JPH0433567A - アクティブ・フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は電力アクティブ・フィルタに関し、詳細には、
ノイズを抑制し、出力電圧変動を低減した電力アクティ
ブ　フィルタに関する。

（ロ）従来の技術 ］ンブレッサを間欠運転して温度制御を行う方式の空調
機器、冷凍機器はコンプレッサの起動毎にその駆動モー
タに大きい突入電流が流れるため低負荷時の消費電力を
低減することが困難である。まｔζ、この方式の機器は
突入電流に原因する過電流の対策およびノイズ対策が不
可欠である。

このような理由により、今日の空調機器、冷凍機器はモ
ータの電源周波数を制御するインバータ回路を備え、負
荷の大きさに応じてコンプレッサを駆動するモータの回
転数を連続的に変化させるよう構成されている。そして
、そのインバータ回路に直流電力を供給するための整流
回路として、近年、電力アクティブ・フィルタ（以下、
単にアクティブ　フィルタと称する）が注目されている
。

第３図に最も一般的なアクティブ・フィルタを示す。図
示されるように、アクティブ　フィルタはダイオードＤ
１〜Ｄ、からなるブリッジ整流回路、このブリッジ整流
回路の正極性出力端子に一端が接続さ、ｌ］るリアクタ
し、このリアクタＬの他端とグランドにコレクタ、エミ
ッタがそれぞれ接続されるトランジスタＱ。、トランジ
スタＱ。のコレクタにアノードが接続されるダンパーダ
イオードＤ１、ダンパ　ダイオードＤ５のカソードに接
続される平滑コンデンサＣ８、前記トランジスタＱ。

のベースに通常、１５　Ｋ　Ｈｚ以上の周波数の制御パ
ルスφを出力する制御回路ＣＯＭから構成される。

」二記のように構成されるアクティブ　フィルタは、制
御パルスφがハイレベルとなってトランジスタＱ。がオ
ンすると、リアクタし一トランジスタＱ。により閉回路
が形成されてリアクタ■−に電流が流れる。なお、この
タイミングではダンパダイオードｌ）５はオフしている
。

そして、制御パルスφがローレベルとなってトランジス
タＱ。がオフし先の閉回路が開路される−　　と、リア
クタＩ−はそわ以前の電気的状態を持続さ　−せようと
して逆起電力を発生ずる。このリアクタＬの逆起電力は
ブリッジ整流回路の出力と同極性であるため、それらが
加算された電圧によりダンパ・ダイオードＤ５がオンし
て、平滑コンデンサＣ４が充電される。

従って、アクティブ　フィルタは商用交流電流の波形を
その電圧■８゜の波形と相似にすることができる利点を
有する。また、制御パルスφの周波数を高くすることに
よってリアクタＬのインダクタンスおよび平滑コンデン
サＣ４の牛ヤパシタンスを小さくすることができる。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかし、第３図に示す従来のアクティブ・フィルタは、
トランジスタＱ。がオン状態にあるときには負荷側への
電力の伝達が行われず、トランジスタＱ。がオフしたと
きのみ電力が負荷側に伝達されるため、電力の伝達が間
欠的に行われ負荷側からみて脈動が発生して外部へのノ
イズの発生が太き（なると共に平滑コンデンサのリップ
ル電流　゛が大きくなる問題を有する。　　　　　　　
−まｔζ、入力端子の脈動も太き（なるため正弦波−３
，−−− に近似させるアクティブ・フィルタ本来の目的を達成す
るためには別途人きなノイズ　フィルタが必要であつｔ
こ。

（ニ）問題点を解決するだめの手段 本発明は斯る問題点に鑑みてなされ、整流回路の出力側
に、リアクタ、スイッチング素子並びにダイオードから
なる単位回路を複数並設し、各ダイオードの出力により
平滑コンデンサを充電する回路構成を備える。

（ホ）作用 リアクタ、スイッチング素子並びにダイオ−ドからなる
回路を複数並設するため、そわぞれのリアクタの充放電
動作を独立に行うことが可能になり、如何なるタイミン
グにおいても、ブリッジ整流回路から複数のリアクタの
少なくと６１に充電が行われ、そして複数のリアクタの
少なくと６１から平滑コンデンサに充電が行わわるｌと
め、交流入力電流および平滑コンデンサの充電電流が複
数のリアクタを流ねる電流の和となって、高調波ノイズ
のレベルが低下し、負荷側の脈動が小さくなる。

（へ）実施例 以下、第１図および第２図を参照して本発明の一実施例
を説明する。

第１図に示されるように、本発明のアクティブフィルタ
はダイオードＤ、〜Ｄ４からなるブリッジ整流回路、ブ
リッジ整流回路の正極性の出力端子に一端が接続される
複数のリアクタＴ、１〜Ｌ３、それぞれのリアクタし１
〜Ｌ、の他端とグランド間にコレクタ、エミッタがそれ
ぞれ接続されるトランジスタＱ１〜Ｑ３、複数のトラン
ジスタＱ１〜Ｑ３のそれぞれのコレクタにアノードが接
続され、カソードが共通接続される複数のダンパ　ダイ
オードＤ１〜Ｄ３、前記ダイオードのカソードに接続さ
れる平滑コンデンサＣ１、図示されていないが、複数の
トランジスタＱ、〜Ｑ３のそれぞれのベースに］、５Ｋ
Ｈ，ユ以上の周波数の制御パルスφ１〜φ３を供給する
制御回路から構成される。なお、実施例はリアクタ、ト
ランジスタ、ダンパ・ダイオードからなる単位回路を３
組使用する例を示しているが、このｍ位回路の数は２、
あるいは４以」二の任意の数とすることができる。また
、複数のトランジスタＱ１〜Ｑ３は図示のバイポーラ構
造のトランジスタに限定されるものではなく、パワーＭ
　ＯＳトランジスタ、ＳＩＴ、ＩＧＢＴ等、高速動作が
可能な他の素子に変更することができる。さらに、整流
回路にも任意の方式の整流回路を使用することができる
。

次に、第２図を参照して実施例の動作を説明する。

複数のトランジスタＱ１〜Ｑ３のそれぞれのペースに人
力される制御パルスφ１〜φ３は、図示の実施例では互
いに１２０度の位相差を有するパルスである。

この制御パルスφ１がハイレベルとなってトランジスタ
Ｑ１がオンすると、ブリッジ整流回路出力によりリアク
タＬ１に電流ＩＬＩが流れる。そして、制御パルスφ１
がローレベルとなってトランジスタＱ１がオフすると、
リアクタＬ　、はそれ以前の電気的状態を持続させにう
として逆起電力を発生する。このリアクタＬ　、の逆起
電力はブリッジ整流回路の出力と同極性であって、それ
らが加算された電圧により平滑コンデンサＣ４の充電が
開始される。

制御パルスφ１がローレベルとなるタイミングでは、前
記動作とは独立に、制御パルスφ、によりトランジスタ
Ｑ２がオンして、リアクタＬ２に電流ＩＬ２が流れ始め
ているｔこめ、リアクタＬ１による平滑コンデンサＣ１
に対する充電が終了して間もなく、リアクタＬ２による
平滑コンデンサｃｄに対する充電が行われる。

以後同様に、リアクタＬ　、〜Ｌ３、トランジスタＱ１
〜Ｑ３およびダンパーダイオードＤ５〜Ｄ６により構成
される単位回路が、順次リアクタＬ、〜Ｌ３の充放電動
作を行う。

上記動作する本発明のアクティブ　フィルタでは、商用
交流電流１８゜および平滑コンデンサの充電電流！。、
の波形が各リアクタＬ１〜Ｌ　３を流れる電流の和とな
るため、商用交流電圧波形Ｖ、。に極めて似たものとな
って、高調波ノイズのレベルが低減され、コンデンサ充
電電流のリップルおよびそれによって発生ずる高周波ノ
イズが低減される。

（１）発明の効果 以」二述べたように本発明のアクティブ・フィルタによ
れば、リアクタ、トランジスタおよびダンパ　ダイオー
ドからなる回路を複数並設するため、それぞれのリアク
タの充放電動作を独立に行うことが可能になり、如何な
るタイミングにおいても、ブリッジ整流回路から複数の
リアクタの少なくと６１に充電が行われ、そし７て複数
のリアクタの少なくと６１から平滑コンデンサに充電が
行われる。そこで、交流入力電流および平滑コンデンサ
の充電電流が複数のリアクタを流れる電流の和となって
、高調波ノイズのレベルが低下し、コンデンサ充電電流
のリップルおよびそれによって発生ずる高周波ノイズが
低減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図実施例の動
作波形図、第３図は従来のアクティブ一フィルタの回路
図である。 Ｌ１〜Ｌ、・リアクタ、Ｄ、〜Ｄ７　ダイオード、Ｃ１
・平滑コンデンサ、　Ｑ、〜Ｑ、Ｉ　トランジスタ、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）整流回路と、 整流回路の正極性の出力端子に一端が接続される複数の
   リアクタと、 それぞれのリアクタの他端とグランド間にそれぞれ接続
   される複数のスイッチング素子と、複数のスイッチング
   素子に一端が接続され、他端が共通接続される複数のダ
   イオードと、 複数のダイオードに接続される平滑コンデンサから構成
   されるアクティブ・フィルタ。
2. （２）前記複数のスイッチング素子のそれぞれの制御信
   号入力端子に、順次位相が異なるパルスが入力されるこ
   とを特徴とする請求項１記載のアクティブ・フィルタ。