JPH10201221A - Converter device - Google Patents

Converter device

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JPH10201221A
JPH10201221A JP112697A JP112697A JPH10201221A JP H10201221 A JPH10201221 A JP H10201221A JP 112697 A JP112697 A JP 112697A JP 112697 A JP112697 A JP 112697A JP H10201221 A JPH10201221 A JP H10201221A
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JP
Japan
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phase
reactor
input
inductance
noise
Prior art date
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Application number
JP112697A
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Japanese (ja)
Inventor
Akihiko Emori
昭彦 江守
Tsunehiro Endo
常博 遠藤
Noboru Akiyama
秋山  登
Kenji Kubo
謙二 久保
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a converter device that enables the reduction of power supply harmonic current and the improvement of power factor, and is small-sized and inexpensive with less electromagnetic noise generated. SOLUTION: A reactor 103 is inserted into the phase-R input and phase-T input of a capacitor-smoothing rectifier circuit in single-phase input. The reactor 103 is electrically insulated between phase R and phase T, and magnetically independent. Or, the reactor 103 is magnetically coupled so that inductance is produced preferentially in the normal mode. Or, the reactor 103 is magnetically coupled so that inductance is produced both in the normal mode and in the common mode. A noise filter is inserted in either or both of the input and output of the reactor 103.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はコンバータ装置に関
する。
[0001] The present invention relates to a converter device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、交流入力をダイオードで整流し、
コンデンサで平滑して直流出力を得るコンバータ装置が
あった。
2. Description of the Related Art Conventionally, AC input is rectified by a diode,
There is a converter device that obtains a DC output by smoothing with a capacitor.

【0003】図10は、従来のコンバータ装置を示す図
である。図で、1001,1002,1003,100
4はダイオード、1005は平滑コンデンサである。ダ
イオード1001と1002,1003と1004はそ
れぞれ直列に接続される。この二つの接続点がそれぞれ
交流入力1006,1007であり、単相交流電源に接
続される。また、直列に接続されたダイオード1001
と1002,1003と1004は、ともに平滑コンデ
ンサ1005と並列に接続される。そして、この接続点
が直流出力1008,1009であり、負荷が接続され
る。
FIG. 10 is a diagram showing a conventional converter device. In the figure, 1001, 1002, 1003, 100
4 is a diode and 1005 is a smoothing capacitor. Diodes 1001 and 1002, 1003 and 1004 are respectively connected in series. These two connection points are AC inputs 1006 and 1007, respectively, and are connected to a single-phase AC power supply. Also, a diode 1001 connected in series
, 1002, 1003 and 1004 are both connected in parallel with the smoothing capacitor 1005. The connection points are the DC outputs 1008 and 1009, and the load is connected.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来のコンバータ装置
は、交流入力をダイオードで整流し、コンデンサで蓄
積,平滑して直流出力を得る。このため、平滑コンデン
サの電圧、即ち直流出力電圧が、交流入力電圧より低く
なった期間に入力電流が流れる。
In a conventional converter device, an AC input is rectified by a diode, and stored and smoothed by a capacitor to obtain a DC output. Therefore, an input current flows during a period when the voltage of the smoothing capacitor, that is, the DC output voltage is lower than the AC input voltage.

【0005】この入力電流は、交流入力電圧より直流出
力電圧が低くなった短期間に流れ、また、交流入力電圧
より遅れて流れるため、力率の低下を招く。
This input current flows in a short period when the DC output voltage becomes lower than the AC input voltage, and flows later than the AC input voltage, so that the power factor is reduced.

【0006】更に、短期間に流れるため、入力電流は交
流入力電圧と同じ正弦波とはならず、尖塔化する。尖塔
化した入力電流は、基本周波数の正数倍の周波数成分と
なる電源高調波電流を含む。この電源高調波電流は商用
電源を介して他の機器へ様々な障害を誘発する。
Further, since the current flows for a short period of time, the input current does not become the same sine wave as the AC input voltage but becomes spire. The steeple input current includes a power supply harmonic current that is a frequency component that is a positive multiple of the fundamental frequency. This power supply harmonic current causes various failures to other devices via the commercial power supply.

【0007】一方、コンバータ装置の負荷は、電磁ノイ
ズを発生するスイッチング回路を含むものが多い。この
ため、受電側、即ちコンバータ装置の入力側に電磁ノイ
ズを抑制する新たなノイズフィルタを設ける必要があ
り、装置全体の大型化とコストアップを招く。
On the other hand, the load of the converter device often includes a switching circuit that generates electromagnetic noise. For this reason, it is necessary to provide a new noise filter for suppressing electromagnetic noise on the power receiving side, that is, on the input side of the converter device, which leads to an increase in size and cost of the entire device.

【0008】本発明の目的は、電源高調波電流を低減
し、力率を改善することが可能で、かつ、小型で安価,
低電磁ノイズを達成するコンバータ装置を提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reduce power supply harmonic current and improve power factor, and to be small and inexpensive.
An object of the present invention is to provide a converter device that achieves low electromagnetic noise.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明のコンバータ装置
は、単相入力でコンデンサ平滑型の整流回路のR相およ
びT相のそれぞれの入力にリアクトルを挿入する。上記
リアクトルは、R相およびT相が電気的に絶縁され、ま
た、磁気的にも独立されている。または、上記リアクト
ルは、R相およびT相が電気的に絶縁され、かつ、ノー
マルモードのインダクタンスを優先的に生じるように磁
気的に結合されている。または、上記リアクトルは、R
相およびT相が電気的に絶縁され、かつ、ノーマルモー
ド及びコモンモード共にインダクタンスを生じるように
磁気的に結合されている。そして、必要に応じて、上記
リアクトルの入力または出力の一方または両方にノイズ
フィルタを挿入する。
In the converter device of the present invention, a reactor is inserted into each of the R-phase and T-phase inputs of a rectifier circuit of a capacitor smoothing type with a single-phase input. In the reactor, the R phase and the T phase are electrically insulated, and are magnetically independent. Alternatively, the reactor is magnetically coupled such that the R-phase and the T-phase are electrically insulated and preferentially produce normal mode inductance. Alternatively, the reactor is R
The phase and the T phase are electrically insulated and are magnetically coupled so as to generate inductance in both the normal mode and the common mode. Then, if necessary, a noise filter is inserted into one or both of the input and output of the reactor.

【0010】上記構成のコンバータ装置で、R相および
T相のそれぞれの入力に挿入されたリアクトルは、入力
電流の導通幅を広げ、電源高調波電流の低減と、力率の
改善を行う。あわせて、ノーマルモードおよびコモンモ
ードの電磁ノイズをともに抑制する。これにより、電源
高調波電圧と電磁ノイズの低減,力率の改善が可能とな
る。加えて、ノイズフィルタに必要な減衰量を軽減する
こともでき、コンバータ装置の小型化、および低コスト
化も同時に可能となる。
In the converter device having the above-described configuration, the reactors inserted into the respective inputs of the R phase and the T phase increase the conduction width of the input current, reduce the power supply harmonic current, and improve the power factor. In addition, both normal mode and common mode electromagnetic noise are suppressed. This makes it possible to reduce the power supply harmonic voltage and electromagnetic noise and to improve the power factor. In addition, the amount of attenuation required for the noise filter can be reduced, and the size and cost of the converter device can be reduced at the same time.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を用いて詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0012】図1は、本発明の第1の実施例を示す回路
図である。図で、101はスイッチング回路を含む負
荷、102は単相入力でコンデンサ平滑型のコンバー
タ、103はリアクトル、104は交流電源である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention. In the figure, 101 is a load including a switching circuit, 102 is a single-phase input, capacitor smoothing converter, 103 is a reactor, and 104 is an AC power supply.

【0013】コンバータ102の出力は、負荷101に
接続され、入力は、R相およびT相が電気的に絶縁さ
れ、また、磁気的にも独立されているリアクトル103
を介して交流電源104に接続される。
The output of the converter 102 is connected to a load 101, and the input is a reactor 103 whose R and T phases are electrically insulated and magnetically independent.
Is connected to the AC power supply 104 via the.

【0014】コンバータ102は、交流入力をダイオー
ドで整流し、コンデンサで蓄積,平滑して直流を出力す
る。また、コンバータ102の入力電流は、コンデンサ
の電圧、即ち直流出力電圧が交流入力電圧より低くなっ
た短期間に、尖塔波状に単発的に流れようとする。
The converter 102 rectifies the AC input with a diode, accumulates and smoothes the AC input with a capacitor, and outputs DC. Further, the input current of the converter 102 tends to flow spontaneously in a spike-shape during a short period when the voltage of the capacitor, that is, the DC output voltage becomes lower than the AC input voltage.

【0015】リアクトル103は、R相およびT相のイ
ンダクタンスに蓄えられるエネルギの和により、この尖
塔波状の電流が流れる期間(導通幅)を広げる役目をす
る。これによって、力率の改善と、電源高調波電流の抑
制が図られる。
The reactor 103 plays a role of extending the period (conduction width) during which the spike-shaped current flows by the sum of the energy stored in the R-phase and T-phase inductances. As a result, the power factor is improved and the power supply harmonic current is suppressed.

【0016】また、リアクトル103は、R相およびT
相に挿入されているため、主にスイッチング回路を含む
負荷101より伝導するノイズに対し、R相およびT相
を往来するノーマルモードのノイズ成分のみならず、R
相およびT相に同相で伝導するコモンモードのノイズ成
分も抑制することが可能となる。
The reactor 103 has an R phase and a T phase.
Because it is inserted in the phase, the noise mainly transmitted from the load 101 including the switching circuit is not only the noise component of the normal mode flowing in the R phase and the T phase, but also the R component.
It is also possible to suppress a common mode noise component that is transmitted in phase to the phase and the T phase.

【0017】ここで、リアクトルはR相またはT相の一
方に挿入しても、力率の改善と、R相とT相を往来する
電源高調波電流、ノーマルモードノイズの抑制を図るこ
とは可能である。しかし、コモンモードノイズに対して
は、一方の相しか効果はなく、もう一方の相のコモンモ
ードノイズの抑制は不可能である。そこで、R相および
T相にリアクトル103を挿入することで、コモンモー
ドノイズの抑制も可能としている。
Here, even if the reactor is inserted into one of the R and T phases, it is possible to improve the power factor and suppress the power supply harmonic current flowing between the R and T phases and the normal mode noise. It is. However, only one phase has an effect on the common mode noise, and it is impossible to suppress the common mode noise of the other phase. Therefore, by inserting the reactor 103 into the R phase and the T phase, it is possible to suppress common mode noise.

【0018】特に、リアクトル103は、R相およびT
相のインダクタンスを磁気的に独立したコアより得る
と、コモンモードのノイズ成分に対しても両コアに生じ
る磁束は相殺されず、ノーマルモードと等しいインダク
タンスがそれぞれ得られ、コモンモードノイズの抑制効
果が向上する。
In particular, reactor 103 has an R phase and a T phase.
If the phase inductance is obtained from a magnetically independent core, the magnetic flux generated in both cores will not cancel out the common mode noise component, and the same inductance as the normal mode will be obtained. improves.

【0019】この時、R相およびT相のインダクタンス
を異なった値に設定すると、各相のインピーダンスは異
なり、コモンモードノイズの一部はノーマルモードノイ
ズを誘発する。そこで、リアクトル103のインダクタ
ンスを、R相およびT相とも同じ値となる様に設定する
と、これが回避できる。
At this time, if the R-phase and T-phase inductances are set to different values, the impedance of each phase is different, and a part of the common mode noise induces the normal mode noise. Therefore, this can be avoided by setting the inductance of the reactor 103 so that the R-phase and the T-phase have the same value.

【0020】図2は、本発明の第2の実施例を示す回路
図である。図で、203はR相およびT相が電気的に絶
縁され、かつ、ノーマルモードのインダクタンスを優先
的に生じるように磁気的に結合されているリアクトルで
ある。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention. In the drawing, reference numeral 203 denotes a reactor in which the R phase and the T phase are electrically insulated and magnetically coupled so as to preferentially generate normal mode inductance.

【0021】コンバータ102の出力は、負荷101に
接続され、入力は、R相およびT相ともリアクトル20
3を介して交流電源104に接続される。
The output of the converter 102 is connected to a load 101, and the input is a reactor 20 for both the R and T phases.
3 and connected to an AC power supply 104.

【0022】第1の実施例と同様に、コンバータ102
は、交流入力をダイオードで整流し、コンデンサで蓄
積,平滑して直流を出力する。また、コンバータ102
の入力電流は、コンデンサの電圧、即ち直流出力電圧が
交流入力電圧より低くなった短期間に、尖塔波状に単発
的に流れようとする。
As in the first embodiment, the converter 102
Rectifies the AC input with a diode, accumulates and smoothes it with a capacitor, and outputs a DC. The converter 102
Input current tends to flow spontaneously in a spike in a short period of time when the voltage of the capacitor, that is, the DC output voltage becomes lower than the AC input voltage.

【0023】リアクトル203は、R相およびT相のイ
ンダクタンスに蓄えられるエネルギの和により、この尖
塔波状の電流が流れる期間(導通幅)を広げる役目をす
る。これによって、力率の改善と、電源高調波電流の抑
制が図られる。
The reactor 203 plays a role in extending the period (conduction width) during which the spike-shaped current flows by the sum of the energy stored in the R-phase and T-phase inductances. As a result, the power factor is improved and the power supply harmonic current is suppressed.

【0024】加えて、リアクトル203は、R相および
T相を往来するノーマルモードノイズを抑制する。
In addition, reactor 203 suppresses normal mode noise flowing in the R and T phases.

【0025】この、ノーマルモードのインダクタンスを
優先的に生じるように磁気的に結合されているリアクト
ル203は、一例として、共通のコアにR相およびT相
の電線を差動巻にすることで得られる。
The reactor 203, which is magnetically coupled so as to preferentially generate normal mode inductance, can be obtained, for example, by differentially winding R-phase and T-phase wires on a common core. Can be

【0026】この時、R相およびT相のそれぞれの相の
インダクタンスは、相互インダクタンスにより、磁気的
に独立したコアより得るインダクタンスの約2分の1の
値で済む。これは、巻数にして√2分の1、コア断面積
にして2分の1に相当し、リアクトル203は大幅に小
型化できる。
At this time, the inductance of each phase of the R phase and the T phase is about one half of the inductance obtained from the magnetically independent core due to the mutual inductance. This corresponds to √ of the number of turns and 1/2 of the cross-sectional area of the core, and the reactor 203 can be significantly reduced in size.

【0027】図3は本発明の第3の実施例を示す回路図
である。図で、303はR相およびT相が電気的に絶縁
され、かつ、ノーマルモードおよびコモンモードともイ
ンダクタンスを生じるように磁気的に結合されているリ
アクトルである。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 303 denotes a reactor in which the R phase and the T phase are electrically insulated and magnetically coupled so as to generate inductance in both the normal mode and the common mode.

【0028】コンバータ102の出力は、負荷101に
接続され、入力は、R相およびT相ともリアクトル30
3を介して交流電源104に接続される。
The output of converter 102 is connected to load 101, and the input is connected to reactor 30 for both the R and T phases.
3 and connected to an AC power supply 104.

【0029】第1の実施例と同様に、リアクトル303
は、R相およびT相のノーマルモードのインダクタンス
に蓄えられるエネルギの和により、力率の改善と、電源
高調波電流およびノーマルモードノイズを抑制すること
が可能である。
As in the first embodiment, the reactor 303
Can improve the power factor and suppress the power supply harmonic current and the normal mode noise by the sum of the energy stored in the R-phase and T-phase normal mode inductances.

【0030】加えて、リアクトル303は、コモンモー
ドのインダクタンスによりコモンモードノイズを抑制す
ることも可能である。
In addition, the reactor 303 can suppress the common mode noise by the common mode inductance.

【0031】図4は、コモンモードおよびノーマルモー
ドともインダクタンスが得られるリアクトルの実施例で
ある。図で、401と402はR相の巻線LnrとLc
r、403と404はT相の巻線LntとLct、40
5はフェライトコア、406は珪素鋼板コアである。
FIG. 4 shows an embodiment of a reactor in which inductance can be obtained in both the common mode and the normal mode. In the figure, 401 and 402 are R-phase windings Lnr and Lc
r, 403 and 404 are T-phase windings Lnt and Lct, 40
5 is a ferrite core, and 406 is a silicon steel sheet core.

【0032】巻線Lnr401とLnt403は差動巻
され、ノーマルモードの電流に対しインダクタンスを生
じる。また巻線Lcr402とLct40bは同相巻さ
れ、コモンモードでインダクタンスを生じる。そして、
これらの巻線は共通のフェライトコア405と珪素鋼板
コア406に巻かれ、磁気的に結合している。
The windings Lnr401 and Lnt403 are differentially wound and generate an inductance with respect to a normal mode current. Further, the windings Lcr402 and Lct40b are wound in the same phase and generate inductance in a common mode. And
These windings are wound around a common ferrite core 405 and a silicon steel sheet core 406 and are magnetically coupled.

【0033】巻線Lnr401とLnt403、Lcr
402とLct404をそれぞれ等しい巻数とすると、
R相およびT相を往来する電流に対して、Lcr402
とLct404に生じる磁束は互いに打ち消され、Ln
r401とLnt403のみインダクタンスを生じる。
また、R相およびT相の同相電流に対しては、Lnr4
01とLnt403に生じる磁束は互いに打ち消され、
Lcr402とLct404のみインダクタンスを生じ
る。
Windings Lnr401 and Lnt403, Lcr
If 402 and Lct 404 have the same number of turns, respectively,
For the current flowing through the R and T phases, Lcr 402
And the magnetic fluxes generated in Lct 404 cancel each other out, and Ln
Only r401 and Lnt403 generate inductance.
In addition, Lnr4
01 and the magnetic flux generated in Lnt 403 cancel each other out,
Only Lcr402 and Lct404 generate inductance.

【0034】これにより、本実施例のリアクトルでは、
コモンモードおよびノーマルモードともインダクタンス
を得ることが可能となる。
Thus, in the reactor of this embodiment,
Inductance can be obtained in both the common mode and the normal mode.

【0035】また、共通のコアをフェライトコア405
と珪素鋼板コア406のハイブリットとしているため、
それぞれのコアの有する周波数特性を実現でき、周波数
帯域の広いインダクタンスを得ることが可能となる。
A common core is a ferrite core 405.
And the silicon steel core 406 as a hybrid,
The frequency characteristics of each core can be realized, and an inductance having a wide frequency band can be obtained.

【0036】図5は本発明の第4の実施例を示す図であ
る。図で、501はノイズフィルタである。
FIG. 5 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 501 denotes a noise filter.

【0037】コンバータ102の出力は、負荷101に
接続され、入力は、R相およびT相ともリアクトル10
3およびノイズフィルタ501を順に介して交流電源1
04に接続される。
The output of the converter 102 is connected to the load 101, and the input is the reactor 10 for both the R and T phases.
3 and the AC power supply 1 through the noise filter 501 in order.
04.

【0038】ここで、図ではノイズフィルタ501、お
よびリアクトル103の順に交流電源105に接続して
いるが、電源インピーダンスおよび負荷のインピーダン
ス、そして、必要とするノイズ減衰量に応じてリアクト
ル103、およびノイズフィルタ104の順、または、
ノイズフィルタ104,リアクトル103、および第2
のノイズフィルタ(図示せず)の順に交流電源105に
接続する。
Here, in the figure, the noise filter 501 and the reactor 103 are connected to the AC power supply 105 in this order. However, the reactor 103 and the noise are changed according to the power supply impedance and the load impedance, and the required noise attenuation. The order of the filters 104, or
Noise filter 104, reactor 103, and second
Are connected to the AC power supply 105 in the order of the noise filter (not shown).

【0039】ノイズフィルタ501は、リアクトル10
3によるノイズ抑制効果だけでは不十分な主に高周波の
ノイズを除去する。従って、ノイズフィルタへのノイズ
抑制の依存度が軽減され、これを構成する素子数および
定数を削減できる。
The noise filter 501 is connected to the reactor 10
3 removes mainly high-frequency noise, which is not sufficient by the noise suppression effect alone. Therefore, the dependency of the noise filter on the noise filter is reduced, and the number of elements and constants constituting the noise filter can be reduced.

【0040】ノイズフィルタ501の回路構成は種々あ
るが、減衰量の軽減により、ここでは、コモンモードチ
ョークコイルLc、R相およびT相をシャントするXコ
ンデンサCx、そして、各相およびアース間のYコンデ
ンサCyで構成されている。YコンデンサCyは、洩れ
電流の制限の上限値を有効に活用するため、リアクトル
103の有無に関係無く設定する。しかし、Xコンデン
サCxおよびコモンモードチョークコイルLcは、リア
クトル103が挿入されない回路構成に対し、それぞ
れ、約10分の1,2分の1の値で済む。従って、ノイ
ズフィルタ501を小さくすることが可能となる。
Although there are various circuit configurations of the noise filter 501, the common mode choke coil Lc, the X capacitor Cx for shunting the R phase and the T phase, and the Y capacitor between each phase and the ground are used here to reduce the amount of attenuation. It is composed of a capacitor Cy. The Y capacitor Cy is set irrespective of the presence or absence of the reactor 103 in order to effectively utilize the upper limit of the leakage current. However, the X capacitor Cx and the common mode choke coil Lc need only have a value of about 1/10, 1/2, respectively, of the circuit configuration in which the reactor 103 is not inserted. Therefore, the size of the noise filter 501 can be reduced.

【0041】このリアクトル103の有無によるノイズ
抑制効果について一設計例で詳しく説明する。
The noise suppressing effect due to the presence or absence of the reactor 103 will be described in detail with reference to one design example.

【0042】図6はコモンモードノイズに対する図5の
等価回路である。図で、601は交流電源のインピーダ
ンスZs。602はコモンモードチョークコイルのイン
ダクタンスLc。603はR相およびT相のYコンデン
サの並列容量Cy。604はリアクトルのコモンモード
のインダクタンスLn。605はノイズ源のインピーダ
ンスZr。606はノイズ源Vnである。
FIG. 6 is an equivalent circuit of FIG. 5 for common mode noise. In the figure, 601 is the impedance Zs of the AC power supply. 602 is the inductance Lc of the common mode choke coil. 603 is a parallel capacitance Cy of the R-phase and T-phase Y capacitors. 604 is a common mode inductance Ln of the reactor. 605 is the impedance Zr of the noise source. 606 is a noise source Vn.

【0043】周波数f,電圧Vnのノイズ源に対し、Z
sの端子間電圧Vをデシベルで表記したものを減衰量;
−20Log(V/Vn)とすると、本等価回路の減衰量は
次式となる。
For a noise source of frequency f and voltage Vn, Z
Attenuation is obtained by expressing the voltage V between terminals of s in decibels;
Assuming −20 Log (V / Vn), the attenuation of the present equivalent circuit is given by the following equation.

【0044】[0044]

【数1】 −20Log(V/Vn)=−20Log(Zs)+20Log[Zs+ωLc +{ωCy(Zs+ωLc)+1}(ωLn+Zr)] …(数1) ここで、ω=2πf。-20Log (V / Vn) =-20Log (Zs) + 20Log [Zs + ωLc + {ωCy (Zs + ωLc) +1} (ωLn + Zr)] (Formula 1) where ω = 2πf.

【0045】次に、数1より求めた減衰量と周波数の関
係を図7に示す。図では比較のため、リアクトルが挿入
されていない場合、即ち、Ln=0の時の関係を点線で
同時に示している。
Next, FIG. 7 shows the relationship between the amount of attenuation and the frequency obtained from equation (1). In the figure, for the sake of comparison, the case where no reactor is inserted, that is, the relationship when Ln = 0, is simultaneously indicated by a dotted line.

【0046】ここで、Zsは装置の接続される場所など
の条件により変化する。そこで、各規格で用いられる疑
似電源回路網のコモンモードの値を用い、Zs=25Ω
としている。また、Zrも接続される負荷により変わる
が、負荷とアース間の寄生容量を想定して、Zr=2n
Fの容量性インピーダンスとしている。そして、この他
のそれぞれの素子は、Lc=3mH,Cy=10nF,
Ln=2.5mH 、の理想素子とし、周波数依存性は考
慮していない。また、各素子および配線に寄生する容量
およびインダクタンスも無視している。このため、図で
は、周波数が増加するに従い、減衰量も増加している
が、実際は十数MHz付近から減衰量は減っていく。
Here, Zs changes depending on conditions such as a place where the apparatus is connected. Therefore, using the common mode value of the pseudo power supply network used in each standard, Zs = 25Ω
And Zr also varies depending on the load connected, but assuming a parasitic capacitance between the load and the ground, Zr = 2n
F is the capacitive impedance. Each of the other elements has Lc = 3 mH, Cy = 10 nF,
Ln = 2.5 mH, an ideal element, and frequency dependence is not considered. Further, the capacitance and the inductance parasitic to each element and the wiring are neglected. For this reason, in the figure, the attenuation increases as the frequency increases, but actually the attenuation decreases from around ten and several MHz.

【0047】しかし、図よりリアクトルの挿入により減
衰量が大きく増加し、10MHzでは、その差が約10
0dBも存在していることが分かる。
However, as shown in the figure, the insertion of the reactor greatly increases the attenuation. At 10 MHz, the difference is about 10%.
It can be seen that 0 dB is also present.

【0048】図8は、ノーマルモードノイズに対する図
5の等価回路である。図で、801はコモンモードチョ
ークコイルのノーマルモードの電流に対するインダクタ
ンスLco。802はXコンデンサの容量Cx。803
はリアクトルのノーマルモードのインダクタンスLnで
ある。
FIG. 8 is an equivalent circuit of FIG. 5 for normal mode noise. In the figure, reference numeral 801 denotes an inductance Lco of a common mode choke coil with respect to a normal mode current. 802 is the capacitance Cx of the X capacitor. 803
Is a normal mode inductance Ln of the reactor.

【0049】本等価回路の減衰量は次式となる。The amount of attenuation of this equivalent circuit is as follows.

【0050】[0050]

【数2】 −20Log(V/Vn)=−20Log(Zs/2)+20Log[Zs +2ωLco+{ωCx(Zs+2ωLco) +1}(2ωLn+Zr)] …(数2) 上式より求めた減衰量と周波数の関係を図9に示す。図
では比較のため、リアクトルが挿入されていない場合、
即ち、Ln=0の時の関係を点線で同時に示している。
-20Log (V / Vn) =-20Log (Zs / 2) + 20Log [Zs + 2ωLco + {ωCx (Zs + 2ωLco) +1} (2ωLn + Zr)] (Equation 2) Relationship between attenuation amount and frequency obtained from the above equation Is shown in FIG. In the figure, for comparison, when no reactor is inserted,
That is, the relationship at the time of Ln = 0 is simultaneously shown by the dotted line.

【0051】ここでも、Zsは装置の接続される場所な
どの条件により変化する。そこで、各規格で用いられる
疑似電源回路網のノーマルモードの値を用い、Zs=1
00Ωとしている。また、Zrも接続される負荷により
変わるが、負荷内での寄生容量を想定して、Zr=2n
Fの容量性インピーダンスとしている。コモンモードチ
ョークコイルはノーマルモードの電流に対して生じる磁
束は互いに打ち消されるため、洩れ磁束分の小さい値の
インダクタンスLco=20nHとしている。そして、
この他のそれぞれの素子は、Cy=10nF,Ln=
2.5mH 、の理想素子とし、周波数依存性は考慮して
いない。また、各素子および配線に寄生する容量および
インダクタンスも無視している。このため、図では、周
波数が増加するに従い、減衰量も増加しているが、実際
は十数MHz付近から減衰量は減っていく。
Also in this case, Zs changes depending on conditions such as a place where the apparatus is connected. Therefore, using the value of the normal mode of the pseudo power supply network used in each standard, Zs = 1
00Ω. Zr also changes depending on the connected load. However, assuming a parasitic capacitance in the load, Zr = 2n
F is the capacitive impedance. Since the common mode choke coil cancels out the magnetic fluxes generated with respect to the normal mode current, the inductance Lco of the small value of the leakage magnetic flux is set to Lco = 20 nH. And
Each of the other elements has Cy = 10 nF and Ln =
It is an ideal element of 2.5 mH, and frequency dependence is not considered. Further, the capacitance and the inductance parasitic to each element and the wiring are neglected. For this reason, in the figure, the attenuation increases as the frequency increases, but actually the attenuation decreases from around ten and several MHz.

【0052】しかし、図より明らかな様に、リアクトル
を挿入しない場合は、10MHz付近まで約5dB程度
しか減衰量が得られないのに対し、リアクトルを挿入す
ると、周波数の増加に伴い、減衰量も大きく減加するこ
とが分かる。そして、仮に10MHzでは、その差が1
00dBを越える減衰量が得られることが分かる。以上
のように、本発明によれば、リアクトルをR相およびT
相のそれぞれの入力に挿入することにより、コンデンサ
平滑型整流回路の電源高調波電流を抑制し、力率を改善
することが可能で、かつ、電磁ノイズを抑制することが
可能であることが分かる。さらに、リアクトルのノイズ
抑制効果により、ノイズフィルタの減衰量を低減し、ノ
イズフィルタの小型化と低コスト化、延いては、コンバ
ータ装置の小型化,低コスト化が可能となることが分か
る。
However, as is apparent from the figure, when no reactor is inserted, only about 5 dB of attenuation is obtained up to around 10 MHz, whereas when a reactor is inserted, the attenuation increases with the frequency. It can be seen that the amount greatly decreases. And, at 10 MHz, the difference is 1
It can be seen that an attenuation exceeding 00 dB can be obtained. As described above, according to the present invention, the reactor is changed to the R phase and the T phase.
It can be seen that the power supply harmonic current of the capacitor smoothing type rectifier circuit can be suppressed, the power factor can be improved, and the electromagnetic noise can be suppressed by inserting it into each phase input. . Further, it can be seen that the noise suppression effect of the reactor reduces the amount of attenuation of the noise filter, thereby making it possible to reduce the size and cost of the noise filter and, consequently, to reduce the size and cost of the converter device.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明によれば、リアクトルをR相およ
びT相のそれぞれの入力に挿入することにより、コンデ
ンサ平滑型整流回路の電源高調波電流の抑制と、力率の
改善に加え、電磁ノイズを抑制することが可能となる。
また、リアクトルのノイズ抑制効果により、ノイズフィ
ルタの減衰量を低減し、ノイズフィルタの小型化と低コ
スト化が可能となる。さらに、磁気的に結合したコアで
上記リアクトルを構成することによりリアクトル自身を
小型化することが可能となる。
According to the present invention, by inserting a reactor into each of the R-phase and T-phase inputs, the power supply harmonic current of the capacitor smoothing type rectifier circuit can be suppressed, the power factor can be improved, and the power factor can be improved. Noise can be suppressed.
In addition, the noise suppression effect of the reactor reduces the amount of attenuation of the noise filter, thereby making it possible to reduce the size and cost of the noise filter. Furthermore, the reactor itself can be reduced in size by constituting the reactor with a magnetically coupled core.

【0054】このため特に、電源高調波電流が少なく、
高力率、かつ、低電磁ノイズで、小型,低コストが要求
されるコンバータ装置で有益である。
For this reason, in particular, the power supply harmonic current is small,
The present invention is useful for a converter device requiring a high power factor, low electromagnetic noise, small size and low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示す回路図。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例を示す回路図。FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施例を示す回路図。FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図4】コモンモードおよびノーマルモードともインダ
クタンスが得られるリアクトルの実施例を示す説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an embodiment of a reactor in which inductance is obtained in both the common mode and the normal mode.

【図5】本発明の第4の実施例を示す回路図。FIG. 5 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図6】図5のコモンモードに対する等価回路図。6 is an equivalent circuit diagram for the common mode in FIG.

【図7】リアクトルの有無によるコモンモードノイズの
減衰効果を示す回路図。
FIG. 7 is a circuit diagram showing the effect of attenuating common mode noise depending on the presence or absence of a reactor.

【図8】図5のノーマルモードに対する等価回路図。8 is an equivalent circuit diagram for the normal mode in FIG.

【図9】リアクトルの有無によるノーマルモードノイズ
の減衰効果を示す回路図。
FIG. 9 is a circuit diagram showing an attenuation effect of normal mode noise depending on the presence or absence of a reactor.

【図10】従来のコンバータを示す回路図。FIG. 10 is a circuit diagram showing a conventional converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101…負荷、102…コンバータ、103…リアクト
ル、104…交流電源。
101: load, 102: converter, 103: reactor, 104: AC power supply.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保 謙二 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Kenji Kubo 7-1-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Within Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】単相入力でコンデンサ平滑型の整流回路の
R相およびT相のそれぞれの入力にリアクトルを挿入し
たことを特徴とするコンバータ装置。
1. A converter device wherein a reactor is inserted into each of the R-phase and T-phase inputs of a rectifier circuit of a capacitor smoothing type with a single-phase input.
【請求項2】単相入力でコンデンサ平滑型の整流回路の
R相およびT相のそれぞれの入力にリアクトルが挿入さ
れ、上記リアクトルは、R相およびT相が電気的に絶縁
され、磁気的にも独立されていることを特徴とするコン
バータ装置。
2. A reactor is inserted into each of the R-phase and T-phase inputs of a rectifier circuit of a capacitor smoothing type with a single-phase input. The converter device is also independent.
【請求項3】単相入力でコンデンサ平滑型の整流回路の
R相およびT相のそれぞれの入力にリアクトルが挿入さ
れ、上記リアクトルは、R相およびT相が電気的に絶縁
され、ノーマルモードのインダクタンスを優先的に生じ
るように磁気的に結合されていることを特徴とするコン
バータ装置。
3. A reactor is inserted in each of the R-phase and T-phase inputs of a single-phase input, capacitor-smoothing type rectifier circuit. A converter device which is magnetically coupled so as to preferentially generate inductance.
【請求項4】単相入力でコンデンサ平滑型の整流回路の
R相およびT相のそれぞれの入力にリアクトルが挿入さ
れ、上記リアクトルは、R相およびT相が電気的に絶縁
され、ノーマルモードおよびコモンモードともインダク
タンスを生じるように磁気的に結合されていることを特
徴とするコンバータ装置。
4. A reactor is inserted in each of the R-phase and T-phase inputs of a single-phase input, capacitor-smoothing type rectifier circuit. A converter device characterized by being magnetically coupled so as to generate an inductance with a common mode.
【請求項5】単相入力でコンデンサ平滑型の整流回路の
R相およびT相のそれぞれの入力にリアクトルが挿入さ
れ、上記リアクトルの入力または出力の一方または両方
にノイズフィルタが挿入されていることを特徴とするコ
ンバータ装置。
5. A reactor having a single-phase input, a reactor inserted into each of the R-phase and T-phase inputs of the capacitor smoothing rectifier circuit, and a noise filter inserted into one or both of the input and output of the reactor. A converter device characterized by the above-mentioned.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004504798A (en) * 2000-07-13 2004-02-12 エプコス アクチエンゲゼルシャフト Power filter
JP2011041415A (en) * 2009-08-17 2011-02-24 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd Power converter
JP2011193593A (en) * 2010-03-12 2011-09-29 Mitsubishi Electric Corp Ac-dc converter and air conditioner

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004504798A (en) * 2000-07-13 2004-02-12 エプコス アクチエンゲゼルシャフト Power filter
JP4681207B2 (en) * 2000-07-13 2011-05-11 エプコス アクチエンゲゼルシャフト Power supply filter
JP2011041415A (en) * 2009-08-17 2011-02-24 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd Power converter
JP2011193593A (en) * 2010-03-12 2011-09-29 Mitsubishi Electric Corp Ac-dc converter and air conditioner

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