專利名稱：減輕傳導(dǎo)電磁干擾的有源共模emi濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種減輕傳導(dǎo)電磁干擾的有源共模EMI(電磁干擾)濾波器，尤其是涉及用于檢測和補(bǔ)償共模電流的有源共模EMI濾波器，其通過使用一個與該系統(tǒng)工作電壓無關(guān)的分離式放大器直流電源，能夠使用低電壓放大器設(shè)備，并且通過起在低頻區(qū)用于該濾波電路被與該主電路隔開的作用的耦合電容器，在該系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)該漏電流，以及提供在濾波電路和主電路之間的低阻通路，用于由該系統(tǒng)產(chǎn)生的高頻共模電流。
背景技術(shù)：
由該系統(tǒng)產(chǎn)生的高頻共模電流通過傳導(dǎo)的電磁干擾不僅影響連接到該公共耦合端其他的電子設(shè)備，而且產(chǎn)生輻射的EMI，因?yàn)樵谠撔旁春驮撓到y(tǒng)之間高頻漏電流的循環(huán)通道是比較大的，并且可以是一個用于該輻射的天線。
首先，通過一個例子描述在電子控制系統(tǒng)中產(chǎn)生的該高頻漏電流，并且描述消除該漏電流的現(xiàn)有技術(shù)。
圖1是用于說明通過PWM(脈寬調(diào)制)反向器系統(tǒng)產(chǎn)生的高頻漏電流，該P(yáng)WM反向器系統(tǒng)連接到一個單相ac輸入端。在圖1中，為了滿足該諧波規(guī)則，具有一個前端單相二極管橋式整流器的PFC(功率因子校正器)通常被使用。一個交流電機(jī)被用作PWM反向器的加載設(shè)備。在該電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中，該P(yáng)WM反向器通常工作在1～20kHz的切換頻率上，并且FET(場效應(yīng)晶體管)或者IGBT(絕緣柵雙極晶體管)被用作電源開關(guān)。FET或者IGBT的快速切換伴隨著系統(tǒng)寄生元件產(chǎn)生高頻電壓和電流。尤其是，通過FET或者IGBT的快速切換，高壓脈沖波形存在于‘a(chǎn)’點(diǎn)、‘b’點(diǎn)和‘c’點(diǎn)。在圖1中，該交流電機(jī)被連接到地‘g’。在具有快速瞬變值的高電壓被施加于電機(jī)的情況下，高頻漏電流被產(chǎn)生，并且其被通過在該系統(tǒng)和地之間的寄生電容(例如Clg、Csg)發(fā)送以及被返回給信源。在圖1中，在電機(jī)的零點(diǎn)‘s’和接地‘g’之間的該電壓被作為圖2中的Vsg測量，并且該相應(yīng)的漏電流被作為圖2中的isg測量。
作為一個用于抑制上述的漏電流的現(xiàn)有技術(shù)，已經(jīng)在該系統(tǒng)的輸入/輸出使用一個圖3的無源共模濾波器。圖3的共模扼流圈增加了該共模電流通路的串聯(lián)阻抗，并且Cy提供了一個用于該高頻漏電流在該系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)、具有低阻抗的路徑。為了提高圖3無源濾波器的衰減，應(yīng)該增加該濾波器的LC值。但是，為了安全緣故，Cy是有限的。在這種情況下，應(yīng)該增加共模扼流圈的電感，而不是增加Cy值，以提高該濾波器的衰減，其導(dǎo)致該包括濾波級的整個系統(tǒng)的成本和容量的增加。
為了解決無源共模EMI濾波器的問題，已經(jīng)對有源共模EMI濾波器進(jìn)行了一些研究。
圖4示出一個現(xiàn)有的有源EMI濾波器的概念結(jié)構(gòu)。該有源EMI濾波器用于抑制通過切換信源產(chǎn)生的波紋電壓或者電流。在該有源EMI濾波器中，高頻電流或者電壓信號被檢測，并且被乘‘-A’增益以補(bǔ)償高頻電流或者電壓，其引起抑制在該信源的高頻波動信號的結(jié)果。雖然有源EMI濾波器被對于標(biāo)準(zhǔn)模式噪聲實(shí)施，這種想法還可以適用于以類似的方式抑制該共模噪聲。
圖5示出用于該P(yáng)WM反向器系統(tǒng)的有源共模EMI濾波器。圖5a和圖5b示出一個用于檢測和補(bǔ)償該共模電壓的有源共模EMI濾波器，以及圖5c示出一個用于檢測和補(bǔ)償共模電流的有源共模EMI濾波器。
圖5a和圖5b是檢測該P(yáng)WM反向器的共模電壓的電路，并且使用該共模變換器和該推挽放大器增加其到輸出電壓上，其引起抑制在電機(jī)端子上共模電壓的結(jié)果。
但是，圖5a的該濾波電路被連接到該P(yáng)WM反向器的直流總線(bus)，并且因?yàn)樵撾p極晶體管將承受整個的直流總線電壓，其實(shí)施可能是困難的。圖5b使用一個單獨(dú)的直流電源(50V)解決這個問題，但是與圖5a的那些相比較其要求雙極晶體管更高的額定電流。
圖5c是一個使用連接到該P(yáng)WM反向器的直流總線的推挽放大器檢測和補(bǔ)償該漏電流的電路。圖5c具有如在圖5a的情況下雙極晶體管額定電壓相同的問題。一般而言，如果使用具有更高的額定電壓的晶體管，那么該濾波電路的額定電流和可應(yīng)用的帶寬將是有限的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明具有一個目的提供一個有源共模EMI濾波器，用于不考慮該系統(tǒng)工作電壓能夠使用低電壓的設(shè)備抑制共模電流。
本發(fā)明的另一個目的是提供一個共模EMI濾波器，不考慮該系統(tǒng)工作電壓檢測和補(bǔ)償共模電流。
為了實(shí)現(xiàn)前述的目的，本發(fā)明的有源共模EMI濾波器包括一個連接到主電源的共模電感，在具有不同方向(標(biāo)準(zhǔn)模式電流)的電流流入每個繞組的情況下，偏轉(zhuǎn)該磁力線，并且在具有相同方向(共模電流)的電流流動的情況下，作為一個電感工作；一個安裝在相同的磁芯中的輔助繞組，去檢測來自信源的共模電流的流動；一個輸入級連接到該輔助繞組的放大器；一個作為放大級的偏置電源與該主電源隔開的放大器直流電源；一個被設(shè)置在該放大器的一個輸出端和地之間的輸出電容器；和被設(shè)置在該放大器直流電源和主電路之間的耦合電容器，起用于在低頻區(qū)與該主電路隔開的濾波電路，以及在高頻區(qū)與主電路構(gòu)成閉合電路的作用。


圖1是用于說明在PWM(脈寬調(diào)制)反向器系統(tǒng)中的漏電流，該P(yáng)WM反向器系統(tǒng)連接到一個單相ac輸入端；圖2示出Vsg和isg的信號波形，Vsg是在馬達(dá)零點(diǎn)‘s’和地之間的電壓，i是按照該Vsg的漏電流；圖3示出現(xiàn)有技術(shù)無源共模濾波器的原理；圖4示出現(xiàn)有的有源EMI濾波器的概念結(jié)構(gòu)；圖5示出用于PWM反向器系統(tǒng)的有源共模EMI濾波器；圖5a和圖5b示出一個用于檢測和補(bǔ)償該共模電壓的有源共模EMI濾波器；圖5c示出一個用于檢測和補(bǔ)償該共模電流的有源共模EMI濾波器；圖6示出一個按照本發(fā)明的有源共模EMI濾波器的示意圖；圖7作為一個實(shí)施按照本發(fā)明的有源共模EMI濾波器的例子，示出一個單相ac系統(tǒng)或者dc系統(tǒng)濾波器的例子；圖8作為一個實(shí)施按照本發(fā)明的有源共模EMI濾波器的例子，示出另一個單相ac系統(tǒng)或者dc系統(tǒng)濾波器的例子；圖9作為一個實(shí)施按照本發(fā)明的有源共模EMI濾波器的例子，示出一個三相ac系統(tǒng)濾波器的例子；圖10作為一個實(shí)施按照本發(fā)明的有源共模EMI濾波器的例子，示出另一個用于三相ac系統(tǒng)濾波器的例子；圖11示出一個用于本發(fā)明的輔助輸出濾波器的例子；圖12示出在介紹的實(shí)驗(yàn)中使用的PWM反向器系統(tǒng)；圖13示出在介紹的實(shí)驗(yàn)中使用的本發(fā)明的有源共模EMI濾波器；
圖14示出一個在介紹的實(shí)驗(yàn)中分別地測量建立的共模EMI的DMRN(差模抑制網(wǎng)絡(luò))；圖15示出如果沒有本發(fā)明的有源共模EMI濾波器，該傳導(dǎo)的EMI頻譜和漏電流的信號波形；圖16示出該傳導(dǎo)的EMI頻譜和漏電流的信號波形，這里該放大器電路被除去，僅有該共模電感LCM被包括在本發(fā)明的有源共模EMI濾波器中；圖17示出該傳導(dǎo)的EMI頻譜和漏電流的信號波形，這里安置了本發(fā)明的有源共模EMI濾波器。
具體實(shí)施例方式
在下文中參考附圖提供了本發(fā)明有源共模EMI濾波器的詳細(xì)解釋。
圖6示出一個按照本發(fā)明的有源共模EMI濾波器的示意圖。
在圖6中，通過在不同的方向設(shè)置2線(單相ac或者dc)、3線(三相ac)或者多端輸入繞組LCM偏移磁通，并且在電流具有相同方向流動的情況下，LCM作為一個電感是一個通用標(biāo)準(zhǔn)電感。一個單獨(dú)的直流電源(Vc)被用作該放大器的偏置源。設(shè)置在放大器電源(Vc)和主源電路之間的耦合電容器(C0)通過在低頻信號切斷電路起對于該有源濾波器電路與該主源電路隔開的作用，并且在高頻時構(gòu)成在該濾波電路和該主源電路之間的閉合電路。該放大器的輸出端經(jīng)由輸出電容器(Cc)連接到地。
更具體地說，LCM作為一個電感器，只有當(dāng)共模電流流動時，就會在其磁芯中感生出與該共模電流成正比的磁通。這個磁通引起對安裝相同的磁芯中的輔助繞組的電動勢，并且這個電動勢驅(qū)動跨導(dǎo)放大器的輸入。該放大器的輸出按照該檢測的共模電流經(jīng)由輸出電容器(Cc)提供補(bǔ)償電流至地。
對于高頻共模電流，耦合電容器(C0)構(gòu)成該低阻通路，因此該有源濾波器電路在高頻被電連接至該主源電路。此外，該共模電感器增加了系統(tǒng)的串聯(lián)阻抗，因此該電感器禁止來自電源的高頻電流的流動。因此，由該系統(tǒng)產(chǎn)生的該高頻共模電流經(jīng)由該放大器、耦合電容器(C0)和該輸出電容器(Cc)僅在該系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，因此抑制了來自電源(Vs)的高頻共模電流。
圖7至圖11示出實(shí)施按照本發(fā)明的有源共模EMI濾波器的詳細(xì)的例子。
圖7作為一個實(shí)施按照本發(fā)明的有源共模EMI濾波器的例子，示出一個單相交流系統(tǒng)或者直流系統(tǒng)濾波器的例子。該共模電感(LCM)被設(shè)置在電源輸入端和該系統(tǒng)之間，耦合電容器(C0)被設(shè)置在該放大器直流電源和該系統(tǒng)的輸入級之間，該放大器的輸出端經(jīng)由輸出電容器(Cc)連接到地，以及該系統(tǒng)連接到地。本發(fā)明的有源共模EMI濾波器檢測經(jīng)由該電感LCM的高頻共模電流的流動，并且通過使該放大器去產(chǎn)生與檢測的經(jīng)由耦合電容器(C0)和輸出電容器(Cc)的共模電流的方向相反的補(bǔ)償電流，僅在本發(fā)明的濾波器和系統(tǒng)的地之間循環(huán)該漏電流(由該系統(tǒng)產(chǎn)生的)，因此，其抑制來自電源的高頻共模電流的流動。在該系統(tǒng)輸入和放大器的直流電源之間的耦合電容器，在提供高阻抗的低頻區(qū)將放大器電源與該系統(tǒng)隔開，并且同時它們構(gòu)成用于高頻共模電流(由系統(tǒng)產(chǎn)生的)的閉合電路，提供低阻通路。
圖8作為一個實(shí)施有源共模EMI濾波器的例子，示出另一個交流或者直流系統(tǒng)濾波器的例子。即，如與圖7相同的情況，圖8是一個按照本發(fā)明設(shè)置有源EMI濾波器至單相交流或者直流制的輸入級的例子。在圖8中，耦合電容器(C0)被設(shè)置在該放大器直流電源和在系統(tǒng)中緊接于前端整流器(或者轉(zhuǎn)換器)的該直流總線級之間。該共模電感(LCM)被設(shè)置在交流或者直流電源輸入端和該前端整流器(或者轉(zhuǎn)換器)之間，另一個交流/直流或者直流/直流負(fù)載系統(tǒng)被連接到表示為Vdc的直流總線級，并且其被連接到地。該放大器的輸出端經(jīng)由該輸出電容器(Cc)被連接到地。在圖8中示出的電路檢測經(jīng)由該電感LCM的高頻共模電流的流動，并且通過使該放大器產(chǎn)生與檢測的經(jīng)由耦合電容器(C0)和輸出電容器(Cc)的共模電流的方向相反的補(bǔ)償電流，僅在本發(fā)明的濾波器和地之間循環(huán)該高頻漏電流(由該系統(tǒng)產(chǎn)生的)，因此，其抑制來自電源的高頻共模電流的流動。此時，耦合電容器(C0)將該放大器電源與該直流總線級隔開，在低頻區(qū)提供高阻抗，同時它們構(gòu)成用于高頻共模電流(由該系統(tǒng)產(chǎn)生的)的該閉合電路，提供低阻通路。
圖9作為一個實(shí)施有源共模EMI濾波器的例子，示出一個三相交流系統(tǒng)濾波器的例子。即，圖9是一個實(shí)施按照本發(fā)明的有源共模EMI濾波器為三相系統(tǒng)輸入級的例子。在圖9中，耦合電容器(C0)被設(shè)置在該放大器直流電源和該三相線路的每個相之間，以便在高頻時在三相電源和放大器電源之間進(jìn)行短接。該電感(LCM)被在該系統(tǒng)中設(shè)置在該電源輸入端和前端整流器(或者轉(zhuǎn)換器)之間，并且該系統(tǒng)被連接到地。本發(fā)明放大器的輸出端經(jīng)由輸出電容器(Cc)被連接到地。通過檢測經(jīng)由該電感LCM的高頻共模電流的流動，并且使該放大器產(chǎn)生與檢測的經(jīng)由耦合電容器(Cc)和輸出電容器(C0)的電流的方向相反的補(bǔ)償電流，僅在本發(fā)明的系統(tǒng)地和濾波器之間循環(huán)由該系統(tǒng)產(chǎn)生的高頻共模電流。因此，來自電源的該共模電流的流動被抑制。此時，耦合電容器(C0)將該放大器直流電源與該三相輸入電源隔開，在低頻區(qū)提供高阻抗，同時它們構(gòu)成用于高頻共模電流(由該系統(tǒng)產(chǎn)生的)的該閉合電路，提供低阻通路。
圖10作為一個實(shí)施按照本發(fā)明的有源共模EMI濾波器的例子，示出另一個用于三相交流系統(tǒng)濾波器的例子。如與圖9相同的情況，圖10是一個本發(fā)明的有源EMI濾波器設(shè)置為三相交流系統(tǒng)的例子。在圖10中，耦合電容器(C0)被設(shè)置在該系統(tǒng)的放大器直流電源和直流總線級(緊接于該三相整流器或者轉(zhuǎn)換器)之間。該電感(LCM)被設(shè)置在電源輸入端和前端整流器(或者轉(zhuǎn)換器)之間，另一個交流/直流或者直流/直流負(fù)載系統(tǒng)被連接到表示為Vdc的直流總線級。該負(fù)載系統(tǒng)被連接到地。該放大器的輸出端經(jīng)由該輸出電容器(Cc)被連接到地。經(jīng)由該電感(LCM)高頻電流的流動被檢測，并且該放大器產(chǎn)生與經(jīng)由耦合電容器(C0)和輸出電容器(Cc)檢測的電流的方向相反的補(bǔ)償電流，因此，該漏電流(由該系統(tǒng)產(chǎn)生的)被在本發(fā)明的負(fù)載系統(tǒng)的地和濾波電路之間循環(huán)，因此，高頻共模電流的流動被抑制。此時，耦合電容器(C0)將該放大器直流電源與該直流總線電壓隔開，在低頻區(qū)提供高阻抗，同時它們構(gòu)成用于高頻共模電流(由該系統(tǒng)產(chǎn)生的)的該閉合電路，提供低阻通路。
圖11示出用于本發(fā)明的有源共模EMI濾波器的輔助輸出濾波器。如果輸入信號很快，以至該放大器可能產(chǎn)生與該檢測的共模電流有相位差的不正確的補(bǔ)償電流，那么即使利用本發(fā)明的有源共模EMI濾波器，該EMI可能變得更惡劣。在這種情況下，這些超出該放大器帶寬的高頻補(bǔ)償電流應(yīng)該被抑制。作為一個例子，圖11示出一個使用Lc和re抑制高頻補(bǔ)償電流的例子。這些無源濾波器部件可以適用于本發(fā)明的圖7～10中的電路。
在下文中作為一個例子描述施加該有源共模EMI濾波器至具體的系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)。
圖12示出在這個實(shí)驗(yàn)中使用的PWM反向器系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一個用于空調(diào)器的壓縮機(jī)驅(qū)動單元，并且該輸入EMI濾波器已經(jīng)改動和增加適合于該傳導(dǎo)的EMI分析。圖13示出在這個實(shí)驗(yàn)中使用的本發(fā)明的有源共模EMI濾波器。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的參數(shù)和操作條件在下面的列表1中描述。


在圖13示出的本發(fā)明的有源共模EMI濾波器是基于波紋電流消除技術(shù)，用于檢測電源波紋電流并且補(bǔ)償高頻波紋電流。為了將由該濾波電路所引起的相位時延減到最少，使用雙極晶體管的單級放大器被使用，并且一個12V直流電壓源被用作該放大器的偏置電源。當(dāng)該電源電壓是220V的時候，這個系統(tǒng)的直流總線電壓是370V，并且PFC運(yùn)行。
流動到該系統(tǒng)的共模電流在圖13示出的共模扼流圈中產(chǎn)生高頻波紋磁通量，其在輔助繞組上產(chǎn)生該高頻電壓。然后，該高頻電壓被外部電阻和該推挽式放大器的輸入阻抗轉(zhuǎn)換為高頻電流信號。該放大器通過該輸出電容器提供與該檢測的共模電流相反方向的補(bǔ)償電流，因此，借助于本發(fā)明的有源共模EMI濾波器，可以為該高頻電流(由該P(yáng)WM反向器產(chǎn)生的)提供一個低阻抗回路。為了在高頻上在該P(yáng)WM反向器的該直流總線級與該濾波電路之間產(chǎn)生該閉合電路，如圖13所示使用二個耦合電容器(C0)。這些耦合電容器應(yīng)該選擇為足夠小時，以在低頻區(qū)將該濾波電路與直流總線級隔開。如上所述，因?yàn)樵诘皖l區(qū)該耦合電容器將該路徑斷開，在本發(fā)明的濾波器中該低頻共模電流未被抑制。該輸出電容器(Cc)也阻礙低頻信號的路徑，并且在高頻時連接該濾波器輸出和地。
該傳導(dǎo)的EMI的衰減效果在下文中描述。
在傳導(dǎo)的EMI的測量中，圖12的一個50Ω的電阻是一個假負(fù)載電阻，并且另一個被用作頻譜分析儀的一個輸入阻抗。因?yàn)樵摽偟膫鲗?dǎo)的EMI是標(biāo)準(zhǔn)模式EMI和共模EMI的總和，如圖14所示，為了分別地從該總的傳導(dǎo)的EMI中測量該傳導(dǎo)的共模EMI，使用一個DMRN(差模抑制網(wǎng)絡(luò))。
圖15示出沒有本發(fā)明的有源共模EMI濾波器傳導(dǎo)的(conducted)EMI頻譜。圖15a示出總的傳導(dǎo)的EMI頻譜(包括標(biāo)準(zhǔn)模式和共模)，圖15b示出該共模EMI頻譜，以及圖15c示出由PWM反向器產(chǎn)生的電機(jī)漏電流的信號波形。因?yàn)樵摽偟腅MI是略微地大于該共模EMI，在這一級(stage)如果沒有考慮該共模EMI的減輕不能單獨(dú)進(jìn)行傳導(dǎo)的EMI的減輕(mitigation)。
圖16示出傳導(dǎo)的EMI頻譜，這里該放大器電路被除去，以及共模電感LCM被包括在本發(fā)明的有源共模EMI濾波器中。圖16a示出總的傳導(dǎo)的EMI頻譜(包括標(biāo)準(zhǔn)模式和共模)，圖16b示出該共模EMI頻譜，以及圖16c示出由PWM反向器產(chǎn)生的電機(jī)漏電流的信號波形。與圖15相比，雖然總的EMI已經(jīng)略微地降低，該衰減不和共模的情況一樣。在該共模EMI的情況下，當(dāng)該電流通路的阻抗已經(jīng)提高之時，該漏電流的峰值已經(jīng)降低，并且如圖16c所示，該信號波形已經(jīng)變得更緩慢。由于共模電感的漏磁電感，標(biāo)準(zhǔn)模式EMI頻譜也被降低了，但不是和在圖16b中示出的共模EMI頻譜的一樣多。當(dāng)在總的EMI和共模EMI之間的差值小于10dBμV之時，其不足以區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)模式EMI與共模EMI的減輕效果。
圖17示出傳導(dǎo)的EMI頻譜，這里設(shè)置了本發(fā)明的有源共模EMI濾波器。圖17a示出總的傳導(dǎo)的EMI頻譜(包括標(biāo)準(zhǔn)模式和共模)，圖17b示出該共模EMI頻譜，以及圖17c示出由PWM反向器產(chǎn)生的電機(jī)漏電流的信號波形。與圖16b相比較在圖17b中的該共模EMI已經(jīng)減少至少10dBμV以上。該漏電流的大部分高頻成分已經(jīng)被從返回到電源的共模電流中除去，并且僅保持低頻成分。將圖17a與圖17b比較，非常明顯，在所有區(qū)域中(圖17b)，該共模EMI頻譜的幅值小于總的EMI(圖17a)，因此，標(biāo)準(zhǔn)模式EMI確定在這一級中該系統(tǒng)總的EMI頻譜的電平。
工業(yè)實(shí)用性如在上文解釋的，在本發(fā)明的有源共模EMI濾波器中，因?yàn)槭褂昧伺c該系統(tǒng)的工作電壓無關(guān)的單獨(dú)的直流電源，使用低電壓的放大器設(shè)備是可允許的。該放大器產(chǎn)生該補(bǔ)償電流，用于從該電源穿越耦合電容器和輸出電容器的該共模電流的流動。因此，該高頻漏電流(共模電流)被在該系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。耦合電容器在低頻區(qū)從該主源電路隔開本發(fā)明的濾波電路，并且對于由該系統(tǒng)產(chǎn)生的該高頻漏電流提供低阻通路。因此，通過利用更快的設(shè)備而不是在現(xiàn)有技術(shù)的濾波電路中使用的那些設(shè)備，不考慮該系統(tǒng)的工作電壓可以適用本發(fā)明的有源共模EMI濾波器。本發(fā)明可以解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，為了使雙極晶體管承受系統(tǒng)總的直流電壓，應(yīng)該使用具有較高的額定電壓的晶體管，同時使用一種方法用于檢測和補(bǔ)償高頻共模電流。
權(quán)利要求
1.一個有源共模EMI濾波器，包括；一個連接到主電源的共模電感，用于在具有不同方向(標(biāo)準(zhǔn)模式電流)的電流流入每個繞組的情況下偏轉(zhuǎn)該磁力線，以及在具有相同方向(共模電流)的電流流動的情況下，作為一個電感工作；一個安裝在相同的磁芯中的輔助繞組，以便在電源側(cè)檢測該共模電流的流動；一個輸入級連接到該輔助繞組的放大器；一個作為放大級的電源與該主電源電路隔開的放大器直流電源；一個被設(shè)置在該放大器的輸出端和地之間的輸出電容器；和被設(shè)置在該放大器直流電源和該主電路之間的耦合電容器，用于在低頻區(qū)將該濾波電路與該主電路隔開，并且在該濾波電路和該主電路之間對于由該系統(tǒng)產(chǎn)生的高頻共模電流提供低阻抗路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的有源共模EMI濾波器，其中一個輔助輸出濾波器被與該輸出電容器串聯(lián)，以便抑制比該放大器的帶寬更高的頻率補(bǔ)償電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的有源共模EMI濾波器，其中該有源共模EMI濾波器被安裝在一個單相交流或者直流系統(tǒng)的輸入級中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的有源共模EMI濾波器，其中該共模電感被設(shè)置在該主電源和該系統(tǒng)之間，耦合電容器的一端被連接到該系統(tǒng)的輸入級，耦合電容器的另一端被連接到該放大器直流電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的有源共模EMI濾波器，其中在該系統(tǒng)中該共模電感被設(shè)置在主電源和前端整流器(或者轉(zhuǎn)換器)之間，耦合電容器的一端被連接到系統(tǒng)中緊接于前端整流器或者轉(zhuǎn)換器的直流電源級，耦合電容器的另一端被連接到該放大器直流電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的有源共模EMI濾波器，其中該有源共模EMI濾波器被安裝在一個三相交流負(fù)載系統(tǒng)的輸入級中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的有源共模EMI濾波器，其中在該系統(tǒng)中該共模電感被設(shè)置在該放大器直流電源和三相前端整流器或者轉(zhuǎn)換器之間，耦合電容器被Y形連接到該共模電感之后的三相線路的每一相，并且其Y形接線的中點(diǎn)連接到該放大器直流電源。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的有源共模EMI濾波器，其中在該系統(tǒng)中該共模電感被設(shè)置在該放大器直流電源和前端整流器或者轉(zhuǎn)換器之間，耦合電容器的一端被連接到系統(tǒng)中緊接于前端整流器或者轉(zhuǎn)換器的直流總線級，耦合電容器的另一端被連接到該放大器直流電源。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有源共模EMI濾波器，其通過使用與該系統(tǒng)工作電壓無關(guān)的分立式放大器直流電源，能夠使用低電壓的放大器設(shè)備，以及能夠通過高頻耦合電容器在該系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)行該漏電流，該高頻耦合電容器在低頻區(qū)起隔離濾波電路作用，并且在高頻區(qū)與該系統(tǒng)的主電路形成閉合電路。因此，除了現(xiàn)有技術(shù)的濾波電路之外，不考慮該目標(biāo)系統(tǒng)的工作電壓，使用快速的有源器件是可允許的。本發(fā)明可以解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，為了使雙極晶體管承受該系統(tǒng)總的直流電壓，應(yīng)該使用具有較高的額定電壓的晶體管，同時使用一種方法用于檢測和補(bǔ)償該高頻共模電流。
文檔編號H03H7/09GK1465130SQ02802238
公開日2003年12月31日 申請日期2002年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月29日
發(fā)明者薛承基, 孫堯贊 申請人:薛承基, 孫堯贊