧を前記線路における前記交流電源と前記接地コンデンサの接続点との間に重畳させて前記コモンモード電圧を相殺する相殺用電圧源と、Based on the detected common mode voltage, a canceling voltage having a reverse polarity of the same magnitude as the common mode voltage is generated, and this canceling voltage is connected between the connection point of the AC power source and the ground capacitor in the line. A voltage source for canceling, which is superimposed on the common mode voltage,
高周波領域のノイズを低減するためのコイルと、A coil for reducing noise in the high frequency region;
を備え、With
前記コイルが前記相殺用電圧の重畳部位と前記接地コンデンサの接続部位間の線路に設けられていることを特徴とする伝導性ノイズフィルタ。The conductive noise filter according to claim 1, wherein the coil is provided on a line between a portion where the canceling voltage is superimposed and a portion where the ground capacitor is connected.
JP2008219531A 2008-08-28 2008-08-28 Conductive noise filter Expired - Fee Related JP5263663B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008219531A JP5263663B2 (en) 2008-08-28 2008-08-28 Conductive noise filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008219531A JP5263663B2 (en) 2008-08-28 2008-08-28 Conductive noise filter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010057268A JP2010057268A (en) 2010-03-11
JP5263663B2 true JP5263663B2 (en) 2013-08-14

Family

ID=42072604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008219531A Expired - Fee Related JP5263663B2 (en) 2008-08-28 2008-08-28 Conductive noise filter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5263663B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112020006741T5 (en) 2020-02-17 2022-12-22 Mitsubishi Electric Corporation INTERFERENCE SUPPRESSION DEVICE

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5528543B2 (en) 2010-04-05 2014-06-25 三菱電機株式会社 Leakage current reduction device
JP5382539B2 (en) * 2010-04-16 2014-01-08 富士電機株式会社 Common mode transformer
US9099945B2 (en) 2010-08-26 2015-08-04 Mitsubishi Electric Corporation Leakage current reducing apparatus
JP5201276B1 (en) * 2012-01-27 2013-06-05 ダイキン工業株式会社 Power conversion circuit
JP5840514B2 (en) * 2012-01-30 2016-01-06 株式会社東芝 Leakage current suppression circuit
KR101598259B1 (en) * 2013-12-30 2016-02-26 강원대학교산학협력단 Emi filter apparatus and method for driving thereof
JP5993886B2 (en) 2014-03-04 2016-09-14 株式会社豊田中央研究所 Noise filter
JP6568743B2 (en) * 2015-08-12 2019-08-28 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. Conductive noise suppression circuit and inverter device
US10177702B2 (en) * 2015-08-12 2019-01-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Conduction noise filtering circuit, inverting device, and compressor
JP6769170B2 (en) * 2015-09-01 2020-10-14 富士電機株式会社 Active noise suppressor
WO2017077939A1 (en) * 2015-11-06 2017-05-11 国立大学法人北海道大学 Power conversion device
EP3255774A1 (en) 2016-06-07 2017-12-13 GE Energy Power Conversion Technology Ltd System for converting electric energy supplied by a network and conversion method implemented by means of such a conversion system
JP6858070B2 (en) * 2017-05-08 2021-04-14 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. Conductive noise suppression device, power conversion device and motor device
KR102379057B1 (en) * 2017-08-21 2022-03-28 현대자동차주식회사 ACTIVE EMI(Electro-Magnetic Interference) FILTER AND VEHICLE HAVING THE SAME
DE102018102122A1 (en) 2018-01-31 2019-08-01 Tdk Electronics Ag Machines with power electronic energy converters and leakage current compensation and system
KR102034651B1 (en) * 2018-02-01 2019-10-21 엘지전자 주식회사 Power supply of an air conditioner
KR102084050B1 (en) * 2018-02-01 2020-03-03 엘지전자 주식회사 Power supply of an air conditioner
KR102034658B1 (en) * 2018-02-09 2019-10-21 엘지전자 주식회사 Active noise filter for reducing emi noise
DE102018103438A1 (en) 2018-02-15 2019-08-22 Tdk Electronics Ag Compensation filter and method for commissioning a compensation filter
JP6803478B1 (en) * 2019-03-07 2020-12-23 東芝三菱電機産業システム株式会社 Power converter
CN113906660A (en) * 2019-04-17 2022-01-07 Em考尔泰克公司 Arrangements for compensating for voltage or current
DE102020105832B4 (en) * 2020-03-04 2022-03-17 EPA GmbH Method and device for compensating for a leakage current
JP6811904B1 (en) * 2020-03-24 2021-01-13 三菱電機株式会社 Noise reduction device
JP7309067B2 (en) * 2020-06-04 2023-07-14 三菱電機株式会社 Noise filter
WO2022208616A1 (en) * 2021-03-29 2022-10-06 三菱電機株式会社 Common mode filter circuit
EP4280440A1 (en) * 2021-06-04 2023-11-22 EM Coretech Inc. Active compensation device providing electromagnetic wave noise data
JP2023098129A (en) * 2021-12-28 2023-07-10 株式会社豊田自動織機 Power supply device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2863833B2 (en) * 1996-09-18 1999-03-03 岡山大学長 Active common mode canceller
JPH10303674A (en) * 1997-04-25 1998-11-13 Sony Corp Ac line filter
JP2000232788A (en) * 1999-02-09 2000-08-22 Densei Lambda Kk Reduction of higher harmonic noise of power converter circuit
JP2003087973A (en) * 2001-09-12 2003-03-20 Toshiba Corp Active filter
JP4209100B2 (en) * 2001-09-13 2009-01-14 三菱電機株式会社 Noise reduction device for power converter
JP2006136058A (en) * 2004-11-02 2006-05-25 Toshiba Corp Noise filter
JP2007181341A (en) * 2005-12-28 2007-07-12 Yaskawa Electric Corp Converter device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112020006741T5 (en) 2020-02-17 2022-12-22 Mitsubishi Electric Corporation INTERFERENCE SUPPRESSION DEVICE

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010057268A (en) 2010-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5263663B2 (en) Conductive noise filter
KR100403541B1 (en) Active Common Mode EMI Filter for Eliminating Conducted Electromagnetic Interference
EP2787618B1 (en) Voltage fed feed forward active EMI filter
TWI450488B (en) Active filter device and power conversion device
JP5248713B2 (en) Leakage current reduction device
WO2013111360A1 (en) High-frequency current reduction device
JP6568743B2 (en) Conductive noise suppression circuit and inverter device
EP1289108B1 (en) Apparatus for noise current reduction in power converters
JPH1094244A (en) Active common-mode canceler
JP6783214B2 (en) Noise reduction device
JP5528543B2 (en) Leakage current reduction device
CN108377666B (en) Power conversion device
JP5810765B2 (en) Noise reduction device and power conversion device including the same
JP4238638B2 (en) Noise reduction device for power converter
JP2003087973A (en) Active filter
JP2009142076A (en) Low noise power conversion apparatus
JP5119824B2 (en) Active filter device and power conversion device
JPH0937593A (en) Motor driver employing inverter
JP3650314B2 (en) Noise reduction device for converter
JP2006020389A (en) Noise filter and motor drive mounted with it
JP2006020389A5 (en)
JP5317032B2 (en) Noise reduction device for power converter
JP3468262B2 (en) Three-phase voltage source inverter
JP2009148045A (en) Leak current reducing device
JP2001025242A (en) Switching power source

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20110422

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110812

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130116

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130122

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130314

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130405

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130418

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5263663

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees