KR100544758B1 - 교류 라인에 연결된 능동 공통 모드 필터 - Google Patents

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Abstract

펄스폭 변조 구동 회로에서 공통 모드 전류를 줄이기 위한 능동 필터(11)가 제공된다. 상기 구동 회로는 교류원으로부터의 교류 라인들(L1, L2)에 연결된 정류기(10)와, 전류 감지기(13)를 통해 상기 정류기(10)의 출력에 연결된 입력 단자들 및 부하(13)를 구동하기 위해 연결된 출력 단자들을 갖는 PWM 인버터(12)를 포함한다. 상기 능동 필터(11)는 상기 정류기(10)의 출력들 사이에 직렬로 연결되어, 상기 전류 감지기(13)로부터 감지된 전류에 응답하여 상기 트랜지스터들의 제어 전극들을 제어함으로써 선형 영역에서 비전도 상태와 전도 상태 사이에서 교대로 스위칭되도록 제어되는 제 1 및 제 2 트랜지스터들(Q1, Q2)을 포함한다. 상기 트랜지스터들 사이의 출력 노드는 절연 캐패시터(C)를 통해 접지에 연결된다.
필터, 정류기, 트랜지스터, 전류, 교류

Description

교류 라인에 연결된 능동 공통 모드 필터{ACTIVE COMMON MODE FILTER CONNECTED IN A-C LINE}
본 출원은 2001년 5월 17일 출원된 미국 가 출원 번호 60/291,676, 제목, "교류 라인에 연결된 능동 공통 모드 필터(Active Common Mode Filter Connected In A-C Line)"의 우선권을 주장하는 것으로, 이는 본원의 참조로서 인용된다. 또한 이 출원은 2001년 3월 23일 출원된 미국 출원 번호 09/816,590, 제목, "공통 모드 전류의 감소를 위한 능동 필터(Active Filter For Reduction of Common Mode Current)"의 내용에 관한 것으로, 이는 본원의 참조로서 인용된다.
PWM(펄스폭 변조) 인버터에 대한 능동 공통 모드 필터가 공지되어 있으며, 이는 상기 언급된 출원 번호 09/816,590에 상세하게 설명되어 있다. 상기 출원의 능동 공통 모드 필터는 정류기 및 상기 정류기와 펄스폭 변조 구동 회로(pulse width modulated driving circuit)의 인버터 사이의 직류 링크에 위치한 전류 구동 회로(current driver circuit)를 포함한다.
도 1에 도시된 이 능동 공통 모드 필터에 있어서, 단자들(L1, L2)(단상의 경우)과 접지(GND)를 갖는 교류 라인 입력은 직류 링크 P(포지티브(positive)), N(네커티브(negative))에 의해 (미도시된, 적절한 제어로 각각의 레그(leg)에 사이리스터(thyristor) 또는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)를 이용할 수도 있는) 3상 PWM 인버터(12)에 연결된 전파 브리지 연결 정류기(10)(full wave bridge connected rectifier)에 연결된다. 이후, 인버터(12)는 교류 모터(13)를 구동한다. 상기 모터(13)의 피접지 케이스(case)는 접지와 결합 캐패시터(coupling capacitor)(14)에 연결된다. 능동 필터(11)는 연산 증폭기(16)로의 출력을 생성하는 접지 전류 감지 변압기(ground current sense transformer)(15)를 포함한다. 증폭기(16)는 상기 직류 링크 양단에 연결된 전류 구동 회로(17)의 트랜지스터들(Q1 및 Q2)의 게이트를 제어하여, 상기 트랜지스터들을 선형 영역에서 비전도 상태와 전도 상태 사이에서 스위칭시킨다. 능동 필터 내의 상기 트랜지스터들(Q1 및 Q2)은 직류 버스의 포지티브 레일과 네거티브 레일에 각각 연결된 제 2 전극들을 포함한다.
증폭기(16)는 상기 전류 변압기(15)의 2차 권선(secondary)으로부터 입력을 수신하며, 상기 변압기는 상기 직류 링크의 상기 2개의 레그에서 연결된 2개의 1차 코일(primary coil)을 갖는다. 상기 전류 변압기는 상기 모터로부터 접지 라인(G)에서의 누설 또는 잡음 전류와 동등한 공통 모드 전류에 비례하는 출력을 그것의 2차 권선에 제공한다. 이 잡음 전류는 모터 권선(motor winding)과 모터 케이스(motor case) 사이의 내부 캐패시턴스를 통해 발생되며, 상기 접지 라인(G)에서 흐른다. 이 잡음 전류는 상당한 양일 수 있으며, 또한 상당한 EMI를 발생시킬 수 있다.
도 1의 회로는 절연 캐패시터(14)를 통해 전류를 복사(replicate)함으로써 상기 잡음 전류를 제거하도록 설계되어, 상기 전류가 다시 상기 직류 링크의 버스 들로 흐르게 해준다. 이는 실질적으로 상기 교류 망으로 되돌아가는 상기 접지 라인상의 접지 전류를 제거하며, 그럼으로써 상기 교류 망에 존재하는 상기 공통 모드 잡음 전류를 제거하게 된다. 그러므로, 상기 필터(11)는 상기 직류 링크로부터 상기 인버터내로 흐르는 상기 공통 모드 전류를 재생(reproduce)함으로써, 접지선을 통해 상기 모터, 상기 결합 캐패시터(14) 및 상기 직류 링크로 되돌아가는 상기 공통 모드 전류에 대한 순환 경로를 생성하고, 상기 교류 입력 라인으로부터 상기 공통 모드 전류를 바이패스한다.
도 1의 회로는 상기 능동 필터(11)와 상기 전류 감지 변압기(15)를 삽입하기 위해서는 상기 직류 링크의 "단절(breaking into)"을 수반하기 때문에, 도 1의 상기 회로가 항상 실용적으로 간편할 수는 없다.
일부 어플리케이션에서, 상기 PWM 구동 회로의 정류기(10)에 입력을 제공(feed)하는 상기 입력 교류 라인에 상기 공통 모드 필터(11)를 삽입하는 것이 바람직하다. 이것은 공통적으로 상기 교류 라인에 연결되는 정규 수동 공통 모드 필터의 통상의 연결점에 적합할 것이다. 상기 능동 공통 모드 필터가 또한 상기 교류 라인에 배치될 수 있는 경우, 그것은 상기 정규 수동 공통 모드 필터를 직접 대체할 것이며, 상기 PWM 드라이브(PWM drive) 자체를 변경할 필요는 없다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 인버터 회로를 변경하지 않은 채, 인버터에 추가될 수 있는 교류 필터의 한 형태로서 구성될 수 있는 능동 공통 모드 필터를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 피드 포워드 및 피드백 구조에서 모두 이용될 수 있는 그러한 능동 공통 모드 필터를 제공하는 것이다. 공통 모드 필터 회로에 대한 통상적인 피드백 구조에서, 상기 공통 모드 잡음은 제거 지점(cancellation point)뒤에서 감지되며, 그 제거 신호(canceling signal)는 고이득을 갖는 증폭기에 의해 삽입되어 잡음 제거 지점으로 피드백된다. 대조적으로, 피드 포워드 구조에서, 상기 공통 모드 잡음은 상기 제거 지점앞에서 감지되며, 이 제거 신호는 하나의 증폭기의 이득에 의해 삽입되어 상기 잡음 제거 지점으로 피드 포워드된다.
또한, 본 발명의 목적은 자신이 연결된 시스템의 변경을 요하지 않는 능동 공통 모드 필터 회로를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 수동 교류 라인 공통 모드 필터를 직접 대체할 수 있는 능동 공통 모드 필터 회로를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 및 다른 목적들은 교류원(a-c source)의 교류 라인들로부터 부하를 구동하는 펄스폭 변조 구동 회로에서 공통 모드 전류를 줄이는 능동 필터에 의해 달성되며, 여기서 상기 구동 회로는 상기 교류 라인에 연결가능하고 직류 버스에 제공되는 정류된 출력 전압을 생성하는 정류기와, 상기 직류 버스에 연결된 입력 단자들을 가지며 상기 부하를 구동하는 제어된 교류 출력을 갖는 PWM 인버터를 포함하며, 상기 능동 필터는 상기 구동 회로에서 상기 공통 모드 전류를 감지하는 전류 감지기와, 그리고 각각 제 1 및 제 2 주요 전극과 제어 전극을 갖는 제 1 및 제 2 트랜지스터를 구비하는 전류 구동 회로를 포함하며, 상기 트랜지스터들의 상기 제 2 전극들은 상기 직류 버스의 포지티브 레일과 네거티브 레일에 각각 연결되며, 상기 트랜지스터들은 그들 사이의 단일 출력 노드에 입력을 제공하도록 직렬 회로로 연결되고, 상기 트랜지스터들은 그들의 제어 전극들의 제어에 의해 교대로 스위치 온(on) 및 오프(off)되도록 제어되며, 상기 제어 전극들은 상기 전류 감지기로부터의 출력에 연결되며, 상기 트랜지스터들 사이의 출력 노드는 절연 캐패시터에 연결되며, 상기 절연 캐패시터는 상기 부하에 연결된 접지 라인에 연결되며, 상기 2개의 트랜지스터들은 상기 접지 라인의 전류가 상기 교류원의 상기 교류 라인들로 흐르도록 하는 대체 경로들을 제공하며 이로써 상기 전류에 순환 경로를 제공하여 상기 교류원으로부터 흐르는 상기 공통 모드 전류를 줄이며, 상기 능동 필터는 상기 펄스폭 변조 구동 회로에 연결된 상기 교류 라인들에 연결된다.
또한, 상기 및 다른 목적들은 교류원의 교류 라인들로부터 부하를 구동하는 구동 회로에서 공통 모드 전류를 줄이는 능동 필터에 의해 달성되며, 여기서 상기 구동 회로는 상기 부하를 구동하는 제어된 교류 출력을 제공하고, 상기 부하는 상기 교류원에 연결된 접지 라인을 가지며, 상기 능동 필터는 상기 구동 회로에서 상기 공통 모드 전류를 감지하는 전류 감지기와, 그리고 상기 접지 라인에서 접지 전류에 대한 순환 경로를 제공하도록 상기 전류 감지기에 의해 제어되는 트랜지스터 전류 구동 회로를 구비하는 능동 필터 회로를 포함하며, 상기 전류 구동 회로는 절연 캐패시터에 연결되며, 상기 절연 캐패시터는 상기 부하에 연결된 상기 접지 라인에 연결되며, 상기 전류 구동 회로는 상기 접지 라인에서의 전류가 상기 교류원의 상기 교류 라인 각각으로 흐르도록 함으로써 상기 접지 라인에서 흐르는 상기 접지 전류를 줄이며, 상기 능동 필터 회로는 상기 구동 회로에 연결된 상기 교류 라인에 연결된다.
본 발명의 다른 특성들과 장점들은 첨부 도면들을 참조하는 본 발명에 대한 하기의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 PWM 구동 회로의 직류 링크에서의 능동 모드 필터를 도시한 회로도이며;
도 2 및 3은 PWM 구동 회로로의 단상 및 3상 입력을 위한 교류 라인 입력에서의 (피드 포워드 구조의) 상기 능동 모드 필터를 도시한 회로도이며;
도 4는 피드백 구조를 이용하여 상기 교류 라인 입력에 연결된 상기 능동 필터의 간략한 개략도를 도시하며;
도 5는 전류 감지기가 피드백 구조로 접지 라인에 직접 연결된 상기 능동 필터를 도시하며; 그리고
도 6은 전류 감지기가 피드 포워드 구조로 접지 라인에 직접 연결된 상기 능동 필터를 도시한다.
상기 도면들 전체에서, 동일한 부분들은 동일한 참조 부호로 표시된다.
도 2는 단상 입력의 경우, 상기 교류 라인에 직접 상기 능동 필터를 연결한 회로도를 도시한다. 상기 능동 필터(11)에 대해서, 다이오드(D)와 캐패시터(CRES)가 피크 라인 대 라인 전압과 대략 동일한 직류 전압을 설정한다. 저항기(R)는 CRES의 초기 충전 전류를 제한한다. 다이오드(DZ)는 필터 버스(18) 상의 직류 레벨을 조절 한다.
상기 전류 감지 변압기(15)는 차동 전류 감지기(differential current sensor)로서 동작하여, 상기 교류 라인의 2개의 레그(L1 및 L2)에 흐르는 2개의 전류 사이의 차를 감지한다. 따라서, 변압기(15)는 L1OUT 및 L2OUT 으로부터 상기 PWM 드라이브의 상기 교류 입력 단자들로 흐르는 (그리고 또한 상기 접지 라인(G)에 흐르는) 상기 공통 모드 전류를 감지하며, 상기 증폭기(16)와 MOSFET들(Q1 및 Q2)은 이 전류를 상기 접지 결합 캐패시터(14)에서 전류(Iio)로 재생시킨다. 이는 상기 공통 모드 전류(ICOM)를 효율적으로 제거하거나 줄인다. IGND는 ICOM과 상기 교류 라인으로 흐르는 Iio 사이의 차이다. 따라서, IGND의 레벨은 상기 능동 필터에 의해 0에 가깝게 줄어든다.
Q1이 도통하는 경우, 상기 PWM 드라이브의 접지선으로부터 흐르는 상기 공통 모드 전류는 상기 캐패시터(14), Q1의 드레인 및 CFILT BUS를 통해 L2OUT으로, 그리고 Q1의 드레인, CFILT BUS 및 CL1-L2를 통해 L1OUT으로 흐르게 된다. Q2가 도통하는 경우, 상기 PWM 드라이브의 접지선으로부터 흐르는 상기 공통 모드 전류는 상기 캐패시터(14), L2OUT에 직접 연결된 Q2의 드레인을 통해 L2OUT으로, 그리고 Q2의 드레인과 L1OUT에 연결된 CL1-L2를 통해 L1OUT으로 리턴(return)된다.
도 2의 설명과 관련하여(또한, 도 1 및 하기에 설명된 다른 실시예와 관련하여), 설명을 간략히 하기 위해 상기 접지선의 부하로부터 흐르는 접지 전류는 교류 입력 라인들(L1 및 L2)에 흐르는 상기 공통 모드 라인 전류와 동일하며, 따라서 공급 라인 접지 전류는 0이 된다고 가정할 수 있다. 사실, 상기 접지 자체의 부하로부터 모터, 케이블, 모터 드라이브(motor drive) 등의 부유 캐패시턴스(stray capacitance)를 통해 주위의 물리적 접지(surrounding physical ground)로 공통적으로 흐르는 추가적인 접지 전류 성분이 존재한다.
이 추가적인 성분은 모든 접지 전류의 합이 상기 공통 모드 라인 전류와 같아야 하는 요건을 만족시키기 위해 상기 공급 접지선을 통해 캐패시터(14)로 순환한다. 따라서, 상기 공급 접지선에의 전류가 될 수 있지만, 본 발명의 상기 능동 공통 모드 필터는 상기 공통 모드 라인 전류를 원하는 실질적인 제로-레벨(zero-level)로 효율적으로 유지함을 이해할 것이다.
또한 도 2를 참조하면, 따라서 상기 PWM 드라이브의 접지선을 통해 L1OUT 및 L2OUT으로 돌아가는, 상기 공통 모드 전류에 대한 순환 경로가 생성되어, 공통 모드 전류가 상기 입력 교류 공급원(input a-c supply source)으로부터 단자들(L1IN 및 L2IN)로 흐르는 것을 배제한다.
상기 캐패시터(CL1-L2)는 정규 모드(라인 대 라인) 전도된 EMI의 필터링을 제공하고 상기 능동 필터를 통해 L1OUT으로 흐르는 공통 모드 전류를 리턴하기 위한 L1IN과 L2IN 사이에 저 임피던스 경로를 제공하는 이중 목적을 수행한다. 또한, 상기 캐패시터(CFILT BUS)는 라인(L2)으로 접지 전류를 리턴시키고, 또한 상기 필터 버스(18) 상의 직류 레벨을 완만하게 하는 역할을 한다.
도 3은 3상 입력에 대한 도 2의 상기 능동 필터의 등가 배치를 도시한다.
상기 공통 모드 전류 감지 변압기(15)는 상기 공통 모드 전류를 감지하는 1차 권선들로서 상기 변압기의 코어를 통해 제공된 3개의 교류 라인들(L1IN, L2IN 및 L3IN)을 갖는다. 2차 권선의 출력은 도 2에서와 동일한 방식으로 증폭기(16)에 제공되며, 상기 교류 라인들에서 흐르는 전류 사이의 어떤 차에 응답한다. 상기 회로(11)는 도 2에 대해 설명된 것과 동일한 방식으로 동작한다. 상기 교류 라인들 중 2개, 이 경우에서는 라인들(L2IN 및 L3IN) 사이에 동일한 방식으로 전원이 공급된다. 필터 캐패시터들(CL1-L2, CL2-L3 및 CL3-L1)은 정규 모드(라인 대 라인) 필터링을 제공하며, 또한 상기 능동 필터를 통해 라인들(L1IN 및 L2IN)로 흐르는 공통 모드 전류를 리턴하기 위해 상기 교류 라인들 사이에 저 임피던스 경로들을 제공한다.
도 4, 5 및 6은 단상 교류 입력에 대한 간략한 개략도로 본 발명의 어떤 다른 구성들을 도시한다. 상기 필터 버스에 대한 전원 공급 성분들은 상세하게 도시되지 않지만, 도 2 및 3의 회로의 필터 버스(18)에 대해서와 유사하게 제공될 것이다. 마찬가지로, 증폭기(16) 및 전류 구동 회로(17)에 대응하는 상기 능동 필터 회로의 성분들은 상세하게 도시되지 않는다.
도 4는 도 2 및 3의 피드 포워드 구성과 대조되는 피드백 구성을 도시한다. 도 5 및 6은 상기 전류 감지 변압기(15')가 접지 라인(GND)에 직접 위치하는 구성 들을 도시한다. 상기 라인(GND)은 상기 전류 변압기(15')의 1차 권선 역할을 한다. 도 5는 피드백 구조를 도시한다. 도 6은 피드 포워드 구조를 도시한다.
또한, 상기 예시된 실시예들에 있어서 상기 전류 감지기는 전류 변압기를 포함하지만은, 이 기술분야의 당업자들에 의해 알 수 있는 바와 같이, 다른 전류 감지기들 예를 들어, 저항 또는 자기 저항 전류 감지기 또는 어떤 다른 전류 감지기들이 이용될 수 있다.
다른 변형들도 또한 가능하다. 예를 들어, 상기 예시된 실시예들에 있어서, 상기 필터에 대한 직류 버스 전압은 단상 반파 정류기 회로에 의해 제공된다. 전파 정류기 회로들도 또한 이용될 수 있으며, 도 3의 실시예에 있어서, 3상 정류기 회로가 이용될 수도 있다. 마찬가지로, 상기 예시된 실시예들은 상기 필터 버스 전압이 생성되는 특정 r-c 회로들을 이용하지만, 단일 저항기와 단일 캐패시터와 같은 다른 회로 구성이 대신 이용될 수도 있다.
본 발명은 본원의 특정 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 많은 다른 변형 및 수정 및 다른 이용은 이 기술분야의 당업자들에게 명백해질 것이다. 따라서, 본 발명은 본원의 특정 개시에 의해 한정되는 것이 아니라, 단지 첨부된 청구범위에 의해서만 한정되어야 한다.

Claims (19)

  1. 교류원(a-c source)의 교류 라인들로부터 부하를 구동하는 펄스폭 변조 구동 회로에서 공통 모드 전류를 줄이는 능동 필터 - 여기서 상기 구동 회로는 상기 교류 라인에 연결가능하고 직류 버스에 제공되는 정류된 출력 전압을 생성하는 정류기와, 상기 직류 버스에 연결된 입력 단자들을 가지며 상기 부하를 구동하는 제어된 교류 출력을 갖는 PWM 인버터를 포함한다 - 로서,
    상기 구동 회로에서 상기 공통 모드 전류를 감지하는 전류 감지기와; 그리고
    제 1 및 제 2 트랜지스터들 - 각각은 제 1 및 제 2 주요 전극들과 제어 전극을 갖는다 - 을 구비하는 능동 필터 회로를 포함하며, 상기 트랜지스터들은 그들 사이의 출력 노드를 구동하도록 직렬 회로로 연결되고, 상기 트랜지스터들은 그들의 제어 전극들의 제어에 의해 선형 영역에서 비전도 상태와 전도 상태 사이에서 교대로 스위칭되도록 제어되며, 상기 제어 전극들은 상기 전류 감지기로부터의 출력에 연결되며, 상기 트랜지스터들 사이의 출력 노드는 절연 캐패시터에 연결되며, 상기 절연 캐패시터는 상기 부하에 연결된 접지 라인에 연결되며, 상기 2개의 트랜지스터들은 상기 접지 라인의 전류가 상기 교류원의 상기 교류 라인들 각각으로 흐르도록 하는 대체 경로들을 제공하며 이로써 상기 접지 라인에서 상기 전류에 순환 경로를 제공하여 상기 교류원으로부터 흐르는 상기 공통 모드 전류를 줄이며, 상기 능동 필터 회로는 상기 펄스폭 변조 구동 회로에 연결된 상기 교류 라인들에 연결되는 것을 특징으로 하는 능동 필터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전류 감지기와 상기 2개의 트랜지스터들의 제어 전극들 사이에 연결된 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 필터.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 2개의 트랜지스터들에 대한 직류 버스 상에 정류된 직류 버스 전압을 생성하는 정류기 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 필터.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 접지 전류에 대한 상기 교류 라인들 사이에 순환 경로를 제공하도록, 상기 교류원의 상기 교류 라인들을 연결하는 적어도 하나의 캐패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 필터.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 직류 버스와 상기 교류 라인들 중 하나 사이에 상기 접지 전류에 대한 순환 경로를 제공하는 적어도 하나의 직류 버스 전압 캐패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 필터.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 직류 버스 전압은 적어도 하나의 필터 캐패시터에 연결된 적어도 하나의 다이오드로부터 생성되는 것을 특징으로 하는 능동 필터.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 직류 버스는 적어도 하나의 전압 조정기 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 필터.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 트랜지스터들은 상기 출력 노드에 연결된 제 1 전극들을 가지며, 상기 트랜지스터들 각각은 상기 직류 버스의 포지티브 레일(positive rail)과 상기 직류 버스의 네거티브 레일(negative rail)에 각각 연결되는 제 2 전극들을 갖는 것을 특징으로 하는 능동 필터.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 전류 감지기는 상기 능동 필터 회로의 뒤쪽에서 상기 교류 라인들에 연결되는 것을 특징으로 하는 능동 필터.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 전류 감지기는 상기 능동 필터 회로의 앞쪽에서 상기 교류 라인들에 연결되는 것을 특징으로 하는 능동 필터.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 전류 감지기는 상기 절연 캐패시터가 상기 접지 라인에 연결된 지점과 상기 부하 사이의 상기 접지 라인에 연결되는 것을 특징으로 하는 능동 필터.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 전류 감지기는 상기 교류원에 연결된 접지 단자와 상기 절연 캐패시터가 상기 접지 라인에 연결된 지점 사이의 상기 접지 라인에 연결되는 것을 특징으로 하는 능동 필터.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 전류 감지기는 전류 변압기를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 필터.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 교류원은 단상 교류원을 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 필터.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 교류원은 다상 교류원을 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 필터.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 부하는 전자식 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 필터.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 능동 필터 회로는 상기 교류원의 상기 교류 라인들 양단에 연결되며, 상기 전류 감지기는 상기 교류 라인들의 각각과 직렬로 연결된 1차 권선 및 상기 능동 필터 회로에 연결된 2차 권선을 갖는 전류 변압기를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 필터.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 능동 필터 회로는 상기 교류원의 상기 교류 라인들 양단에 연결되며, 상기 전류 감지기는 상기 접지 라인과 직렬로 연결된 1차 권선 및 상기 능동 필터 회로에 연결된 2차 권선을 갖는 전류 변압기를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 필터.
  19. 교류원의 교류 라인들로부터 부하를 구동하는 구동 회로에서 공통 모드 전류를 줄이는 능동 필터 - 여기서 상기 구동 회로는 상기 부하를 구동하는 제어된 교류 출력을 제공하고, 상기 부하는 상기 교류원에 연결된 접지 라인을 갖는다 - 로서,
    상기 구동 회로에서 상기 공통 모드 전류를 감지하는 전류 감지기와; 그리고
    상기 접지 라인에서 접지 전류에 대한 순환 경로를 제공하도록 상기 전류 감지기에 의해 제어되는 트랜지스터 전류 구동 회로를 구비하는 능동 필터 회로를 포함하며, 상기 전류 구동 회로는 절연 캐패시터에 연결되며, 상기 절연 캐패시터는 상기 부하에 연결된 상기 접지 라인에 연결되며, 상기 전류 구동 회로는 상기 접지 라인에서의 전류가 상기 교류원의 상기 교류 라인들 각각으로 흐르도록 함으로써 상기 접지 라인에서 흐르는 상기 접지 전류를 줄이며, 상기 능동 필터 회로는 상기 구동 회로에 연결된 상기 교류 라인들에 연결되는 것을 특징으로 하는 능동 필터.
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6636107B2 (en) * 2000-03-28 2003-10-21 International Rectifier Corporation Active filter for reduction of common mode current
AU2003202223A1 (en) * 2002-01-07 2003-07-24 International Rectifier Corporation Active emi filter with feed forward cancellation
US20040141275A1 (en) * 2002-08-29 2004-07-22 International Rectifier, Inc. Active EMI filter for power switching circuit output
WO2004109896A2 (en) * 2003-06-04 2004-12-16 International Rectifier Corporation Active emi filter having no inductive current sensing device
WO2006008322A2 (en) 2004-07-23 2006-01-26 Schaffner Emv Ag Emc filter
DE112005003419B4 (de) * 2005-02-09 2017-08-24 Schaffner Emv Ag Aktiver EMC Filter für medizinische Anwendungen
JP5022236B2 (ja) * 2005-02-09 2012-09-12 シャフナー・エーエムファウ・アクチェンゲゼルシャフト 工作機械のアクティブ電磁互換性フィルタ
JP2007120956A (ja) * 2005-10-25 2007-05-17 Eicon Denshi Kk 電子機器動作検出装置
FR2898441B1 (fr) * 2006-03-13 2008-04-25 Schneider Toshiba Inverter Procede de parametrage d'un convertisseur et convertisseur mettant en oeuvre le procede
US7595687B2 (en) * 2006-07-31 2009-09-29 Wisconsin Alumni Research Foundation Apparatus and method for reducing EMI generated by a power conversion device
US8082342B1 (en) 2006-12-27 2011-12-20 Google Inc. Discovery of short-term and emerging trends in computer network traffic
EP2184827B1 (en) * 2007-07-24 2015-12-09 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Charge monitoring device
DE102007060330B4 (de) * 2007-12-14 2012-02-09 Gsi Helmholtzzentrum Für Schwerionenforschung Gmbh Stromversorgung zur Erzeugung zeitlich vorgebbarer, gesteuerter und geregelter Stromverläufe und Verfahren dazu
ES2378585T3 (es) * 2008-08-20 2012-04-16 Sony Corporation Dispositivo para determinar una señal de modo común en una red de comunicaciones sobre línea eléctrica
US8730690B2 (en) * 2010-11-30 2014-05-20 General Electric Company Systems and apparatus for reducing electromagnetic interference and methods of assembling the same
FR2980318B1 (fr) * 2011-09-16 2017-06-09 Valeo Systemes De Controle Moteur Procede de reduction du courant de mode commun
JP5316656B2 (ja) 2012-01-27 2013-10-16 ダイキン工業株式会社 電力変換回路
JP5201276B1 (ja) * 2012-01-27 2013-06-05 ダイキン工業株式会社 電力変換回路
US9270159B2 (en) 2012-08-07 2016-02-23 Hamilton Sundstrand Corporation EMI filter using active damping with frequency dependant impedance
KR101428199B1 (ko) * 2012-10-22 2014-08-07 엘지이노텍 주식회사 공통모드필터 및 이를 포함하는 전원 공급 장치
JP5993886B2 (ja) * 2014-03-04 2016-09-14 株式会社豊田中央研究所 ノイズフィルタ
CN104868466B (zh) 2015-04-27 2017-11-28 华为技术有限公司 一种滤波装置和电源供电系统
US9800133B2 (en) * 2016-03-22 2017-10-24 Infineon Technologies Ag Active common mode cancellation
US10355669B2 (en) 2016-08-19 2019-07-16 General Electric Company Filtering system and an associated method thereof
CN111208344A (zh) * 2018-11-21 2020-05-29 比亚迪股份有限公司 共模电流检测装置、方法
CN111490638B (zh) * 2019-01-25 2021-11-23 广东美的白色家电技术创新中心有限公司 电控组件及电器设备

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4159499A (en) 1977-06-20 1979-06-26 Bereskin Alexander B Ground fault detection and protection circuit
US4351022A (en) 1981-06-30 1982-09-21 Lovelace Alan M Administrator Combinational logic for generating gate drive signals for phase control rectifiers
US4709233A (en) 1983-05-27 1987-11-24 Duval David R Single line pair power control system with multi-station capability
JPS6059978A (ja) 1983-09-12 1985-04-06 Toshiba Corp 空気調和機
US4888675A (en) 1987-08-26 1989-12-19 Harris Corporation Switching power supply filter
US4833377A (en) 1987-12-28 1989-05-23 Beta Raven Inc. Current leakage reduction circuit
US4920475A (en) * 1988-03-07 1990-04-24 California Institute Of Technology Integrated traction inverter and battery charger apparatus
US5179362A (en) 1989-12-15 1993-01-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Power line filter
US5343079A (en) * 1991-02-25 1994-08-30 Regents Of The University Of Minnesota Standby power supply with load-current harmonics neutralizer
US5218520A (en) * 1991-11-27 1993-06-08 Rozman Gregory I Vscf system with reduced dc link ripple
US5982106A (en) 1992-02-24 1999-11-09 Bobel; Andrzej Self-protected series resonant electronic energy converter
JPH05327378A (ja) 1992-05-22 1993-12-10 Toshiba Corp 無線通信装置の自動利得制御回路
JP3072003B2 (ja) 1994-08-01 2000-07-31 株式会社東芝 アクティブバンドパスフィルタ
US5661390A (en) * 1995-06-23 1997-08-26 Electric Power Research Institute, Inc. Inverter-fed motor drive with EMI suppression
JP3331881B2 (ja) 1995-12-21 2002-10-07 三菱電機株式会社 インバータ装置、圧縮機
JP3044650B2 (ja) 1996-03-27 2000-05-22 勲 高橋 電力変換装置のノイズ低減装置
JPH1042585A (ja) 1996-05-21 1998-02-13 Toshiba Corp 冷凍サイクル装置のインバータ装置および冷凍サイクル装置
US5672102A (en) 1996-08-21 1997-09-30 Toshiba America Information Systems, Inc. Dust reduction system for electronic enclosures
JP2863833B2 (ja) 1996-09-18 1999-03-03 岡山大学長 アクティブコモンモードキャンセラ
JP3357807B2 (ja) 1997-01-13 2002-12-16 株式会社東芝 受信装置および移相器
DE19738945A1 (de) * 1997-09-05 1999-03-11 Siemens Ag Kompensator für asymmetrische Störströme bei Geräten mit schaltenden Leistungsendstufen
TW407394B (en) 1997-10-16 2000-10-01 Toshiba Corp Frequency converter to output electric driving power to motor and filter installed on it
US5905642A (en) 1997-11-11 1999-05-18 Robicon Corporation Apparatus and method to reduce common mode voltage from current source drives
JPH11162686A (ja) 1997-11-28 1999-06-18 Toshiba Lighting & Technology Corp 放電灯点灯装置および照明装置
JP3962466B2 (ja) 1997-12-05 2007-08-22 キヤノン株式会社 スイッチング型直流電源装置
US5936856A (en) 1998-02-13 1999-08-10 Baldor Electric Companh Method and apparatus for active common-mode voltage compensation in induction motor systems
JP3496525B2 (ja) 1998-07-09 2004-02-16 松下電工株式会社 電源装置
DE69928336T2 (de) * 1998-09-08 2006-07-27 Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki Stromwandlungssystem
US6297971B1 (en) * 1999-05-05 2001-10-02 Phase Technologies, Llc Phase converter
JP2001197773A (ja) * 2000-01-14 2001-07-19 Nikon Corp Ｐｗｍ制御装置、モータ駆動装置、ステージ装置、露光装置、およびこの露光装置により製造したデバイスおよびデバイスの製造方法
DE10125910B4 (de) 2000-05-30 2007-02-01 International Rectifier Corp., El Segundo Verfahren und Schaltung zur Erkennung von Motor-Isolationsfehlern
US6424207B1 (en) * 2001-04-18 2002-07-23 Northrop Grumman Corporation PWM active filter for DC power systems

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JP2004520798A (ja) 2004-07-08
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