JPH1084670A - Ａｃ電源の調波歪みを防ぎ、整流器の複合調波電力要求を飽和させる反射器・ポンプ網 - Google Patents
Ａｃ電源の調波歪みを防ぎ、整流器の複合調波電力要求を飽和させる反射器・ポンプ網Info
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- JPH1084670A JPH1084670A JP9114844A JP11484497A JPH1084670A JP H1084670 A JPH1084670 A JP H1084670A JP 9114844 A JP9114844 A JP 9114844A JP 11484497 A JP11484497 A JP 11484497A JP H1084670 A JPH1084670 A JP H1084670A
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- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Abstract
(57)【要約】
【課題】 航空機の４００ＨｚのＡＣ電源などでＡＣ／
ＤＣ変換器によりＤＣ電力を生成するとき、発生する調
波雑音がＡＣ電源に戻って他の計器などの誤動作の原因
になることのないよう防ぐ、受動装置を提供する。 【解決手段】 ＡＣ電源（１２）とＡＣ／ＤＣ変換器内
の全波整流器（１８）の間に挿入する反射器・ポンプ網
（１０）を提供する。全波整流過程が生成する複合調波
電流要求は、網内のポンプ（１６）が飽和させる。さら
にこの複合調波電流要求は、網内の反射器（１４）がＡ
Ｃ電源（１２）から絶縁する。
ＤＣ変換器によりＤＣ電力を生成するとき、発生する調
波雑音がＡＣ電源に戻って他の計器などの誤動作の原因
になることのないよう防ぐ、受動装置を提供する。 【解決手段】 ＡＣ電源（１２）とＡＣ／ＤＣ変換器内
の全波整流器（１８）の間に挿入する反射器・ポンプ網
（１０）を提供する。全波整流過程が生成する複合調波
電流要求は、網内のポンプ（１６）が飽和させる。さら
にこの複合調波電流要求は、網内の反射器（１４）がＡ
Ｃ電源（１２）から絶縁する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は電力分配回路に関
し、より特定すると、網に分散された各直流（ＤＣ）電
力負荷が発生する過度の調波電気雑音から交流（ＡＣ）
電源を保護するシステムと装置に関する。
し、より特定すると、網に分散された各直流（ＤＣ）電
力負荷が発生する過度の調波電気雑音から交流（ＡＣ）
電源を保護するシステムと装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電源設計ではＤＣ負荷にきれいな
ＤＣ出力を生成することに重点が置かれ、雑音が発生し
てＡＣ電源に戻ることは全く無視されている。ＡＣ電源
を５０Ｈｚまたは６０Ｈｚで局所発電所から分岐送電線
と配電線と変圧器を経て配電する場合はこれは問題な
い。これらの装置は、広がった分散負荷を互いに絶縁す
る。しかし、航空機や船に搭載する種々の計器や機能的
サブシステムの電源として４００ＨｚのＡＣ配電システ
ムを用いる場合は、事情がかなり異なる。
ＤＣ出力を生成することに重点が置かれ、雑音が発生し
てＡＣ電源に戻ることは全く無視されている。ＡＣ電源
を５０Ｈｚまたは６０Ｈｚで局所発電所から分岐送電線
と配電線と変圧器を経て配電する場合はこれは問題な
い。これらの装置は、広がった分散負荷を互いに絶縁す
る。しかし、航空機や船に搭載する種々の計器や機能的
サブシステムの電源として４００ＨｚのＡＣ配電システ
ムを用いる場合は、事情がかなり異なる。
【０００３】ＡＣ電源からＤＣ電力を出す電源はよく知
られており、照明からパーソナルコンピュータまで、種
々の電力負荷に用いられている。これらの電源は一般
に、基本的なＡＣ／ＤＣ変換を行う整流器と、パルス状
のＤＣを平滑化して滑らかなＤＣ電力を供給する出力の
大きな蓄電コンデンサを備える。入力ＡＣ電源が実質的
に正弦電圧波形であるのに比べて、これらの回路へのＡ
Ｃ電流入力はピークが鋭く継続時間の短いパルスになり
やすい。まずいことにパルス入力電流は奇数調波に富む
ので、電源の入力での力率が悪くなる。
られており、照明からパーソナルコンピュータまで、種
々の電力負荷に用いられている。これらの電源は一般
に、基本的なＡＣ／ＤＣ変換を行う整流器と、パルス状
のＤＣを平滑化して滑らかなＤＣ電力を供給する出力の
大きな蓄電コンデンサを備える。入力ＡＣ電源が実質的
に正弦電圧波形であるのに比べて、これらの回路へのＡ
Ｃ電流入力はピークが鋭く継続時間の短いパルスになり
やすい。まずいことにパルス入力電流は奇数調波に富む
ので、電源の入力での力率が悪くなる。
【０００４】パルス入力電流の問題を解決するためにい
ろいろの種類の装置が開発されている。その多くは能動
回路、すなわち離散的または集中的な形式のトランジス
タ化した制御回路を備える。これらの回路は一般に入力
電流を監視し、パルス幅変調（ＰＷＭ）などの種々の制
御方式を用いて、入力電流を整形して入力電圧に実質的
に整合させ、ほとんど１００％の力率を、すなわちＡＣ
電源に対して調波のない負荷を生成する。
ろいろの種類の装置が開発されている。その多くは能動
回路、すなわち離散的または集中的な形式のトランジス
タ化した制御回路を備える。これらの回路は一般に入力
電流を監視し、パルス幅変調（ＰＷＭ）などの種々の制
御方式を用いて、入力電流を整形して入力電圧に実質的
に整合させ、ほとんど１００％の力率を、すなわちＡＣ
電源に対して調波のない負荷を生成する。
【０００５】従来の能動的制御装置は線の過渡現象に敏
感なので、能動回路を保護する手段を講じなければなら
ない。また、適当な大きさの電力要素を用いるために、
高周波で動作させることが多い。このため放射および伝
導雑音が発生して、線の絶縁問題を生じることがある。
このような雑音や線の絶縁の問題を解決するにはそのた
めの回路が必要になるので、装置の複雑さとコストが増
加する。
感なので、能動回路を保護する手段を講じなければなら
ない。また、適当な大きさの電力要素を用いるために、
高周波で動作させることが多い。このため放射および伝
導雑音が発生して、線の絶縁問題を生じることがある。
このような雑音や線の絶縁の問題を解決するにはそのた
めの回路が必要になるので、装置の複雑さとコストが増
加する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】受動装置も用いられて
いるが、実質的に１００％の力率を達成することは一般
にできない。しかし受動装置は確かに力率も負荷からの
調波雑音フィードバックも大幅に改善することができ
る。ほとんどの受動装置は誘導要素の線形性を利用して
いるようである。しかし低いＡＣ電源周波数で高電力応
用に必要な線形性とインダクタンスを得るには、必要な
インダクタの物理的な寸法が非常に大きくなる。寸法と
重量がこのように大きいので、コンパクトな外装とでき
るだけ可搬的であることが必要な多くの応用には従来の
受動装置は望ましくない。
いるが、実質的に１００％の力率を達成することは一般
にできない。しかし受動装置は確かに力率も負荷からの
調波雑音フィードバックも大幅に改善することができ
る。ほとんどの受動装置は誘導要素の線形性を利用して
いるようである。しかし低いＡＣ電源周波数で高電力応
用に必要な線形性とインダクタンスを得るには、必要な
インダクタの物理的な寸法が非常に大きくなる。寸法と
重量がこのように大きいので、コンパクトな外装とでき
るだけ可搬的であることが必要な多くの応用には従来の
受動装置は望ましくない。
【０００７】従来の受動装置は共振回路動作を含む。共
振回路はインダクタとコンデンサを選択して、ＡＣ電源
周波数の数倍の所定の周波数で共振させる。インダクタ
をＡＣ電源および負荷に直列または並列に接続して、線
形的動作と正弦的動作を行う線形回路要素と位相分析に
よりモデル化する。
振回路はインダクタとコンデンサを選択して、ＡＣ電源
周波数の数倍の所定の周波数で共振させる。インダクタ
をＡＣ電源および負荷に直列または並列に接続して、線
形的動作と正弦的動作を行う線形回路要素と位相分析に
よりモデル化する。
【０００８】ビースレイ(Beasley) の米国特許第５，４
１６，６８７号、１９９５年５月１６日発行、の共振線
形装置の主な限界は、鋼製のインダクタが大きくて同調
する網のＱが低いために訂正波形の制御性が悪いこと
と、大電流を通ししかも線形動作と低Ｉ2 Ｒ損失を保つ
線形インダクタが必要なためにインダクタの寸法が大き
くなることである。
１６，６８７号、１９９５年５月１６日発行、の共振線
形装置の主な限界は、鋼製のインダクタが大きくて同調
する網のＱが低いために訂正波形の制御性が悪いこと
と、大電流を通ししかも線形動作と低Ｉ2 Ｒ損失を保つ
線形インダクタが必要なためにインダクタの寸法が大き
くなることである。
【０００９】ビースレイによる別の型の受動動作は通過
帯を制限する。「この技術でよく知られているように、
純正弦波以外の任意の波形は、位相と振幅の異なる他の
調波から成る」。ＡＣ入力電力の整流と濾波により発生
するパルス電流波は複合波である。通過帯制限装置はＡ
Ｃ電源からの電力の通過帯を制御して調波を阻止し、線
電流に歪みが生じるのを防ぐ。通過帯制限の主な限界
は、大型のインダクタが必要なことと、発生する有効Ｄ
Ｃ出力電圧が大幅に低下することである。所望の通過帯
制限を達成するには、何段かのフィルタも必要であろ
う。
帯を制限する。「この技術でよく知られているように、
純正弦波以外の任意の波形は、位相と振幅の異なる他の
調波から成る」。ＡＣ入力電力の整流と濾波により発生
するパルス電流波は複合波である。通過帯制限装置はＡ
Ｃ電源からの電力の通過帯を制御して調波を阻止し、線
電流に歪みが生じるのを防ぐ。通過帯制限の主な限界
は、大型のインダクタが必要なことと、発生する有効Ｄ
Ｃ出力電圧が大幅に低下することである。所望の通過帯
制限を達成するには、何段かのフィルタも必要であろ
う。
【００１０】従来の航空機の電源は４００Ｈｚ電力を分
配するが、基本的な４００Ｈｚ周波数以外の周波数によ
りしばしば質が低下する。たとえば、航空機や他の電源
で望ましい入力周波数が４００Ｈｚである場合、８００
Ｈｚ、１２００Ｈｚ、１６００Ｈｚ、２０００Ｈｚ、最
大３６００Ｈｚなどの奇数および偶数の調波が含まれる
ことが珍しくない。８２０Ｈｚや１２２０Ｈｚなどの別
の周波数も起こり得る。ＡＣ／ＤＣ電力変換器の４００
Ｈｚ入力にこのようなスプリアス周波数があるときは、
それが３％から４％の量であっても、うなり周波数を生
成して航空機の室内蛍光灯に「ちらつき」を生じる可能
性がある。計器盤の計器や補助システムには、この他の
一層深刻な影響が見られる。またこのようなうなり周波
数は電力制御システムから電磁妨害として放射され、無
線および航行システムの誤動作の原因になる。
配するが、基本的な４００Ｈｚ周波数以外の周波数によ
りしばしば質が低下する。たとえば、航空機や他の電源
で望ましい入力周波数が４００Ｈｚである場合、８００
Ｈｚ、１２００Ｈｚ、１６００Ｈｚ、２０００Ｈｚ、最
大３６００Ｈｚなどの奇数および偶数の調波が含まれる
ことが珍しくない。８２０Ｈｚや１２２０Ｈｚなどの別
の周波数も起こり得る。ＡＣ／ＤＣ電力変換器の４００
Ｈｚ入力にこのようなスプリアス周波数があるときは、
それが３％から４％の量であっても、うなり周波数を生
成して航空機の室内蛍光灯に「ちらつき」を生じる可能
性がある。計器盤の計器や補助システムには、この他の
一層深刻な影響が見られる。またこのようなうなり周波
数は電力制御システムから電磁妨害として放射され、無
線および航行システムの誤動作の原因になる。
【００１１】したがってボーイング・エアクラフト社は
仕様書Ｄ６４４５８８Ｗを発行し、その一部に次のよう
に述べている。「調波のない通常のＡＣ電圧で付勢する
とき、負荷装置は、規格基本要素の３０％を調波の次数
で割った値と、３アンペアを調波の次数で割った値の、
どちらか小さい方を越える奇数調波電流を要求してはな
らない」。また、「負荷装置は、規格基本要素の１０％
を調波の次数で割った値と、１アンペアを調波の次数で
割った値の、どちらか小さい方を越える３の奇数倍(odd
triplets)（３、９、１５、２１など）の調波電流を要
求してはならない」。
仕様書Ｄ６４４５８８Ｗを発行し、その一部に次のよう
に述べている。「調波のない通常のＡＣ電圧で付勢する
とき、負荷装置は、規格基本要素の３０％を調波の次数
で割った値と、３アンペアを調波の次数で割った値の、
どちらか小さい方を越える奇数調波電流を要求してはな
らない」。また、「負荷装置は、規格基本要素の１０％
を調波の次数で割った値と、１アンペアを調波の次数で
割った値の、どちらか小さい方を越える３の奇数倍(odd
triplets)（３、９、１５、２１など）の調波電流を要
求してはならない」。
【００１２】この目的に対して、レブラン(Levran)他の
米国特許第５，４９１，６２４号、１９９６年２月１３
日発行、は交流電流（ＡＣ）を直流電流（ＤＣ）に変換
する電力変換システムについて述べている。前記発明の
一実施態様は、「入力ＡＣ電力と、入力ＡＣ電力をＤＣ
出力に選択的に変換できる一連の切り替え要素との間
に、インピーダンスを設ける」。このシステムは、入力
ＡＣ電力の任意の数の異なる位相に用いることができる
し、また固定周波数モードまたはヒステリシスモードで
動作させることができる。ＤＣ出力電圧を用いる純要求
や入力ＡＣ電力の瞬時位相に適合するように修正した要
求など、考えられるほとんどの応用においてフィードバ
ックが必要である。この回路の利点は、電源周波数に比
べて比較的高い周波数で切り替えることにより、ＡＣ電
源の調波歪みが小さいことである。他の方式ではＤＣ出
力に電力を供給するのに大型の変圧器が必要であるが、
この場合はそれを用いないので、回路の寸法と重量は減
ると考えられる。
米国特許第５，４９１，６２４号、１９９６年２月１３
日発行、は交流電流（ＡＣ）を直流電流（ＤＣ）に変換
する電力変換システムについて述べている。前記発明の
一実施態様は、「入力ＡＣ電力と、入力ＡＣ電力をＤＣ
出力に選択的に変換できる一連の切り替え要素との間
に、インピーダンスを設ける」。このシステムは、入力
ＡＣ電力の任意の数の異なる位相に用いることができる
し、また固定周波数モードまたはヒステリシスモードで
動作させることができる。ＤＣ出力電圧を用いる純要求
や入力ＡＣ電力の瞬時位相に適合するように修正した要
求など、考えられるほとんどの応用においてフィードバ
ックが必要である。この回路の利点は、電源周波数に比
べて比較的高い周波数で切り替えることにより、ＡＣ電
源の調波歪みが小さいことである。他の方式ではＤＣ出
力に電力を供給するのに大型の変圧器が必要であるが、
この場合はそれを用いないので、回路の寸法と重量は減
ると考えられる。
【００１３】エドウイン・Ｊ・シャイレス(Shires)の米
国特許第５，３１１，４１９号、１９９４年５月１０日
発行、は航空機の１個以上の負荷に対して、多相ＡＣ電
力をＤＣ電力に変換する必要があることを示している。
航空機が地上にいる間に、地上電源車が供給する多相４
００ＨｚのＡＣ電力を計器盤の負荷用のＤＣ電力に変換
する。このようなＡＣ／ＤＣ電力変換は、ブリッジ構成
に接続した多数の整流器で行う。しかし得られる電流は
正弦波でなく、高レベルの低次の調波を含むはずであ
る。このような調波電流は、許容できないほどひどい電
圧波形歪みをＡＣ電源に生じる可能性がある。
国特許第５，３１１，４１９号、１９９４年５月１０日
発行、は航空機の１個以上の負荷に対して、多相ＡＣ電
力をＤＣ電力に変換する必要があることを示している。
航空機が地上にいる間に、地上電源車が供給する多相４
００ＨｚのＡＣ電力を計器盤の負荷用のＤＣ電力に変換
する。このようなＡＣ／ＤＣ電力変換は、ブリッジ構成
に接続した多数の整流器で行う。しかし得られる電流は
正弦波でなく、高レベルの低次の調波を含むはずであ
る。このような調波電流は、許容できないほどひどい電
圧波形歪みをＡＣ電源に生じる可能性がある。
【００１４】従来の技術では、変換器の入力側の調波電
流を減らすのに普通のＡＣ入力調波フィルタを用いる。
また、安全のために変換器の入力と出力を絶縁する必要
から、多数のブリッジ整流器と絶縁変圧器を用いた整流
器構成が試みられている。しかし要素を追加すると変換
器全体の寸法と重量がかなり増加するので、航空機のよ
うに寸法と重量をできるだけ小さくしなければならない
応用では、この方法の有用性には限界がある。
流を減らすのに普通のＡＣ入力調波フィルタを用いる。
また、安全のために変換器の入力と出力を絶縁する必要
から、多数のブリッジ整流器と絶縁変圧器を用いた整流
器構成が試みられている。しかし要素を追加すると変換
器全体の寸法と重量がかなり増加するので、航空機のよ
うに寸法と重量をできるだけ小さくしなければならない
応用では、この方法の有用性には限界がある。
【００１５】別の従来の方法では、制御されないダイオ
ードではなく制御可能な切り替え装置を用いて多相ＡＣ
電力を整流する。この方法を用いる変換器の一例は位相
制御整流器ブリッジである。しかし自然転流により制御
されるサイリスタの整流器ブリッジはＡＣ電源の入力力
率を悪くする可能性があるので、大きなＡＣ入力電源を
用いる必要がある。制御可能な切り替え装置を用いるＡ
Ｃ／ＤＣ変換器の一例がブルースタ(Brewster)他の米国
特許第４，１４３，４１４号に示されている。３相電圧
源が作る相間電圧を受けるのに、３個の別々の単相ＡＣ
／ＤＣ変換器を用いる。
ードではなく制御可能な切り替え装置を用いて多相ＡＣ
電力を整流する。この方法を用いる変換器の一例は位相
制御整流器ブリッジである。しかし自然転流により制御
されるサイリスタの整流器ブリッジはＡＣ電源の入力力
率を悪くする可能性があるので、大きなＡＣ入力電源を
用いる必要がある。制御可能な切り替え装置を用いるＡ
Ｃ／ＤＣ変換器の一例がブルースタ(Brewster)他の米国
特許第４，１４３，４１４号に示されている。３相電圧
源が作る相間電圧を受けるのに、３個の別々の単相ＡＣ
／ＤＣ変換器を用いる。
【００１６】各ＡＣ／ＤＣ変換器は相間ＡＣ電圧をＤＣ
電圧に変換する第１全波整流器と、前記第１全波整流器
に結合するＨブリッジ変換器を備える。Ｈブリッジ変換
器は、交互に動作しかつ絶縁変圧器の一次巻線に結合す
る第１対と第２対のサイリスタを備える。絶縁変圧器の
二次巻線は第２全波整流器ブリッジに結合する。ＡＣ／
ＤＣ変換器の第２全波整流器ブリッジは共に並列に接続
して全変換器の出力を形成する。ブルースタ他の特許に
示す変換器の１つの欠点は、サイリスタが自己転流しな
いので、正しく動作させるために共振転流回路が必要な
ことである。この共振転流回路を設けると全変換器の寸
法と重量が増加し、また３個の変換器が独立して動作す
るのでそれぞれへの供給電流の整合が保証されない。し
たがって３倍調波を完全には相殺しない。
電圧に変換する第１全波整流器と、前記第１全波整流器
に結合するＨブリッジ変換器を備える。Ｈブリッジ変換
器は、交互に動作しかつ絶縁変圧器の一次巻線に結合す
る第１対と第２対のサイリスタを備える。絶縁変圧器の
二次巻線は第２全波整流器ブリッジに結合する。ＡＣ／
ＤＣ変換器の第２全波整流器ブリッジは共に並列に接続
して全変換器の出力を形成する。ブルースタ他の特許に
示す変換器の１つの欠点は、サイリスタが自己転流しな
いので、正しく動作させるために共振転流回路が必要な
ことである。この共振転流回路を設けると全変換器の寸
法と重量が増加し、また３個の変換器が独立して動作す
るのでそれぞれへの供給電流の整合が保証されない。し
たがって３倍調波を完全には相殺しない。
【００１７】シャイレスは制御調波を完全に相殺し、簡
単で効率的に入力力率と出力電圧を制御するＡＣ／ＤＣ
電力変換器について述べている。シャイレスは、第１周
波数においてＮ個の相間入力ＡＣ波形の入力ＡＣ電力を
全出力ＤＣ電力に変換する電力変換器について述べてい
る。Ｎは２より大きい整数である。Ｎ個の相間ＡＣ／Ｄ
Ｃ変換器はそれぞれ相間波形を受け、出力は直列に接続
する。各ＡＣ／ＤＣ変換器は相間波形を整流して中間Ｄ
Ｃ電力を得る。変換器を整流器に接続して、第１周波数
より大きい第２周波数において中間ＤＣ電力を中間ＡＣ
電力に変換する。第２整流器を中間ＡＣ電力に接続し
て、変換器出力ＤＣ電力を得る。変換器出力ＤＣ電力を
結合して全出力ＤＣ電力を作り、Ｎ個の相間ＡＣ／ＤＣ
変換器を制御してＡＣ入力力率と調波を管理する。
単で効率的に入力力率と出力電圧を制御するＡＣ／ＤＣ
電力変換器について述べている。シャイレスは、第１周
波数においてＮ個の相間入力ＡＣ波形の入力ＡＣ電力を
全出力ＤＣ電力に変換する電力変換器について述べてい
る。Ｎは２より大きい整数である。Ｎ個の相間ＡＣ／Ｄ
Ｃ変換器はそれぞれ相間波形を受け、出力は直列に接続
する。各ＡＣ／ＤＣ変換器は相間波形を整流して中間Ｄ
Ｃ電力を得る。変換器を整流器に接続して、第１周波数
より大きい第２周波数において中間ＤＣ電力を中間ＡＣ
電力に変換する。第２整流器を中間ＡＣ電力に接続し
て、変換器出力ＤＣ電力を得る。変換器出力ＤＣ電力を
結合して全出力ＤＣ電力を作り、Ｎ個の相間ＡＣ／ＤＣ
変換器を制御してＡＣ入力力率と調波を管理する。
【００１８】本発明者スチーブ・スミスは以前の２つの
特許において、ＤＣ負荷の調波電流をそのＡＣ電源から
絶縁する網を説明した。米国特許第５，２５１，１２０
号、１９９３年１０月５日発行、と、第５，１１３，３
３５号、１９９２年５月１２発行、を参照していただき
たい。たとえば’３３５号特許は、ＡＣ入力電源に接続
するＤＣブリッジ整流器の各端子に直列に接続する並列
接続のインダクタおよびコンデンサと、前記ブリッジ整
流器の各入力に並列に接続する直列接続のインダクタお
よびコンデンサを備える、３相網を図示する。この網
は、ＤＣ電源の入力に並列に接続する少なくとも１個の
「共振器」と、ＤＣ電源の入力をＡＣ電力線に結合する
少なくとも１個の「反射器」の組み合せを用いる。各共
振器はインダクタとコンデンサの直列接続を備える。少
なくとも一部の反射器はインダクタとコンデンサの並列
接続を備える。
特許において、ＤＣ負荷の調波電流をそのＡＣ電源から
絶縁する網を説明した。米国特許第５，２５１，１２０
号、１９９３年１０月５日発行、と、第５，１１３，３
３５号、１９９２年５月１２発行、を参照していただき
たい。たとえば’３３５号特許は、ＡＣ入力電源に接続
するＤＣブリッジ整流器の各端子に直列に接続する並列
接続のインダクタおよびコンデンサと、前記ブリッジ整
流器の各入力に並列に接続する直列接続のインダクタお
よびコンデンサを備える、３相網を図示する。この網
は、ＤＣ電源の入力に並列に接続する少なくとも１個の
「共振器」と、ＤＣ電源の入力をＡＣ電力線に結合する
少なくとも１個の「反射器」の組み合せを用いる。各共
振器はインダクタとコンデンサの直列接続を備える。少
なくとも一部の反射器はインダクタとコンデンサの並列
接続を備える。
【００１９】’１２０号特許の図２に示す単独の共振器
はインダクタ１７０とコンデンサ１７２を備える。２個
の反射器の一方はインダクタ１５０とコンデンサ１５２
を備える。共振器は、正しい動作のためにＤＣ電源が必
要とする調波電流を提供する。反射器は調波エネルギー
を反射して電源に戻す。高次の調波電流のレベルを減衰
させるために、或る実施態様では、少なくとも１個のイ
ンダクタと１個の抵抗器を備える反射器を用いる。再び
図２において、このような反射器はインダクタ１４０と
抵抗器１４４を備える。共振器の数と反射器の数は応用
によって変わる。多くの応用で必要なのは、１個の共振
器と１個の反射器だけである。しかし全ての応用におい
て、それぞれは少なくとも１個は必要である。
はインダクタ１７０とコンデンサ１７２を備える。２個
の反射器の一方はインダクタ１５０とコンデンサ１５２
を備える。共振器は、正しい動作のためにＤＣ電源が必
要とする調波電流を提供する。反射器は調波エネルギー
を反射して電源に戻す。高次の調波電流のレベルを減衰
させるために、或る実施態様では、少なくとも１個のイ
ンダクタと１個の抵抗器を備える反射器を用いる。再び
図２において、このような反射器はインダクタ１４０と
抵抗器１４４を備える。共振器の数と反射器の数は応用
によって変わる。多くの応用で必要なのは、１個の共振
器と１個の反射器だけである。しかし全ての応用におい
て、それぞれは少なくとも１個は必要である。
【００２０】これらの回路の動作がよく理解されたの
で、今後は共振器をポンプと呼ぶ。それは、整流器のダ
イオードとの相互作用によりポンプ内のエネルギーレベ
ルがポンプアップされ、このエネルギーが整流器を通し
て負荷に移るからである。反射器の機能は、整流器を通
してこのエネルギーを負荷に反射することである。
で、今後は共振器をポンプと呼ぶ。それは、整流器のダ
イオードとの相互作用によりポンプ内のエネルギーレベ
ルがポンプアップされ、このエネルギーが整流器を通し
て負荷に移るからである。反射器の機能は、整流器を通
してこのエネルギーを負荷に反射することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】したがってこの発明の目
的は、優れた調波雑音除去網を提供することである。
的は、優れた調波雑音除去網を提供することである。
【００２２】この発明の別の目的は、厳しい工業要件を
満たすことのできる網を提供することである。
満たすことのできる網を提供することである。
【００２３】簡単に述べるとこの発明の一実施態様は、
ＡＣ電源とＡＣ／ＤＣ電力変換器内の全波整流器の間に
挿入する反射器・ポンプ網を備える。全波整流過程から
生じる複合調波電流要求は、網内のポンプが飽和させ
る。さらにこのような複合調波電流要求は、網内の反射
器によりＡＣ電源から絶縁される。
ＡＣ電源とＡＣ／ＤＣ電力変換器内の全波整流器の間に
挿入する反射器・ポンプ網を備える。全波整流過程から
生じる複合調波電流要求は、網内のポンプが飽和させ
る。さらにこのような複合調波電流要求は、網内の反射
器によりＡＣ電源から絶縁される。
【００２４】この発明の主な利点は、ポンプまたは任意
の反射器が同調する、最高の調波を越える調波でも、従
来の技術にくらべて調波レベルを大幅に減らす、優れた
調波雑音除去網を提供することである。またポンプまた
は任意の反射器が同調する、最高の調波を越える調波で
も、調波の３の奇数倍の選好減衰が得られる。
の反射器が同調する、最高の調波を越える調波でも、従
来の技術にくらべて調波レベルを大幅に減らす、優れた
調波雑音除去網を提供することである。またポンプまた
は任意の反射器が同調する、最高の調波を越える調波で
も、調波の３の奇数倍の選好減衰が得られる。
【００２５】この発明の利点は、調波の広いスペクトル
を減少させ、しかも非常に多くの調波のそれぞれに同調
する回路要素を用いない、優れた調波雑音除去網を提供
することである。
を減少させ、しかも非常に多くの調波のそれぞれに同調
する回路要素を用いない、優れた調波雑音除去網を提供
することである。
【００２６】この発明の別の利点は、より高い調波に同
調する回路要素を用いない、したがって製造性と実施態
様の安定性を高める優れた調波雑音除去網を提供するこ
とである。
調する回路要素を用いない、したがって製造性と実施態
様の安定性を高める優れた調波雑音除去網を提供するこ
とである。
【００２７】この発明の別の利点は、調波雑音の制御の
ための最も困難な工業標準を満たしまたは越える網を提
供することである。
ための最も困難な工業標準を満たしまたは越える網を提
供することである。
【００２８】この発明のこれらの目的と利点は、種々の
図面に示す好ましい実施態様の以下の詳細な説明を読め
ば、当業者に明らかになる。
図面に示す好ましい実施態様の以下の詳細な説明を読め
ば、当業者に明らかになる。
【００２９】
【実施例】図１はこの発明の反射器・ポンプ網の一実施
態様で、一般に数字１０で示す。網１０は単相ＡＣ電源
１２に２端子接続を行う。単相ＡＣ電源１２は航空機電
源構成における、一般に４００Ｈｚで動作する固定周波
数電源である。２端子反射器１４はＡＣ電源の一端子に
直列に接続し、２端子ポンプ１６はＡＣ／ＤＣ整流器１
８に並列に接続する。たとえばＡＣ／ＤＣ整流器１８
は、最終的にＤＣ電力を負荷１９に供給するＡＣ／ＤＣ
電力変換器の全波シリコンダイオード整流器ブリッジを
備える。一般にＡＣ／ＤＣ整流器１８は、ＡＣ電源１２
から複合調波電流要求を生成する。
態様で、一般に数字１０で示す。網１０は単相ＡＣ電源
１２に２端子接続を行う。単相ＡＣ電源１２は航空機電
源構成における、一般に４００Ｈｚで動作する固定周波
数電源である。２端子反射器１４はＡＣ電源の一端子に
直列に接続し、２端子ポンプ１６はＡＣ／ＤＣ整流器１
８に並列に接続する。たとえばＡＣ／ＤＣ整流器１８
は、最終的にＤＣ電力を負荷１９に供給するＡＣ／ＤＣ
電力変換器の全波シリコンダイオード整流器ブリッジを
備える。一般にＡＣ／ＤＣ整流器１８は、ＡＣ電源１２
から複合調波電流要求を生成する。
【００３０】２端子反射器１４は、関連する構成周波数
に依存する通過電流に複合応答を与える。一般に２端子
反射器１４は、ＡＣ／ＤＣ整流器１８が作る複合調波電
流要求に対して高いインピーダンスを与える。考え方と
して、このような複合調波電流は反射してＡＣ／ＤＣ整
流器１８に戻り、循環してＡＣ電源１２に流れるのが阻
止される。
に依存する通過電流に複合応答を与える。一般に２端子
反射器１４は、ＡＣ／ＤＣ整流器１８が作る複合調波電
流要求に対して高いインピーダンスを与える。考え方と
して、このような複合調波電流は反射してＡＣ／ＤＣ整
流器１８に戻り、循環してＡＣ電源１２に流れるのが阻
止される。
【００３１】２端子ポンプ１６は、関連する構成周波数
に依存して両端に現れる電圧に複合応答を与える。一般
に２端子ポンプ１６は、ＡＣ／ＤＣ整流器１８が作る複
合調波電流要求を飽和させる電流発生器として動作す
る。考え方として、ＡＣ／ＤＣ整流器１８が作るほとん
どの複合調波電流要求はポンプ１６が保持する蓄積エネ
ルギーにより満たされるので、ＡＣ電源１２に現れるの
が阻止される。ポンプを第５調波のすぐ上、たとえば線
周波数の５．３−５．５倍に同調させると、エネルギー
は効率よく電源から整流器を通って負荷に移るようであ
る。
に依存して両端に現れる電圧に複合応答を与える。一般
に２端子ポンプ１６は、ＡＣ／ＤＣ整流器１８が作る複
合調波電流要求を飽和させる電流発生器として動作す
る。考え方として、ＡＣ／ＤＣ整流器１８が作るほとん
どの複合調波電流要求はポンプ１６が保持する蓄積エネ
ルギーにより満たされるので、ＡＣ電源１２に現れるの
が阻止される。ポンプを第５調波のすぐ上、たとえば線
周波数の５．３−５．５倍に同調させると、エネルギー
は効率よく電源から整流器を通って負荷に移るようであ
る。
【００３２】図２はこの発明の反射器・ポンプ網の一実
施態様で、一般に数字２０で示す。網２０は単相ＡＣ電
源２２に２端子接続を行う。単相ＡＣ電源２２は航空機
電源構成における、一般に４００Ｈｚで動作する固定周
波数電源である。第１の２端子反射器２４はＡＣ電源の
一端子に直列に接続し、第２の２端子反射器２５は他方
の端子に直列に接続し、２端子ポンプ２６はＡＣ／ＤＣ
整流器２８に並列に接続する。たとえばＡＣ／ＤＣ整流
器２８は、最終的にＤＣ電力を負荷２９に供給するＡＣ
／ＤＣ電力変換器の全波シリコンダイオード整流器ブリ
ッジを備える。一般にＡＣ／ＤＣ整流器２８は、ＡＣ電
源２２から複合調波電流要求を生成する。
施態様で、一般に数字２０で示す。網２０は単相ＡＣ電
源２２に２端子接続を行う。単相ＡＣ電源２２は航空機
電源構成における、一般に４００Ｈｚで動作する固定周
波数電源である。第１の２端子反射器２４はＡＣ電源の
一端子に直列に接続し、第２の２端子反射器２５は他方
の端子に直列に接続し、２端子ポンプ２６はＡＣ／ＤＣ
整流器２８に並列に接続する。たとえばＡＣ／ＤＣ整流
器２８は、最終的にＤＣ電力を負荷２９に供給するＡＣ
／ＤＣ電力変換器の全波シリコンダイオード整流器ブリ
ッジを備える。一般にＡＣ／ＤＣ整流器２８は、ＡＣ電
源２２から複合調波電流要求を生成する。
【００３３】２端子反射器２４と２５は、関連する構成
周波数に依存する通過電流に複合応答を与える。一般に
２端子反射器２４と２５は、ＡＣ／ＤＣ整流器２８が作
る複合調波電流要求に対して高いインピーダンスを与え
る。考え方として、このような複合調波電流は反射して
ＡＣ／ＤＣ整流器２８に戻るので、ＡＣ電源２２に現れ
るのが阻止される。
周波数に依存する通過電流に複合応答を与える。一般に
２端子反射器２４と２５は、ＡＣ／ＤＣ整流器２８が作
る複合調波電流要求に対して高いインピーダンスを与え
る。考え方として、このような複合調波電流は反射して
ＡＣ／ＤＣ整流器２８に戻るので、ＡＣ電源２２に現れ
るのが阻止される。
【００３４】２端子ポンプ２６は、関連する構成周波数
に依存して両端に現れる電圧に複合応答を与える。一般
に２端子ポンプ２６は、ＡＣ／ＤＣ整流器２８が作る複
合調波電流要求を飽和させる電流発生器として動作す
る。考え方として、ＡＣ／ＤＣ整流器２８が作るほとん
どの複合調波電流要求はポンプ２６が保持する蓄積エネ
ルギーにより満たされるので、ＡＣ電源２２に現れるの
が阻止される。
に依存して両端に現れる電圧に複合応答を与える。一般
に２端子ポンプ２６は、ＡＣ／ＤＣ整流器２８が作る複
合調波電流要求を飽和させる電流発生器として動作す
る。考え方として、ＡＣ／ＤＣ整流器２８が作るほとん
どの複合調波電流要求はポンプ２６が保持する蓄積エネ
ルギーにより満たされるので、ＡＣ電源２２に現れるの
が阻止される。
【００３５】図３はこの発明の反射器・ポンプ網の一実
施態様で、一般に数字３０で示す。網３０は３相ＡＣ電
源３２に３端子接続を行う。３相ＡＣ電源３２は航空機
電源構成における、一般に４００Ｈｚで動作する固定周
波数電源である。第１の２端子反射器３４はＡＣ電源の
第１端子に直列に接続し、第２の２端子反射器３５はそ
の第２端子に直列に接続し、第３の２端子反射器３６は
その第３端子に直列に接続する。３個一組の２端子ポン
プ３７−３９はＡＣ／ＤＣ整流器４０の各対のコネクタ
に並列に接続する。たとえばＡＣ／ＤＣ整流器４０は、
最終的にＤＣ電力を負荷４１に供給するＡＣ／ＤＣ電力
変換器の全波シリコンダイオード整流器ブリッジを備え
る。一般にＡＣ／ＤＣ整流器４０は、ＡＣ電源３２から
の複合調波電流要求を生成する。
施態様で、一般に数字３０で示す。網３０は３相ＡＣ電
源３２に３端子接続を行う。３相ＡＣ電源３２は航空機
電源構成における、一般に４００Ｈｚで動作する固定周
波数電源である。第１の２端子反射器３４はＡＣ電源の
第１端子に直列に接続し、第２の２端子反射器３５はそ
の第２端子に直列に接続し、第３の２端子反射器３６は
その第３端子に直列に接続する。３個一組の２端子ポン
プ３７−３９はＡＣ／ＤＣ整流器４０の各対のコネクタ
に並列に接続する。たとえばＡＣ／ＤＣ整流器４０は、
最終的にＤＣ電力を負荷４１に供給するＡＣ／ＤＣ電力
変換器の全波シリコンダイオード整流器ブリッジを備え
る。一般にＡＣ／ＤＣ整流器４０は、ＡＣ電源３２から
の複合調波電流要求を生成する。
【００３６】図３はデルタ型の３相構成を示す。この発
明はＹ型の３相構成でもよい。
明はＹ型の３相構成でもよい。
【００３７】２端子反射器３４−３６は、関連する構成
周波数に依存する通過電流にそれぞれ複合応答を与え
る。一般に２端子反射器３４−３６は、ＡＣ／ＤＣ整流
器４０が作る複合調波電流要求に対して高いインピーダ
ンスを与える。考え方として、このような複合調波電流
は全て反射してＡＣ／ＤＣ整流器４０に戻り、ＡＣ電源
３２に現れるのが阻止される。
周波数に依存する通過電流にそれぞれ複合応答を与え
る。一般に２端子反射器３４−３６は、ＡＣ／ＤＣ整流
器４０が作る複合調波電流要求に対して高いインピーダ
ンスを与える。考え方として、このような複合調波電流
は全て反射してＡＣ／ＤＣ整流器４０に戻り、ＡＣ電源
３２に現れるのが阻止される。
【００３８】２端子ポンプ３７−３９は、関連する構成
周波数に依存してそれぞれ両端に現れる電圧に複合応答
を与える。一般に２端子ポンプ３７−３９は、ＡＣ／Ｄ
Ｃ整流器４０が作る複合調波電流要求の一部をそれぞれ
飽和させる電流発生器として動作する。考え方として、
ＡＣ／ＤＣ整流器４０が作るほとんどの複合調波電流要
求はポンプ３７−３９が保持する蓄積エネルギーにより
満たされるので、ＡＣ電源３２に現れるのが阻止され
る。
周波数に依存してそれぞれ両端に現れる電圧に複合応答
を与える。一般に２端子ポンプ３７−３９は、ＡＣ／Ｄ
Ｃ整流器４０が作る複合調波電流要求の一部をそれぞれ
飽和させる電流発生器として動作する。考え方として、
ＡＣ／ＤＣ整流器４０が作るほとんどの複合調波電流要
求はポンプ３７−３９が保持する蓄積エネルギーにより
満たされるので、ＡＣ電源３２に現れるのが阻止され
る。
【００３９】各反射器１４、２４、２５、３４−３６と
ポンプ１６、２６、３７−３９は関連するＡＣ電源１
２、２２、３２からたとえば４００Ｈｚでエネルギーを
受け、周波数に依存する振幅でその一部を戻す。たとえ
ば、共振周波数１２００Ｈｚのインダクタとコンデンサ
の組を４００Ｈｚ入力で励磁すると１２００Ｈｚの出力
が戻る。好ましくは、反射器１４、２４、２５、３４−
３６とポンプ１６、２６、３７−３９によるエネルギー
の戻しを調波の内容と振幅に同調させて、ＡＣ／ＤＣ整
流器１８、２８、４０の複合調波電流要求を飽和させ、
ＡＣ電源１２、２２、３２にスプリアス雑音が現れるの
を防ぐ。
ポンプ１６、２６、３７−３９は関連するＡＣ電源１
２、２２、３２からたとえば４００Ｈｚでエネルギーを
受け、周波数に依存する振幅でその一部を戻す。たとえ
ば、共振周波数１２００Ｈｚのインダクタとコンデンサ
の組を４００Ｈｚ入力で励磁すると１２００Ｈｚの出力
が戻る。好ましくは、反射器１４、２４、２５、３４−
３６とポンプ１６、２６、３７−３９によるエネルギー
の戻しを調波の内容と振幅に同調させて、ＡＣ／ＤＣ整
流器１８、２８、４０の複合調波電流要求を飽和させ、
ＡＣ電源１２、２２、３２にスプリアス雑音が現れるの
を防ぐ。
【００４０】図４Ａは、反射器１４、２４、２５、３４
−３６のどれにでも用いられる反射器５０の第１実施態
様を示す。コンデンサ５４と抵抗器５６の直列接続にイ
ンダクタ５２を並列に接続する。一実施態様では、イン
ダクタ５２は０．０１０ヘンリー、抵抗器５６は２７オ
ーム、コンデンサ５４は０．１マイクロファラッドであ
った。
−３６のどれにでも用いられる反射器５０の第１実施態
様を示す。コンデンサ５４と抵抗器５６の直列接続にイ
ンダクタ５２を並列に接続する。一実施態様では、イン
ダクタ５２は０．０１０ヘンリー、抵抗器５６は２７オ
ーム、コンデンサ５４は０．１マイクロファラッドであ
った。
【００４１】または反射器５０は図４Ｂに例を示す直列
接続段たとえばカスケードのいくつかのＬ−Ｒ−Ｃの組
を備えてよい。たとえば良い結果を示した実際の原型の
３段は表１に示す次の要素値を備える。
接続段たとえばカスケードのいくつかのＬ−Ｒ−Ｃの組
を備えてよい。たとえば良い結果を示した実際の原型の
３段は表１に示す次の要素値を備える。
【表１】
【００４２】図５は、任意のポンプ１６、２６、３７−
３９に用いてよい第１実施態様のポンプ６０を示す。コ
ンデンサ６４と抵抗器６６に直列にインダクタ６２を接
続する。この接続全体に並列にコンデンサ６８を接続す
る。一実施態様では、インダクタ６２は０．０１１４ヘ
ンリー、抵抗器６６は２７オーム、コンデンサ６４は
０．４４マイクロファラッド、コンデンサ６６は０．０
１マイクロファラッドであった。
３９に用いてよい第１実施態様のポンプ６０を示す。コ
ンデンサ６４と抵抗器６６に直列にインダクタ６２を接
続する。この接続全体に並列にコンデンサ６８を接続す
る。一実施態様では、インダクタ６２は０．０１１４ヘ
ンリー、抵抗器６６は２７オーム、コンデンサ６４は
０．４４マイクロファラッド、コンデンサ６６は０．０
１マイクロファラッドであった。
【００４３】本発明者スチーブ・スミスの米国特許第
５，１１３，３３５号、１９９２年５月１２日発行、に
示すものはこれに非常に似ている。この特許を引例とし
てここに挿入する。しかしインダクタ７０（’３３５号
の図１）とコンデンサ７２に直列の抵抗器がなく、イン
ダクタ７０とコンデンサ７２の直列接続に並列のコンデ
ンサもない。
５，１１３，３３５号、１９９２年５月１２日発行、に
示すものはこれに非常に似ている。この特許を引例とし
てここに挿入する。しかしインダクタ７０（’３３５号
の図１）とコンデンサ７２に直列の抵抗器がなく、イン
ダクタ７０とコンデンサ７２の直列接続に並列のコンデ
ンサもない。
【００４４】本発明者が種々の実験を行ったところ、下
流の整流器の複合調波電流要求を飽和させるポンプ６０
の能力に関して驚異的な結果が得られた。この結果が驚
異的である理由は、データによるとポンプ６０を流れる
電流は不連続でなく、理論的に予想された抵抗器６６に
よるＬ−Ｃ−Ｒの減衰動作が起こらないからである。実
験的に分かったのは抵抗器６６には最適値があること
で、これはたとえばポンプ６０の回路のＱが約１のとき
は負荷インピーダンスの約２０％である。詳しく言う
と、抵抗器６６を最適値にすると３の奇数倍の調波のエ
ネルギーが劇的に減少することが観測された。抵抗器６
６の値を２７オームにして行った実験では、調波振幅が
平均７２％減少し、３の奇数倍の調波、たとえば第３、
第６、第９などが８１％減少した。一般に抵抗器６６の
抵抗は、インダクタ６２の付随的な巻線抵抗と意図的に
挿入した直列抵抗との和より非常に大きくしなければな
らない。
流の整流器の複合調波電流要求を飽和させるポンプ６０
の能力に関して驚異的な結果が得られた。この結果が驚
異的である理由は、データによるとポンプ６０を流れる
電流は不連続でなく、理論的に予想された抵抗器６６に
よるＬ−Ｃ−Ｒの減衰動作が起こらないからである。実
験的に分かったのは抵抗器６６には最適値があること
で、これはたとえばポンプ６０の回路のＱが約１のとき
は負荷インピーダンスの約２０％である。詳しく言う
と、抵抗器６６を最適値にすると３の奇数倍の調波のエ
ネルギーが劇的に減少することが観測された。抵抗器６
６の値を２７オームにして行った実験では、調波振幅が
平均７２％減少し、３の奇数倍の調波、たとえば第３、
第６、第９などが８１％減少した。一般に抵抗器６６の
抵抗は、インダクタ６２の付随的な巻線抵抗と意図的に
挿入した直列抵抗との和より非常に大きくしなければな
らない。
【００４５】その場合でも、実験で抵抗器６６を加えた
だけでは、前に述べたボーイングの仕様書を十分満足し
なかった。仮説によると、整流過程で要求される厄介な
調波の広いスペクトル源を整流器入力に使用できる場合
は、このような調波は電力線に流れない。驚いたのは、
抵抗器６６がある場合もない場合も、３の奇数倍が優先
して改善されたことである。したがってコンデンサ６８
が必要である。
だけでは、前に述べたボーイングの仕様書を十分満足し
なかった。仮説によると、整流過程で要求される厄介な
調波の広いスペクトル源を整流器入力に使用できる場合
は、このような調波は電力線に流れない。驚いたのは、
抵抗器６６がある場合もない場合も、３の奇数倍が優先
して改善されたことである。したがってコンデンサ６８
が必要である。
【００４６】コンデンサ６８には好ましい範囲があり、
小さ過ぎては役に立たず、コンデンサ６４と同程度の大
き過ぎる値にするとポンプ６０の基本的な機能がなくな
る。したがって０＜Ｃ68< Ｃ64である。コンデンサ６４
を０．４４マイクロファラッドにした試験回路では、コ
ンデンサ６８を０．１０マイクロファラッドに選んだ。
小さ過ぎては役に立たず、コンデンサ６４と同程度の大
き過ぎる値にするとポンプ６０の基本的な機能がなくな
る。したがって０＜Ｃ68< Ｃ64である。コンデンサ６４
を０．４４マイクロファラッドにした試験回路では、コ
ンデンサ６８を０．１０マイクロファラッドに選んだ。
【００４７】たとえば図１−図３にどの反射器５０とポ
ンプ６０の組み合わせを用いても、全ての反射器を直列
に接続すると、基本周波数においてＡＣ電源に対する負
荷インピーダンスが少なくとも１０％増加することが好
ましい。非常に低インピーダンスのＡＣ主エネルギー源
により実質的に短絡された場合は、ポンプは正しく動作
しない。
ンプ６０の組み合わせを用いても、全ての反射器を直列
に接続すると、基本周波数においてＡＣ電源に対する負
荷インピーダンスが少なくとも１０％増加することが好
ましい。非常に低インピーダンスのＡＣ主エネルギー源
により実質的に短絡された場合は、ポンプは正しく動作
しない。
【００４８】特に注意しなければならないのは、この発
明の実施態様は、抑制する必要がある任意のまたは全て
の高次の調波周波数に同調する回路要素を用いることに
は関係がないことであって、整流過程の特定の調波電流
要求は、ポンプが飽和させまた反射器がＡＣ電源から絶
縁する。
明の実施態様は、抑制する必要がある任意のまたは全て
の高次の調波周波数に同調する回路要素を用いることに
は関係がないことであって、整流過程の特定の調波電流
要求は、ポンプが飽和させまた反射器がＡＣ電源から絶
縁する。
【００４９】この発明について好ましい実施態様を用い
て説明したが、この開示を制限的に解釈してはならな
い。この開示を読めば、当業者には種々の変更や修正が
明らかになる。したがって、この発明の真の精神と範囲
内にある変更や修正は、全て特許請求の範囲がカバーす
るものである。
て説明したが、この開示を制限的に解釈してはならな
い。この開示を読めば、当業者には種々の変更や修正が
明らかになる。したがって、この発明の真の精神と範囲
内にある変更や修正は、全て特許請求の範囲がカバーす
るものである。
【図１】単相ＡＣ電源からの奇数調波電流要求を防ぐ、
この発明の第１実施態様の反射器・ポンプ網のブロック
図。
この発明の第１実施態様の反射器・ポンプ網のブロック
図。
【図２】単相ＡＣ電源からの奇数調波電流要求を防ぐ、
この発明の第２実施態様の反射器・ポンプ網のブロック
図。
この発明の第２実施態様の反射器・ポンプ網のブロック
図。
【図３】３相ＡＣ電源からの奇数調波電流要求を防ぐ、
この発明の第３実施態様の反射器・ポンプ網のブロック
図。
この発明の第３実施態様の反射器・ポンプ網のブロック
図。
【図４】Ａは図１−図３の網に有用な代表的な反射器回
路の略図。Ｂは図１−図３の網に有用なカスケード反射
器回路の略図。
路の略図。Ｂは図１−図３の網に有用なカスケード反射
器回路の略図。
【図５】図１−図３の網に有用な代表的なポンプ回路の
略図。
略図。
１０ 反射器・ポンプ網 １２ ＡＣ電源 １４ 反射器 １６ ポンプ １８ ＡＣ／ＤＣ整流器 １９ 負荷
Claims (12)
- 【請求項１】 反射器・ポンプ網であって、 固定周波数の単相交流電源に接続する１対の入力端子
と、 複合調波電流要求を生成する整流器に接続する１対の出
力端子と、ただし前記複合調波電流要求は前記固定周波
数の単相交流電力の基本周波数の少なくとも３の奇数倍
の調波を含むもの、 前記入力端子と出力端子の間に接続して前記複合調波電
流要求を前記入力端子から絶縁する少なくとも１個の反
射器と、 前記出力端子の両端に接続して前記複合調波電流要求に
対して電源を飽和させる少なくとも１個のポンプ、を備
え、 前記反射器は前記基本周波数においてＡＣ電源に対する
負荷インピーダンスを少なくとも１０％増加させ、 前記ポンプと反射器は協同して、前記少なくとも３の奇
数倍の調波に含まれる周波数において前記入力端子と出
力端子の間の信号を絶縁する、反射器・ポンプ網。 - 【請求項２】 前記各反射器は直列接続のコンデンサと
抵抗器に並列に接続するインダクタを備え、それぞれ前
記少なくとも３の奇数倍の調波の周波数に依存する限界
値を持つ、請求項１記載の反射器・ポンプ網。 - 【請求項３】 前記各反射器はカスケード直列を持ち、
前記直列内の少なくとも１段は直列接続のコンデンサと
抵抗器にインダクタを並列に接続したものであり、それ
ぞれ前記少なくとも３の奇数倍の調波の周波数に依存す
る限界値を持つ、請求項１記載の反射器・ポンプ網。 - 【請求項４】 前記ポンプは第２コンデンサと抵抗器と
インダクタの直列接続に対して並列の第１コンデンサを
備え、それぞれ前記少なくとも３の奇数倍の調波の周波
数に依存する限界値を持ち、 前記第１コンデンサの容量は前記第２コンデンサの容量
より小さい、請求項１記載の反射器・ポンプ網。 - 【請求項５】 固定周波数の単相交流電源に接続する１
対の入力端子と、複合調波電流要求を生成する整流器に
接続する１対の出力端子を備える、改善された反射器・
ポンプ網であって、改善点は、 前記入力端子と出力端子の間に接続して前記複合調波電
流要求を前記入力端子から絶縁する少なくとも１個の反
射器と、ただし前記反射器は直列接続のコンデンサと抵
抗器に並列に接続するインダクタを備え、また前記反射
器は前記固定周波数の単相交流電力の基本周波数におい
てＡＣ電源に対する前記負荷インピーダンスを少なくと
も１０％増加させるもの、 前記出力端子の両端に接続して前記複合調波電流要求に
対して電源を飽和させる少なくとも１個のポンプ、ただ
し前記ポンプは第２コンデンサと抵抗器とインダクタの
直列接続に対して並列の第１コンデンサを備え、また前
記第１コンデンサの容量は前記第２コンデンサの容量よ
り小さいもの、であり、 前記整流器の調波電流要求を、３の奇数倍の調波を含む
広い周波数スペクトルにわたって、前記ポンプにより飽
和させまた前記反射器により阻止する、改善された反射
器・ポンプ網。 - 【請求項６】 前記各反射器はカスケード直列を持ち、
前記直列の少なくとも１段は直列接続のコンデンサと抵
抗器にインダクタを並列に接続したものであり、それぞ
れ前記少なくとも３の奇数倍の調波の周波数に依存する
限界値を持つ、請求項５記載の反射器・ポンプ網。 - 【請求項７】 反射器・ポンプ網であって、 固定周波数の３相交流電源に接続する１組の３入力端子
と、 複合調波電流要求を生成する整流器に接続する１組の３
出力端子と、ただし前記複合調波電流要求は３の奇数倍
の調波を含むもの、 各対応する入力端子と出力端子の対の間に接続して前記
複合調波電流要求を前記入力端子から絶縁する少なくと
も１個の反射器と、 前記出力端子の各対の両端に接続して前記複合調波電流
要求に対して電源を飽和させる少なくとも１個のポン
プ、を備える反射器・ポンプ網。 - 【請求項８】 前記各反射器は直列接続のコンデンサと
抵抗器に並列に接続するインダクタを備え、それぞれ前
記少なくとも３の奇数倍の調波の周波数に依存する限界
値を持つ、請求項７記載の反射器・ポンプ網。 - 【請求項９】 前記各反射器はカスケード直列を持ち、
前記直列内の少なくとも１段は直列接続のコンデンサと
抵抗器にインダクタを並列に接続したものであり、それ
ぞれ前記少なくとも３の奇数倍の調波の周波数に依存す
る限界値を持つ、請求項７記載の反射器・ポンプ網。 - 【請求項１０】 前記ポンプはコンデンサに直列接続の
インダクタに対して並列のコンデンサを備え、それぞれ
前記少なくとも３の奇数倍の調波の周波数に依存する限
界値を持つ、請求項７記載の反射器・ポンプ網。 - 【請求項１１】 固定周波数の３相交流電源に接続する
１組の３入力端子と、複合調波電流要求を生成する全波
整流器にデルタまたはＹ接続する１組の３出力端子、た
だし前記複合調波電流要求は３の倍数の調波を含むも
の、を備える、改善された反射器・ポンプ網であって、
改善点は、 各対応する入力端子と出力端子の間に接続して前記複合
調波電流要求を前記入力端子から絶縁する少なくとも１
個の反射器と、ただし前記各反射器は直列接続のコンデ
ンサと抵抗器に並列に接続するインダクタを備え、また
前記反射器は前記固定周波数の３相交流電力の基本周波
数においてＡＣ電源に対する負荷インピーダンスを少な
くとも１０％増加させるもの、 前記出力端子の各対の間に接続して前記複合調波電流要
求に対して電源を飽和させる少なくとも１個のポンプ、
ただし前記ポンプは第２コンデンサと抵抗器とインダク
タの直列接続に対して並列の第１コンデンサを備え、ま
た前記第１コンデンサの容量は前記第２コンデンサの容
量より小さいもの、であり、 前記整流器の調波電流要求を、高次の調波を含む広い周
波数スペクトルにわたって、前記ポンプにより飽和させ
また前記反射器により阻止する、改善された反射器・ポ
ンプ網。 - 【請求項１２】 前記各反射器はカスケード直列を持
ち、前記直列内の少なくとも１段は直列接続のコンデン
サと抵抗器にインダクタを並列に接続したものであり、
それぞれ前記少なくとも３の奇数倍の調波の周波数に依
存する限界値を持つ、請求項１１記載の反射器・ポンプ
網。
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| US642414 | 1996-05-03 | ||
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1996
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1997
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- 1997-04-30 DE DE69734489T patent/DE69734489T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-02 JP JP9114844A patent/JPH1084670A/ja active Pending
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