JPH05219758A - 電力変換装置のノイズ防止装置 - Google Patents
電力変換装置のノイズ防止装置Info
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- JPH05219758A JPH05219758A JP4017236A JP1723692A JPH05219758A JP H05219758 A JPH05219758 A JP H05219758A JP 4017236 A JP4017236 A JP 4017236A JP 1723692 A JP1723692 A JP 1723692A JP H05219758 A JPH05219758 A JP H05219758A
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- Power Conversion In General (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】電力変換装置のノイズフィルタを小形化し、装
置の小形化とコスト低減を計る。 【構成】平滑コンデンサＣＤの両端にＤＣカットコンデ
ンサＣc1を介し変圧器ＰＴの１次巻線を接続して、この
１位巻線に平滑コンデンサＣＤのリプル電圧を印加し、
変圧器ＰＴの２次側からノイズカットコンデンサＣc2及
びリアクトルＬｉを介し、フィルタリアクトルＬf2のリ
プル電流を打消す位相の電流ＩLiを取出し、フィルタリ
アクトルＬf2の直流電源側端子に注入する。
置の小形化とコスト低減を計る。 【構成】平滑コンデンサＣＤの両端にＤＣカットコンデ
ンサＣc1を介し変圧器ＰＴの１次巻線を接続して、この
１位巻線に平滑コンデンサＣＤのリプル電圧を印加し、
変圧器ＰＴの２次側からノイズカットコンデンサＣc2及
びリアクトルＬｉを介し、フィルタリアクトルＬf2のリ
プル電流を打消す位相の電流ＩLiを取出し、フィルタリ
アクトルＬf2の直流電源側端子に注入する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はトランジスタのスイッ
チング等を利用した電力変換装置、例えばモータ可変速
用トランジスタインバータ、スイッチング電源、高周波
誘導，誘電加熱電源等の内部で発生するリプルノイズを
低減する装置に関する。なお以下各図において同一の符
号は同一もしくは相当部分を示す。
チング等を利用した電力変換装置、例えばモータ可変速
用トランジスタインバータ、スイッチング電源、高周波
誘導，誘電加熱電源等の内部で発生するリプルノイズを
低減する装置に関する。なお以下各図において同一の符
号は同一もしくは相当部分を示す。
【０００２】
【従来の技術】図９は従来の電力変換装置の一例を示す
構成図である。以下この図と共に、次に述べる図１０を
用いて従来の技術を説明する。図８において１は電圧Ｅ
の直流電源、２は電力変換回路としてのインバータ、３
は負荷である。またＬf1，Ｌf2はノイズフィルタ４を構
成するフィルタリアクトル、Ｃf1，Ｃf2は同じくフィル
タコンデンサである。またＣＤは電源平滑コンデンサＱ
１〜Ｑ４はスイッチング素子としてのトランジスタであ
る。
構成図である。以下この図と共に、次に述べる図１０を
用いて従来の技術を説明する。図８において１は電圧Ｅ
の直流電源、２は電力変換回路としてのインバータ、３
は負荷である。またＬf1，Ｌf2はノイズフィルタ４を構
成するフィルタリアクトル、Ｃf1，Ｃf2は同じくフィル
タコンデンサである。またＣＤは電源平滑コンデンサＱ
１〜Ｑ４はスイッチング素子としてのトランジスタであ
る。
【０００３】次に図１０は図９の要部の動作波形を示す
ものである。図１０において、ＶQ14 はトランジスタＱ
１とＱ４の電圧を、ＶQ23 はトランジスタＱ２とＱ３の
電圧を、ＶCDは平滑コンデンサＣＤの電圧を夫々示す。
またＶfc1,Ｖfc2 はノイズフィルタ４のフィルタコンデ
ンサＣf1，Ｃf2のそれぞれの電圧を示し、ＩCDは平滑コ
ンデンサＣＤの電流を示し、ＩLf1,ＩLf2 はフィルタリ
アクトルＬf1，Ｌf2の夫々の電流を示し、ＩO は負荷電
流を示す。
ものである。図１０において、ＶQ14 はトランジスタＱ
１とＱ４の電圧を、ＶQ23 はトランジスタＱ２とＱ３の
電圧を、ＶCDは平滑コンデンサＣＤの電圧を夫々示す。
またＶfc1,Ｖfc2 はノイズフィルタ４のフィルタコンデ
ンサＣf1，Ｃf2のそれぞれの電圧を示し、ＩCDは平滑コ
ンデンサＣＤの電流を示し、ＩLf1,ＩLf2 はフィルタリ
アクトルＬf1，Ｌf2の夫々の電流を示し、ＩO は負荷電
流を示す。
【０００４】ところで図９に示すようなインバータは、
電源１の数１００Ｖの直流電流Ｅを、図１０の負荷電流
ＩO に示すように交流に変換する。この例ではトランジ
スタＱ１，Ｑ４とＱ１，Ｑ２が交互にオン,オフするこ
とにより交流出力を得ている。その際、負荷３の特性に
もよるが、図１０のＩCDに示すような波形の電流が平滑
コンデンサＣＤに流れる。この電流ＩCDとコンデンサＣ
Ｄのリアクタンス１／２πｆ・Ｃ（ｆ：周波数、Ｃ：コ
ンデンサＣＤの容量）により、図１０のＶCDに示すよう
なリプル電圧が平滑コンデンサＣＤの両端に発生する。
電源１の数１００Ｖの直流電流Ｅを、図１０の負荷電流
ＩO に示すように交流に変換する。この例ではトランジ
スタＱ１，Ｑ４とＱ１，Ｑ２が交互にオン,オフするこ
とにより交流出力を得ている。その際、負荷３の特性に
もよるが、図１０のＩCDに示すような波形の電流が平滑
コンデンサＣＤに流れる。この電流ＩCDとコンデンサＣ
Ｄのリアクタンス１／２πｆ・Ｃ（ｆ：周波数、Ｃ：コ
ンデンサＣＤの容量）により、図１０のＶCDに示すよう
なリプル電圧が平滑コンデンサＣＤの両端に発生する。
【０００５】このようなリプル電圧が電源１に印加され
たり、電波となり周辺の機器に影響を与えるため、法的
（電気用品取締法，ＣＩＳＰＲ等）にそのリプル電圧の
値が制限されている。そこで従来は、このリプル電圧を
低減するために図９に示すようなフィルタ４をインバー
タ２と電源１の間に付加していた。
たり、電波となり周辺の機器に影響を与えるため、法的
（電気用品取締法，ＣＩＳＰＲ等）にそのリプル電圧の
値が制限されている。そこで従来は、このリプル電圧を
低減するために図９に示すようなフィルタ４をインバー
タ２と電源１の間に付加していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述のように電力変換
装置のスイッチングトランジスタのオンオフにより発生
するリプル電圧を低減するためには、通常、ノイズフィ
ルタが必要である。しかし最近の電力変換装置の傾向と
して、平滑コンデンサＣＤの保守軽減のため、従来使用
していた電解コンデンサをフィルムコンデンサに置換え
ようとする動きがある。この場合、フィルタコンデンサ
１つ当りの容量が電解コンデンサほど大きくできないの
で、従来通りにリプル電圧を抑制するためには、ノイズ
フィルタの多段化が必要となって来ている。また大容量
変換器の場合、フィルタリアクトルにも負荷電流が流れ
るためリアクトル巻線を太くしなければならず、フィル
タリアクトルが大形化したり、高価な高圧大電流素子
（トランジスタ，ＩＧＢＴ等）を用いたアクティブフィ
ルタの使用等が必要となる。これらの理由で装置全体が
大形化し且つコストが増大するという問題がある。
装置のスイッチングトランジスタのオンオフにより発生
するリプル電圧を低減するためには、通常、ノイズフィ
ルタが必要である。しかし最近の電力変換装置の傾向と
して、平滑コンデンサＣＤの保守軽減のため、従来使用
していた電解コンデンサをフィルムコンデンサに置換え
ようとする動きがある。この場合、フィルタコンデンサ
１つ当りの容量が電解コンデンサほど大きくできないの
で、従来通りにリプル電圧を抑制するためには、ノイズ
フィルタの多段化が必要となって来ている。また大容量
変換器の場合、フィルタリアクトルにも負荷電流が流れ
るためリアクトル巻線を太くしなければならず、フィル
タリアクトルが大形化したり、高価な高圧大電流素子
（トランジスタ，ＩＧＢＴ等）を用いたアクティブフィ
ルタの使用等が必要となる。これらの理由で装置全体が
大形化し且つコストが増大するという問題がある。
【０００７】そこでこの発明の課題は、平滑コンデンサ
のリプル成分のみに着目し、従来のフィルタ構成部品の
数１０分の１の大きさの部品でフィルタ作用を十分に果
たすことができ、従来のフィルタを小形化し、あるいは
多段フィルタを１段フィルタにすることができるような
電力変換装置のノイズ防止装置を提供することにある
のリプル成分のみに着目し、従来のフィルタ構成部品の
数１０分の１の大きさの部品でフィルタ作用を十分に果
たすことができ、従来のフィルタを小形化し、あるいは
多段フィルタを１段フィルタにすることができるような
電力変換装置のノイズ防止装置を提供することにある
【０００８】。
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１のノイズ防止装置は、直流母線を入力線
又は出力線とする電力変換回路（インバータ２など）、
前記直流母線に直列に挿入されたフィルタリアクトル
（Ｌf2など）と前記直流母線間に接続されたフィルタコ
ンデンサ（Ｃf2など）とを持つＬＣフィルタ（ノイズフ
ィルタ４など）、該ＬＣフィルタと前記電力変換回路と
の間の前記直流母線間に接続された平滑コンデンサ（Ｃ
Ｄなど）、を備えた電力変換装置において、前記平滑コ
ンデンサに発生するリプル電圧又はリプル電流を用いて
前記フィルタリアクトルに流れるリプル電流と大きさの
ほぼ等しい逆位相の電流を発生し、前記フィルタリアク
トルの前記電力変換回路と逆側の端子に注入するノイズ
防止電流発生手段を備えたものとする。
めに、請求項１のノイズ防止装置は、直流母線を入力線
又は出力線とする電力変換回路（インバータ２など）、
前記直流母線に直列に挿入されたフィルタリアクトル
（Ｌf2など）と前記直流母線間に接続されたフィルタコ
ンデンサ（Ｃf2など）とを持つＬＣフィルタ（ノイズフ
ィルタ４など）、該ＬＣフィルタと前記電力変換回路と
の間の前記直流母線間に接続された平滑コンデンサ（Ｃ
Ｄなど）、を備えた電力変換装置において、前記平滑コ
ンデンサに発生するリプル電圧又はリプル電流を用いて
前記フィルタリアクトルに流れるリプル電流と大きさの
ほぼ等しい逆位相の電流を発生し、前記フィルタリアク
トルの前記電力変換回路と逆側の端子に注入するノイズ
防止電流発生手段を備えたものとする。
【０００９】また請求項２のノイズ防止装置では、請求
項１に記載のノイズ防止装置において、前記ノイズ防止
電流発生手段はリアクトルと変圧器（ＰＴなど）とを用
いて逆位相の電流を発生させるようにする。 また請求
項３のノイズ防止装置では、請求項１に記載のノイズ防
止装置において、前記ノイズ防止電流発生手段は変流器
（ＣＴなど）を用いて逆位相の電流を発生させるように
する。
項１に記載のノイズ防止装置において、前記ノイズ防止
電流発生手段はリアクトルと変圧器（ＰＴなど）とを用
いて逆位相の電流を発生させるようにする。 また請求
項３のノイズ防止装置では、請求項１に記載のノイズ防
止装置において、前記ノイズ防止電流発生手段は変流器
（ＣＴなど）を用いて逆位相の電流を発生させるように
する。
【００１０】また請求項４のノイズ防止装置では、請求
項１に記載のノイズ防止装置において、前記ノイズ防止
電流発生手段は演算増巾器（ＯＰ１など）等の電子回路
を用いてトランスレスにて逆位相の電流を発生させるよ
うにする。また請求項５のノイズ防止装置は、直流母線
を入力線又は出力線とする電力変換回路（インバータ２
など）、前記直流母線の正，負の２線に夫々直列に挿入
されたフィルタリアクトル（Ｌf3など）と前記直流母線
間に接続された２つ直列のフィルタコンデンサ（Ｃf3，
Ｃf4など）とを持つＬＣフィルタ、該ＬＣフィルタと前
記電力変換回路との間の前記直流母線間に接続された平
滑コンデンサ（ＣＤなど）、を備え、前記２つのフィル
タコンデンサの相互の接続点をアースとした電力変換装
置において、前記平滑コンデンサと前記アースとの間に
発生するリプル電圧又はリプル電流を用いて前記フィル
タリアクトルに流れるリプル電流と大きさのほぼ等しい
逆位相の電流を発生し、前記フィルタリアクトルの前記
電力変換回路と逆側の端子に注入するノイズ防止電流発
生手段（ノイズ防止回路５１など）を備えたものとす
る。
項１に記載のノイズ防止装置において、前記ノイズ防止
電流発生手段は演算増巾器（ＯＰ１など）等の電子回路
を用いてトランスレスにて逆位相の電流を発生させるよ
うにする。また請求項５のノイズ防止装置は、直流母線
を入力線又は出力線とする電力変換回路（インバータ２
など）、前記直流母線の正，負の２線に夫々直列に挿入
されたフィルタリアクトル（Ｌf3など）と前記直流母線
間に接続された２つ直列のフィルタコンデンサ（Ｃf3，
Ｃf4など）とを持つＬＣフィルタ、該ＬＣフィルタと前
記電力変換回路との間の前記直流母線間に接続された平
滑コンデンサ（ＣＤなど）、を備え、前記２つのフィル
タコンデンサの相互の接続点をアースとした電力変換装
置において、前記平滑コンデンサと前記アースとの間に
発生するリプル電圧又はリプル電流を用いて前記フィル
タリアクトルに流れるリプル電流と大きさのほぼ等しい
逆位相の電流を発生し、前記フィルタリアクトルの前記
電力変換回路と逆側の端子に注入するノイズ防止電流発
生手段（ノイズ防止回路５１など）を備えたものとす
る。
【００１１】
【作用】平滑コンデンサに発生するリプル電圧またはリ
プル電流を用い、フィルタリアクトルに流れるリプル電
流と大きさのほぼ等しい逆位相の電流を発生させ、この
電流をフィルタ回路に注入する装置を電力変換装置に付
加し、フィルタコンデンサのリプル電圧をほぼ０にす
る。
プル電流を用い、フィルタリアクトルに流れるリプル電
流と大きさのほぼ等しい逆位相の電流を発生させ、この
電流をフィルタ回路に注入する装置を電力変換装置に付
加し、フィルタコンデンサのリプル電圧をほぼ０にす
る。
【００１２】
【実施例】図１は請求項１および２に関わる発明の実施
例としての電力変換装置の構成を示す回路図であり、こ
の図は図９のインバータ２に本発明によるノイズ防止回
路５を適用した実施例である。また図２は図１の要部の
動作波形図である。図１においては、インバータ２のス
イッチング動作に関しては図９と同じであり、トランジ
スタＱ１〜Ｑ４のオン，オフにより、平滑コンデンサＣ
Ｄには、図２のＶCDのような電圧が印加される。
例としての電力変換装置の構成を示す回路図であり、こ
の図は図９のインバータ２に本発明によるノイズ防止回
路５を適用した実施例である。また図２は図１の要部の
動作波形図である。図１においては、インバータ２のス
イッチング動作に関しては図９と同じであり、トランジ
スタＱ１〜Ｑ４のオン，オフにより、平滑コンデンサＣ
Ｄには、図２のＶCDのような電圧が印加される。
【００１３】ところで図１におけるノイズ防止回路５で
は、その入力点ａを平滑コンデンサＣＤの電源正極Ｐ側
とし、直流電圧成分を除去しリプル成分のみを得るため
の直流分カットコンデンサＣc1を介して前記入力点ａが
変圧器ＰＴの１次側の一端に接続され、この１次側の他
端ｃは電源負極Ｎ側に接続されている。さらに変圧器Ｐ
Ｔの２次側の一端ｃは電源負極Ｎ側に接続され、この２
次側の他端は直流分カットコンデンサＣc2とリアクトル
Ｌｉを介し出力点ｂとなって、フィルタリアクトルＬf2
とフィルタコンデンサＣf2との接続点に接続されてい
る。
は、その入力点ａを平滑コンデンサＣＤの電源正極Ｐ側
とし、直流電圧成分を除去しリプル成分のみを得るため
の直流分カットコンデンサＣc1を介して前記入力点ａが
変圧器ＰＴの１次側の一端に接続され、この１次側の他
端ｃは電源負極Ｎ側に接続されている。さらに変圧器Ｐ
Ｔの２次側の一端ｃは電源負極Ｎ側に接続され、この２
次側の他端は直流分カットコンデンサＣc2とリアクトル
Ｌｉを介し出力点ｂとなって、フィルタリアクトルＬf2
とフィルタコンデンサＣf2との接続点に接続されてい
る。
【００１４】このようなノイズ防止回路５を付加する
と、平滑コンデンサＣＤに発生したＶCDのリプル電圧成
分のみが変圧器ＰＴの１次側に図２のＶPT1 のように印
加される。その際、変圧器ＰＴの１次と２次の極性が反
転するように変圧器ＰＴを接続しておけば、ＰＴの２次
側電圧波形は図２のＶPT2 のようになる。このような電
圧ＶPT2 が直流カットコンデンサＣc2とリアクトルＬｉ
を介してフィルタコンデンサＣf2へ印加されると、リア
クトルＬｉを流れる電流と図２に示すＩLiのように、フ
ィルタリアクトルＬf2の電流ＩLf2 のリプル成分と極性
が逆になる。ここでリアクトルＬｉの値、変圧器ＰＴの
変圧比を適当に選べば、ＩLi＝−（ＩLf2のリプル成
分）にすることができる。従ってフィルタコンデンサＣ
f2に流入する電流 (ＩLi＋ＩLf2)の振動成分は図２に示
すように無くすことができる。その結果、平滑コンデン
サＣＤに発生したスイッチングによるリプル電圧はフィ
ルタコンデンサＣf2の電圧Ｖcf2 では図２のように発生
しなくなる。
と、平滑コンデンサＣＤに発生したＶCDのリプル電圧成
分のみが変圧器ＰＴの１次側に図２のＶPT1 のように印
加される。その際、変圧器ＰＴの１次と２次の極性が反
転するように変圧器ＰＴを接続しておけば、ＰＴの２次
側電圧波形は図２のＶPT2 のようになる。このような電
圧ＶPT2 が直流カットコンデンサＣc2とリアクトルＬｉ
を介してフィルタコンデンサＣf2へ印加されると、リア
クトルＬｉを流れる電流と図２に示すＩLiのように、フ
ィルタリアクトルＬf2の電流ＩLf2 のリプル成分と極性
が逆になる。ここでリアクトルＬｉの値、変圧器ＰＴの
変圧比を適当に選べば、ＩLi＝−（ＩLf2のリプル成
分）にすることができる。従ってフィルタコンデンサＣ
f2に流入する電流 (ＩLi＋ＩLf2)の振動成分は図２に示
すように無くすことができる。その結果、平滑コンデン
サＣＤに発生したスイッチングによるリプル電圧はフィ
ルタコンデンサＣf2の電圧Ｖcf2 では図２のように発生
しなくなる。
【００１５】図３は請求項１および３に関わる発明の実
施例としてのノイズ防止回路５の構成を示す。図３にお
いて図１のノイズ防止回路５と異なるところは変圧器Ｐ
Ｔの代りに変流器ＣＴを用い、リアクトルＬｉの位置が
変流器ＣＴの１次側（入力点ａ側）移動しただけであり
動作原理は図１と同じである。次に図４は請求項１およ
び３に関わる発明の別の実施例としてのノイズ防止回路
５の構成図である。図３においては平滑コンデンサＣＤ
のリプル電圧を利用したのに対し、図４においては平滑
コンデンサＣＤのリプル電流を直接、変流器ＣＴの１次
側に流してその２次側から取出すものである。この図４
の場合、リアクトルＬｉとＤＣカットコンデンサＣc1を
省略することができる。
施例としてのノイズ防止回路５の構成を示す。図３にお
いて図１のノイズ防止回路５と異なるところは変圧器Ｐ
Ｔの代りに変流器ＣＴを用い、リアクトルＬｉの位置が
変流器ＣＴの１次側（入力点ａ側）移動しただけであり
動作原理は図１と同じである。次に図４は請求項１およ
び３に関わる発明の別の実施例としてのノイズ防止回路
５の構成図である。図３においては平滑コンデンサＣＤ
のリプル電圧を利用したのに対し、図４においては平滑
コンデンサＣＤのリプル電流を直接、変流器ＣＴの１次
側に流してその２次側から取出すものである。この図４
の場合、リアクトルＬｉとＤＣカットコンデンサＣc1を
省略することができる。
【００１６】図５は請求項１および４に関わる発明の実
施例としてのノイズ防止回路５の構成図である。この図
５では図１における変圧器ＰＴの代りに演算増幅器ＯＰ
１を用いている。Ｒ１, Ｒ２は抵抗である。このＯＰ1
とＲ１, Ｒ２とで反転増幅器６を形成している。この図
４の動作原理としては平滑コンデンサＣＤの振動電圧成
分が抵抗Ｒ１の両端に現れ、反転増幅器６の入力とな
る。反転増幅器６の出力は直流分カットコンデンサＣc2
に接続されており、この点の電圧は図２に示した変圧器
ＰＴの２次側波形ＶPT2 と等価となる。そして図１と同
様の動作を行う。
施例としてのノイズ防止回路５の構成図である。この図
５では図１における変圧器ＰＴの代りに演算増幅器ＯＰ
１を用いている。Ｒ１, Ｒ２は抵抗である。このＯＰ1
とＲ１, Ｒ２とで反転増幅器６を形成している。この図
４の動作原理としては平滑コンデンサＣＤの振動電圧成
分が抵抗Ｒ１の両端に現れ、反転増幅器６の入力とな
る。反転増幅器６の出力は直流分カットコンデンサＣc2
に接続されており、この点の電圧は図２に示した変圧器
ＰＴの２次側波形ＶPT2 と等価となる。そして図１と同
様の動作を行う。
【００１７】図６は請求項５に関わる発明の実施例とし
ての電力変換装置の要部構成を示す回路図である。即ち
図１〜図５は平滑コンデンサＣＤの片側だけに発生する
リプル成分（ノーマルモードノイズ）を除去する場合の
実施例であるが、図６は平滑コンデンサＣＤの両側とフ
レームグラウンド（本体アース）ＦＧ間に発生するリプ
ル成分（コモンモードノイズ）を除去する場合の実施例
を示す。
ての電力変換装置の要部構成を示す回路図である。即ち
図１〜図５は平滑コンデンサＣＤの片側だけに発生する
リプル成分（ノーマルモードノイズ）を除去する場合の
実施例であるが、図６は平滑コンデンサＣＤの両側とフ
レームグラウンド（本体アース）ＦＧ間に発生するリプ
ル成分（コモンモードノイズ）を除去する場合の実施例
を示す。
【００１８】図６において５１はノイズ防止回路、Ｌf3
は電源正極Ｐ側の直流母線の電流と電源負極Ｎ側の直流
母線の電流とを夫々通ずる巻線を持つフィルタリアクト
ル、Ｃf3，Ｃf4は直列接続のフィルタコンデンサであ
り、この２つのフィルタコンデンサＣf3，Ｃf4の相互の
接続点はフレームグラウンドＦＧに結合されている。な
おＣｓはトランジスタＱ１，Ｑ２の相互の接続点とフレ
ームグラウンドＦＧとの間に形成されたと見倣されるス
トレートキャパシタンスである。
は電源正極Ｐ側の直流母線の電流と電源負極Ｎ側の直流
母線の電流とを夫々通ずる巻線を持つフィルタリアクト
ル、Ｃf3，Ｃf4は直列接続のフィルタコンデンサであ
り、この２つのフィルタコンデンサＣf3，Ｃf4の相互の
接続点はフレームグラウンドＦＧに結合されている。な
おＣｓはトランジスタＱ１，Ｑ２の相互の接続点とフレ
ームグラウンドＦＧとの間に形成されたと見倣されるス
トレートキャパシタンスである。
【００１９】また図６のノイズ防止回路５１において、
Ｃc11 は変圧器ＰＴの１次側のＤＣカットコンデンサ、
Ｃc21,Ｃc22 は同じく変圧器ＰＴの２次側のＤＣカット
コンデンサである。この例では、ノイズ防止回路５１の
入力点ａは平滑コンデンサＣＤの負極母線Ｎ側に接続さ
れ、同じくこのノイズ防止回路５１の出力点ｂ１とｂ２
は夫々フィルタコンデンサＣf3の電流正極Ｐ側とフィル
タコンデンサＣf4の電源負極Ｎ側に接続されている。ま
たこのノイズ防止回路５１における変圧器ＰＴの１次側
と２次側との相互の接続点ｃはフレームグラウンドＦＧ
に接続されている。
Ｃc11 は変圧器ＰＴの１次側のＤＣカットコンデンサ、
Ｃc21,Ｃc22 は同じく変圧器ＰＴの２次側のＤＣカット
コンデンサである。この例では、ノイズ防止回路５１の
入力点ａは平滑コンデンサＣＤの負極母線Ｎ側に接続さ
れ、同じくこのノイズ防止回路５１の出力点ｂ１とｂ２
は夫々フィルタコンデンサＣf3の電流正極Ｐ側とフィル
タコンデンサＣf4の電源負極Ｎ側に接続されている。ま
たこのノイズ防止回路５１における変圧器ＰＴの１次側
と２次側との相互の接続点ｃはフレームグラウンドＦＧ
に接続されている。
【００２０】図７は図６の要部波形を示し、図７におい
て上から順にＶQ1はトランジスタＱ１の電圧を、ＶQ2は
トランジスタＱ２の電圧を、ＩCSはストレーキャパシタ
レスＣｓの電流を、ＶCSはこのストレーキャパシタレス
Ｃｓの電圧を、ＶCDは平滑コンデンサＣＤの両極の各電
位を、ＶPT2 は変圧器ＰＴの２次側電圧を、ＩLi1,ＩLi
2 は夫々ノイズ防止回路５１の出力点ｂ１，ｂ２の各出
力電流を、ＩLi31, ＩLi32はフィルタリアクトルＬf3の
電源正，負極側母線の各電流を、Ｖcf3 −Ｖcf4 はフィ
ルタコンデンサＣf3の電圧Ｖcf3 とフィルタコンデンサ
Ｃf4の電圧Ｖcf4 との差（つまりこのフィルタコンデン
サ部の電源正，負極Ｐ，Ｎ間の電圧）を夫々示す。
て上から順にＶQ1はトランジスタＱ１の電圧を、ＶQ2は
トランジスタＱ２の電圧を、ＩCSはストレーキャパシタ
レスＣｓの電流を、ＶCSはこのストレーキャパシタレス
Ｃｓの電圧を、ＶCDは平滑コンデンサＣＤの両極の各電
位を、ＶPT2 は変圧器ＰＴの２次側電圧を、ＩLi1,ＩLi
2 は夫々ノイズ防止回路５１の出力点ｂ１，ｂ２の各出
力電流を、ＩLi31, ＩLi32はフィルタリアクトルＬf3の
電源正，負極側母線の各電流を、Ｖcf3 −Ｖcf4 はフィ
ルタコンデンサＣf3の電圧Ｖcf3 とフィルタコンデンサ
Ｃf4の電圧Ｖcf4 との差（つまりこのフィルタコンデン
サ部の電源正，負極Ｐ，Ｎ間の電圧）を夫々示す。
【００２１】図６において、インバータ２のトランジス
タＱ１、Ｑ２は発熱するため、絶縁されて放熱板に取り
付けられる。その際、この放熱板は電力変換装置のフレ
ームグラウンドＦＧと接続される。ここでＱ１，Ｑ２と
ＦＧは絶縁されているので一種のコンデンサＣs （スト
レーキャパシタレス）が形成される。さらにトランジス
タＱ１，Ｑ２がオン,オフ動作を行うと、このストレー
キャパシタレスＣs に図７に示す充放電電流Ｉcsが流
れ、図７のように電圧Ｖcsが発生する。この電圧Ｖcsに
より平滑コンデンサ電圧ＶCDは図７に示すような波形と
なる。この電圧を法的規制値に納めるために従来ではフ
ィルタリアクトルＬf3、フィルタコンデンサＣf3，Ｃf4
からなる大容量のノイズフィルタを用いていた。しかし
ノイズ防止回路５１を図６のように適用することで、図
１と同様の原理でノイズを防止できる。
タＱ１、Ｑ２は発熱するため、絶縁されて放熱板に取り
付けられる。その際、この放熱板は電力変換装置のフレ
ームグラウンドＦＧと接続される。ここでＱ１，Ｑ２と
ＦＧは絶縁されているので一種のコンデンサＣs （スト
レーキャパシタレス）が形成される。さらにトランジス
タＱ１，Ｑ２がオン,オフ動作を行うと、このストレー
キャパシタレスＣs に図７に示す充放電電流Ｉcsが流
れ、図７のように電圧Ｖcsが発生する。この電圧Ｖcsに
より平滑コンデンサ電圧ＶCDは図７に示すような波形と
なる。この電圧を法的規制値に納めるために従来ではフ
ィルタリアクトルＬf3、フィルタコンデンサＣf3，Ｃf4
からなる大容量のノイズフィルタを用いていた。しかし
ノイズ防止回路５１を図６のように適用することで、図
１と同様の原理でノイズを防止できる。
【００２２】図８は請求項１〜４に関わる発明のさらに
異なる実施例としての電力変換装置の要部構成を示す回
路図で、この図８は本発明を電力変換装置の出力側に適
用した場合を示す。同図において１４はインバータ２の
出力を整流して負荷３に与える整流回路、またこの整流
回路１４内において、Ｔｒはトランス、Ｄi1，Ｄi2は整
流器である。この場合、平滑コンデンサＣＤは電力変換
器としての整流器の出力側に設けられ、フィルタリアク
トルＬf2とフィルタコンデンサＣf2からなるノイズフィ
ルタが平滑コンデンサＣＤの負荷側に設けられ、この平
滑コンデンサＣＤとノイズフィルタＬf2，Ｃf2との相対
配置は、図１のインバータ２の入力部を整流器Ｄi1，Ｄ
i2の出力部に、図１の直流電源１を負荷３に、夫々置換
えた場合の配置と同じである。
異なる実施例としての電力変換装置の要部構成を示す回
路図で、この図８は本発明を電力変換装置の出力側に適
用した場合を示す。同図において１４はインバータ２の
出力を整流して負荷３に与える整流回路、またこの整流
回路１４内において、Ｔｒはトランス、Ｄi1，Ｄi2は整
流器である。この場合、平滑コンデンサＣＤは電力変換
器としての整流器の出力側に設けられ、フィルタリアク
トルＬf2とフィルタコンデンサＣf2からなるノイズフィ
ルタが平滑コンデンサＣＤの負荷側に設けられ、この平
滑コンデンサＣＤとノイズフィルタＬf2，Ｃf2との相対
配置は、図１のインバータ２の入力部を整流器Ｄi1，Ｄ
i2の出力部に、図１の直流電源１を負荷３に、夫々置換
えた場合の配置と同じである。
【００２３】この場合は、インバータ２によって発生し
た交流電圧をトランスＴｒと整流器Ｄi1，Ｄi2を介し直
流に変換する。その際、リプル電圧を平滑するコンデン
サＣ
た交流電圧をトランスＴｒと整流器Ｄi1，Ｄi2を介し直
流に変換する。その際、リプル電圧を平滑するコンデン
サＣ
【００２４】Ｄが必要であるが、
【発明が解決しようとする課題】で示したように平滑コ
ンデンサＣＤのフィルムコンデンサ化により、負荷３が
周期的に変動する場合、この平滑コンデンサＣＤのリプ
ルが問題となる。そこで整流回路１４にノイズ防止回路
５を適用することにより、図１と同様の原理によりノイ
ズを防止することができる。
ンデンサＣＤのフィルムコンデンサ化により、負荷３が
周期的に変動する場合、この平滑コンデンサＣＤのリプ
ルが問題となる。そこで整流回路１４にノイズ防止回路
５を適用することにより、図１と同様の原理によりノイ
ズを防止することができる。
【００２５】
【発明の効果】従来の電力変換装置においては、 リプル電圧が大きい場合、フィルタを多段接続してリ
プルを除去している。 負荷電流が大きくなるとフィルタリアクトルも大きく
し、または高圧大電流能動素子を用いたアクティブフィ
ルタを用いている。
プルを除去している。 負荷電流が大きくなるとフィルタリアクトルも大きく
し、または高圧大電流能動素子を用いたアクティブフィ
ルタを用いている。
【００２６】というような理由から装置の大形化やコス
ト上昇を招いていたのに対し、本発明によれば平滑コン
デンサのリプル成分（電圧で数Ｖ、電流で数１０ｍＡ）
のみに着目し、このリプル成分からフィルタリアクトル
のリプル電流を打消す電流を取出してフィルタリアクト
ルの電力変換回路と逆の側の端子に注入するようにした
ので、従来のフィルタの数１０分の１の大きさの部品で
従来のフィルタと同等のリプル除去効果が得られる。そ
のためコストの低減、装置の小形化を計ることができ
る。
ト上昇を招いていたのに対し、本発明によれば平滑コン
デンサのリプル成分（電圧で数Ｖ、電流で数１０ｍＡ）
のみに着目し、このリプル成分からフィルタリアクトル
のリプル電流を打消す電流を取出してフィルタリアクト
ルの電力変換回路と逆の側の端子に注入するようにした
ので、従来のフィルタの数１０分の１の大きさの部品で
従来のフィルタと同等のリプル除去効果が得られる。そ
のためコストの低減、装置の小形化を計ることができ
る。
【図１】請求項１および２に関わる発明の実施例として
の電力変換装置の構成を示す回路図
の電力変換装置の構成を示す回路図
【図２】図１の要部の波形図
【図３】請求項１および３に関わる発明の実施例として
のノイズ防止回路の構成図
のノイズ防止回路の構成図
【図４】請求項１および３に関わる発明の別の実施例と
してのノイズ防止回路の構成図
してのノイズ防止回路の構成図
【図５】請求項１および４に関わる発明の実施例として
のノイズ防止回路の構成図
のノイズ防止回路の構成図
【図６】請求項５に関わる発明の実施例としての電力変
換装置の要部構成を示す回路図
換装置の要部構成を示す回路図
【図７】図６の要部の波形図
【図８】請求項１〜４に関わる発明のさらに異なる実施
例としての電力変換装置の要部構成を示す回路図
例としての電力変換装置の要部構成を示す回路図
【図９】図１に対応する従来の回路図
【図１０】図９の要部の波形図
１ 直流電源 ２ インバータ ３ 負荷 ４ ノイズフィルタ ５ ノイズ防止回路 ６ 反転増巾器 １４ 整流回路 ５１ ノイズ防止回路 ＣＤ 平滑コンデンサ Ｌf2 フィルタリアクトル Ｌf3 フィルタリアクトル Ｃf2 フィルタコンデンサ Ｃf3 フィルタコンデンサ Ｃf4 フィルタコンデンサ ＰＴ 変圧器 ＣＴ 変流器 ＯＰ１ 演算増巾器 Ｒ１ 抵抗 Ｒ２ 抵抗 Ｌｉ リアクトル Ｃc1 ＤＣカットコンデンサ Ｃc11 ＤＣカットコンデンサ Ｃc2 ＤＣカットコンデンサ Ｃc21 ＤＣカットコンデンサ Ｃc22 ＤＣカットコンデンサ
Claims (5)
- 【請求項１】直流母線を入力線又は出力線とする電力変
換回路、 前記直流母線に直列に挿入されたフィルタリアクトルと
前記直流母線間に接続されたフィルタコンデンサとを持
つＬＣフィルタ、 該ＬＣフィルタと前記電力変換回路との間の前記直流母
線間に接続された平滑コンデンサ、 を備えた電力変換装置において、 前記平滑コンデンサに発生するリプル電圧又はリプル電
流を用いて前記フィルタリアクトルに流れるリプル電流
と大きさのほぼ等しい逆位相の電流を発生し、前記フィ
ルタリアクトルの前記電力変換回路と逆側の端子に注入
するノイズ防止電流発生手段を備えたことを特徴とする
電力変換装置のノイズ防止装置。 - 【請求項２】請求項１に記載のノイズ防止装置におい
て、前記ノイズ防止電流発生手段はリアクトルと変圧器
とを用いて前記逆位相の電流を発生させることを特徴と
する電力変換装置のノイズ防止装置。 - 【請求項３】請求項１に記載のノイズ防止装置におい
て、前記ノイズ防止電流発生手段は変流器を用いて前記
逆位相の電流を発生させることを特徴とする電力変換装
置のノイズ防止装置。 - 【請求項４】請求項１に記載のノイズ防止装置におい
て、前記ノイズ防止電流発生手段は演算増巾器等の電子
回路を用いてトランスレスにて前記逆位相の電流を発生
させることを特徴とする電力変換装置のノイズ防止装
置。 - 【請求項５】直流母線を入力線又は出力線とする電力変
換回路、前記直流母線の正，負の２線に夫々直列に挿入
されたフィルタリアクトルと前記直流母線間に接続され
た２つの直列のフィルタコンデンサとを持つＬＣフィル
タ、 該ＬＣフィルタと前記電力変換回路との間の前記直流母
線間に接続された平滑コンデンサ、 を備え、前記２つのフィルタコンデンサの相互の接続点
をアースとした電力変換装置において、 前記平滑コンデンサと前記アースとの間に発生するリプ
ル電圧又はリプル電流を用いて前記フィルタリアクトル
に流れるリプル電流と大きさのほぼ等しい逆位相の電流
を発生し、前記フィルタリアクトルの前記電力変換回路
と逆側の端子に注入するノイズ防止電流発生手段を備え
たことを特徴とする電力変換装置のノイズ防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4017236A JPH05219758A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 電力変換装置のノイズ防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4017236A JPH05219758A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 電力変換装置のノイズ防止装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05219758A true JPH05219758A (ja) | 1993-08-27 |
Family
ID=11938316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4017236A Pending JPH05219758A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 電力変換装置のノイズ防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05219758A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002037674A1 (fr) * | 2000-10-31 | 2002-05-10 | Tdk Corporation | Filtre antiparasite pour ligne a haute tension |
| KR100378804B1 (ko) * | 2000-06-26 | 2003-04-07 | 엘지전자 주식회사 | 스위치 4개를 이용한 3상 인버터의 전압 리플 보상방법 |
| US7230488B2 (en) | 2003-10-17 | 2007-06-12 | Sanken Electric Co., Ltd. | Amplifying circuit, noise reducing apparatus and power converting apparatus |
| US7423520B2 (en) | 2003-03-05 | 2008-09-09 | Tdk Corporation | Noise suppressing circuit |
| CN106797180A (zh) * | 2014-10-23 | 2017-05-31 | 高通股份有限公司 | 在同步降压转换器处提供三电平信号的电路和方法 |
| JPWO2021106081A1 (ja) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 |
-
1992
- 1992-02-03 JP JP4017236A patent/JPH05219758A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100378804B1 (ko) * | 2000-06-26 | 2003-04-07 | 엘지전자 주식회사 | 스위치 4개를 이용한 3상 인버터의 전압 리플 보상방법 |
| WO2002037674A1 (fr) * | 2000-10-31 | 2002-05-10 | Tdk Corporation | Filtre antiparasite pour ligne a haute tension |
| US6667685B2 (en) | 2000-10-31 | 2003-12-23 | Tdk Corporation | Power line noise filter |
| US7423520B2 (en) | 2003-03-05 | 2008-09-09 | Tdk Corporation | Noise suppressing circuit |
| US7230488B2 (en) | 2003-10-17 | 2007-06-12 | Sanken Electric Co., Ltd. | Amplifying circuit, noise reducing apparatus and power converting apparatus |
| CN106797180A (zh) * | 2014-10-23 | 2017-05-31 | 高通股份有限公司 | 在同步降压转换器处提供三电平信号的电路和方法 |
| JP2017531996A (ja) * | 2014-10-23 | 2017-10-26 | クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 同期降圧コンバータにおいて３レベル信号を供給する回路及び方法 |
| US9843259B2 (en) | 2014-10-23 | 2017-12-12 | Qualcomm Incorporated | Circuits and methods providing three-level signals at a synchronous buck converter |
| JPWO2021106081A1 (ja) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | ||
| WO2021106081A1 (ja) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
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