JP4742306B2 - Noise reduction filter - Google Patents
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Description
この発明は、供給電力を交流電力に変換して負荷に供給する電力変換装置から発生するノイズを低減するノイズ低減フィルタに関する。 The present invention relates to a noise reduction filter that reduces noise generated from a power converter that converts supplied power into AC power and supplies the load to a load.
商用電源と電力変換装置との間に設置され、ノーマルモードとコモンモードの伝導性ノイズを同時に低減できる電力変換装置のノイズ低減装置として、特許文献1に記載のものがある。
このノイズ低減装置の構成を下記に簡単に説明する。
商用電源に接続された電力供給線と接地線との間に静電容量要素(または浮遊容量)を挿入して、この静電容量要素で検出した電圧をハイパスフィルタに通すことにより高周波電圧成分を抽出する。
抽出した高周波電圧成分は減算器、演算制御器、電流発生器を経て、元々の高周波電圧成分をゼロにするための制御電流Icomが生成される。この制御電流Icomは高周波成分のみなので、そのほとんどが静電容量要素(または浮遊容量)に流れ込む。
このようにして、静電容量要素(または浮遊容量)に生じていた高周波電圧を抑制でき商用電源に伝わる伝導性ノイズを低減できる。なお、静電容量要素(または浮遊容量)とハイパスフィルタで検出される高周波電圧成分はノーマルモードノイズとコモンモードノイズが重畳されているため、制御電流Icomにはノーマルモードとコモンモードの伝導性ノイズを抑制するための電流成分が含まれている。
The configuration of this noise reduction device will be briefly described below.
Insert a capacitive element (or stray capacitance) between the power supply line connected to the commercial power supply and the ground line, and pass the voltage detected by this capacitive element through a high-pass filter to remove the high-frequency voltage component. Extract.
The extracted high frequency voltage component passes through a subtractor, arithmetic controller, and current generator, and a control current Icom for making the original high frequency voltage component zero is generated. Since this control current Icom is only a high-frequency component, most of it flows into the capacitance element (or stray capacitance).
In this way, the high-frequency voltage generated in the capacitance element (or stray capacitance) can be suppressed, and the conductive noise transmitted to the commercial power supply can be reduced. Note that normal mode noise and common mode noise are superimposed on the high-frequency voltage component detected by the electrostatic capacitance element (or stray capacitance) and the high-pass filter, and therefore, normal mode and common mode conductive noise are included in the control current Icom. The current component for suppressing is included.
従来のノイズ低減装置による伝導性ノイズ低減量では不十分な場合、受動素子からなる受動フィルタを併用することが考えられるが、ノイズ低減装置と受動フィルタを単純に接続しただけでは伝導性ノイズを低減する効果を上げることができない場合があるという問題点があった。
例えば、ノイズ低減装置と併用する受動フィルタとして、電力供給線と接地線との間にコンデンサを挿入する場合を考える。このコンデンサは通称Yコンデンサとされ、コモンモードノイズの抑制に大きな効果がある。この構成において、ノイズ低減装置の静電容量要素(または浮遊容量)とYコンデンサが並列接続された形態となり、ノイズ低減装置から出力される制御電流Icomは静電容量要素(または浮遊容量)とYコンデンサのインピーダンス比によって分流することになる。ノイズ低減装置は制御電流Icomを静電容量要素(または浮遊容量)に流し込むことでノイズ低減効果を得るため、制御電流Icomの一部がYコンデンサに分流することはノイズ低減装置によるノイズ低減効果の低下を招くことになる。
If the amount of conductive noise reduction by the conventional noise reduction device is insufficient, it is conceivable to use a passive filter consisting of passive elements. However, simply connecting the noise reduction device to the passive filter reduces the conductive noise. There is a problem in that the effect of doing this may not be achieved.
For example, consider a case where a capacitor is inserted between a power supply line and a ground line as a passive filter used in combination with a noise reduction device. This capacitor is commonly called a Y capacitor, and has a great effect on suppression of common mode noise. In this configuration, the capacitance element (or stray capacitance) of the noise reduction device and the Y capacitor are connected in parallel, and the control current Icom output from the noise reduction device is the capacitance element (or stray capacitance) and Y. The current is divided according to the impedance ratio of the capacitor. Since the noise reduction device obtains a noise reduction effect by flowing the control current Icom into the capacitance element (or stray capacitance), a part of the control current Icom is shunted to the Y capacitor. It will cause a decline.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ノイズ低減性能の向上を実現したノイズ低減フィルタを得ることを目的とするものである。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a noise reduction filter that realizes an improvement in noise reduction performance.
この発明に係るノイズ低減フィルタは、複数の電力供給線と接地線との間に挿入された第1の静電容量要素と、供給電力を任意の周波数成分の交流電力に変換して負荷に供給する電力変換装置に接続され、前記電力供給線と前記接地線との間の高周波ノイズ電圧を検出し、該検出した高周波ノイズ電圧を零とするための制御電流を生成し、該制御電流を前記電力供給線に出力することにより、前記電力変換装置のノイズを低減するノイズ低減装置と、該ノイズ低減装置と前記第1の静電容量要素との間に設けられ、前記制御電流の周波数成分に対して高インピーダンスとなる第1のインピーダンス要素とを備えたものである。
The noise reduction filter according to the present invention includes a first capacitance element inserted between a plurality of power supply lines and a ground line, and converts the supplied power into AC power having an arbitrary frequency component and supplies it to a load. Is connected to the power converter , detects a high frequency noise voltage between the power supply line and the ground line, generates a control current for making the detected high frequency noise voltage zero, the control current is by outputting to the power supply line, and the noise reducing apparatus for reducing noise of the power converter provided between said first capacitive element and the noise reducing apparatus, the frequency components of the control current On the other hand, a first impedance element having a high impedance is provided.
この発明に係るノイズ低減フィルタは、複数の電力供給線と接地線との間に挿入された第1の静電容量要素と、供給電力を任意の周波数成分の交流電力に変換して負荷に供給する電力変換装置に接続され、前記電力供給線と前記接地線との間の高周波ノイズ電圧を検出し、該検出した高周波ノイズ電圧を零とするための制御電流を生成し、該制御電流を前記電力供給線に出力することにより、前記電力変換装置のノイズを低減するノイズ低減装置と、該ノイズ低減装置と前記第1の静電容量要素との間に設けられ、前記制御電流の周波数成分に対して高インピーダンスとなる第1のインピーダンス要素と、を備えたので、ノイズ低減装置によるノイズ低減効果と前記第1の静電容量要素によるノイズ低減効果の両方を最大限に生かすことができる。 The noise reduction filter according to the present invention includes a first capacitance element inserted between a plurality of power supply lines and a ground line, and converts the supplied power into AC power having an arbitrary frequency component and supplies it to a load. Is connected to the power converter , detects a high frequency noise voltage between the power supply line and the ground line, generates a control current for making the detected high frequency noise voltage zero, the control current is by outputting to the power supply line, and the noise reducing apparatus for reducing noise of the power converter provided between said first capacitive element and the noise reducing apparatus, the frequency components of the control current a first impedance element comprising a high impedance against, because with a, both of the noise reduction effect as the noise reduction effect of the noise reduction apparatus according to the first capacitive element to take full advantage That.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係るノイズ低減フィルタを使用した回路構成を示す図である。
図において、3は交流電源1に接続された電力供給線と、接地点2に接続された接地線との間に挿入された第1の静電容量要素としてのコンデンサ、10は特許文献1に記載した従来技術としてのノイズ低減装置、4はコンデンサ3とノイズ低減装置10との間に挿入された第1のインピーダンス要素、11は電力変換装置であり、12は電力変換装置11の後段に接続された負荷である。なお、コンデンサ3は3相とも同様に挿入されるため、図では1相分のみ示している。
1 is a diagram showing a circuit configuration using a noise reduction filter according to
In the figure, 3 is a capacitor as a first capacitance element inserted between the power supply line connected to the
ノイズ低減装置10は特許文献1で記載された構成と同じであるが、この発明の説明に必要な部分のみ抽出して図示している。
5は電力供給線と接地線との間に挿入されたコンデンサ、6はコンデンサ5の両端電圧V5を検出する電圧検出回路、7は電圧検出回路6の出力側に接続され、オペアンプ等の能動素子を用いて構成される能動ノイズフィルタ、8は電力供給線と能動ノイズフィルタ7の出力線との間に挿入されたコンデンサ、9はコンデンサ8と接地線との間に挿入された抵抗である。このノイズ低減装置10は3相とも同じ構成であるため、図では1相分のみ示している。
なお、能動ノイズフィルタ7は、ハイパスフィルタと減算器と演算制御器と電流発生器とから構成されている。
The
5 is a capacitor inserted between the power supply line and the ground line, 6 is a voltage detection circuit for detecting the voltage V5 across the
The active noise filter 7 includes a high-pass filter, a subtracter, an arithmetic controller, and a current generator.
次にこの発明の実施の形態1による回路の動作について説明する。
電力変換装置11は交流電源1からの交流電力を直流電力に変換し、この直流電力を任意周波数の交流電力に変換して負荷12を駆動する。直流電力を任意周波数の交流電力に変換する過程において、IGBT等の高周波スイッチング素子のスイッチング動作により伝導性ノイズが発生し、この伝導性ノイズは電力変換装置11に接続された電力供給線および接地線を介して交流電源1に伝わる。
Next, the operation of the circuit according to the first embodiment of the present invention will be described.
The
そこで、交流電源1への伝導性ノイズを低減するためにノイズ低減装置10を使用する。このノイズ低減装置10の動作の概略は次の通りである。
電圧検出器6によりコンデンサ5の電圧を検出し、能動ノイズフィルタ内のハイパスフィルタにより高周波電圧成分を抽出し、能動ノイズフィルタ内の減算器、演算制御器、電流発生器により前記高周波電圧成分をゼロとするための制御電流Icomが生成される。この制御電流Icomは高周波成分のみなので、そのほとんどがコンデンサ6を介して電力供給線に流れ、結果として、コンデンサ5に流れ込む。このようにして、ノイズ低減装置10はコンデンサ5に生じていた高周波電圧をゼロにするように動作し、交流電源1への伝導性ノイズが低減されることになる。
Therefore, in order to reduce the conductive noise to the
The voltage of the
なお、ノイズ低減装置10の構成によれば、ノーマルモードとコモンモードの伝導性ノイズが重畳された高周波電圧を検出して、両モードの伝導性ノイズを低減するための制御電流Icomを生成して、この制御電流Icomを両モードの伝導性ノイズの伝わる経路に直接注入するため、ノーマルモードとコモンモードの区別なく同時に低減することができる。
In addition, according to the structure of the
このようにノイズ低減装置10のみでもノーマルモードおよびコモンモードの伝導性ノイズを低減可能であるが、受動素子で構成される受動ノイズフィルタをノイズ低減装置10に組み合わせることで伝導性ノイズを更に低減できる。
As described above, normal mode and common mode conductive noise can be reduced only by the
この発明の実施の形態1では、上記の受動ノイズフィルタの1つとして電力供給線と接地線との間にコンデンサ3を挿入している。
このコンデンサ3は交流電源1と並列に接続されており、また高周波成分に対して低インピーダンスとなるため、交流電源1への伝導性ノイズを低減することができる。
In
Since the
このコンデンサ3の静電容量値を増加させれば高周波成分に対するインピーダンスが更に低下できるため交流電源1への伝導性ノイズを更に低減することができるが、その一方でコンデンサ3の静電容量値増加は漏洩電流の増加につながるため、ノイズフィルタの適用環境やユーザ要求等に応じて、コンデンサ3の静電容量値を適切に決定する。
コンデンサ3とノイズ低減装置10を組み合わせる場合、単純に接続しただけでは伝導性ノイズが増加する場合があるため、コンデンサ3によるノイズ低減効果とノイズ低減装置10によるノイズ低減効果を両立させるには以下の接続形態を用いる。
If the capacitance value of the
When the
ノイズ低減装置10はコンデンサ5によって検出した高周波電圧をゼロにするような制御電流Icomをコンデンサ5に流し込むことで伝導性ノイズを低減しているため、ノイズ低減装置10とコンデンサ3とが直近に接続されていると制御電流Icomがコンデンサ3に流れ込み、ノイズ低減装置10による伝導性ノイズの低減ができなくなる。このため、ノイズ低減装置10とコンデンサ3との間に、制御電流Icomの周波数成分に対して高インピーダンスとなるようなインピーダンス要素4を設ける。
このような構成とすることで制御電流Icomのほとんどがコンデンサ5に流れるようできるため、ノイズ低減装置10によるノイズ低減効果とコンデンサ3によるノイズ低減効果を両立させることができる。また、インピーダンス要素4は電力変換装置11から交流電源1への伝導性ノイズに対しても高インピーダンスとなるため、伝導性ノイズを低減することができ、ノイズ低減装置10のみの場合よりも更に伝導性ノイズを低減することができる。
Since the
With such a configuration, most of the control current Icom can flow through the
実施の形態2.
図2はこの発明の実施の形態2に係るノイズ低減フィルタを使用した回路構成を示す図である。図において、1,2,3,5〜9,10,11,12は、図1と同様であり、その説明を省略する。
実施の形態1に記載のように、インピーダンス要素4を設けることによりノイズ低減装置10によるノイズ低減効果とコンデンサ3によるノイズ低減効果を両立でき、更に、インピーダンス要素4自体のノイズ低減効果も見込めるが、実施の形態2においてはインピーダンス要素4として、コモンモードリアクトル13とノーマルモードリアクトル14,15,16を直列接続したものを用いた例を示した。
2 is a diagram showing a circuit configuration using a noise reduction filter according to
As described in the first embodiment, by providing the
コモンモードリアクトル13を挿入することでコモン的にインダクタンス値を持たせることができるためノイズ低減装置10から出力される制御電流Icomのうちのコモンモード成分に対するインピーダンスを増加でき、制御電流Icomのコモンモード成分がコンデンサ3に流れ込むことを抑制することができる。またノーマルモードリアクトル14,15,16を挿入することでノーマル的にインダクタンス値を持たせることが出来るためノイズ低減装置10から出力される制御電流Icomのうちのノーマルモード成分に対するインピーダンスを増加でき、制御電流Icomのノーマルモード成分がコンデンサ3に流れ込むことを抑制することができる。
Since the inductance value can be given in common by inserting the
また、コモンモードリアクトル13とノーマルモードリアクトル14,15,16は電力変換装置11から交流電源1への伝導性ノイズに対しても高インピーダンスとなるため、伝導性ノイズを低減でき、ノイズ低減装置10によるノイズ低減効果と、コンデンサ3によるノイズ低減効果と、を合わせて更に伝導性ノイズを低減することができる。
Moreover, since the
上記、コモンモードリアクトルとノーマルモードリアクトルは具体的には磁性体コアに電力供給線が巻きまわされた形状、もしくは磁性体コアに電力供給線を貫通させた形状などとすればよい。この磁性体コアはトロイダル形状もしくはU字型を2つ向かい合わせに貼り合わせた形状などとすれば良く、リアクトルを製作する上で容易なコア形状を選択すれば良い。
また、電力供給線に流れる電流値が数百アンペアとなる場合は電力供給線の断面積が数十mm2以上となり通常電線で巻き回すとリアクトルの寸法が大きくなるため、ノーマルモードリアクトルを小型化したい場合は、平角銅線や任意の断面積で製作したブスバーを巻線として使用しても良い。この場合、平角銅線やブスバーの巻線表面は絶縁処理を施すことが望ましい。
Specifically, the common mode reactor and the normal mode reactor may have a shape in which the power supply line is wound around the magnetic core, or a shape in which the power supply line is penetrated through the magnetic core. The magnetic core may be a toroidal shape or a shape in which two U-shapes are bonded to face each other, and an easy core shape may be selected for manufacturing the reactor.
In addition, when the current value flowing through the power supply line is several hundred amperes, the cross-sectional area of the power supply line is several tens of mm 2 or more, and the size of the reactor increases when wound around a normal wire. Therefore, the normal mode reactor is downsized. If desired, a bus bar made of a flat copper wire or an arbitrary cross-sectional area may be used as the winding. In this case, it is desirable to insulate the winding surface of the flat copper wire or bus bar.
なお、ノーマルモードリアクトル14,15,16が近接配置される場合は適切な絶縁距離を守らないと線間短絡または地絡する可能性があるため、巻線に絶縁処理を行うことが必須である。しかし、製作上の問題で絶縁処理を行えない場合はノーマルモードリアクトル14,15,16間の空間距離と沿面距離、および、ノーマルモードリアクトル14,15,16と対地間の空間距離および沿面距離が交流電源1の電圧値と周波数から決まる絶縁距離を満たすようにするか、あるいは、十分な耐圧を有する絶縁シートをノーマルモードリアクトル間に挿入する。
When
なお、上記でノーマルモードリアクトル14,15,16を磁性体コアを用いて製作すればよいと記載したが、コアを用いると磁束飽和による発熱や電力供給線電流の増加によるリアクトル大型化の問題があるため、磁性体コアを用いずにリアクトルを形成する方法もある。この場合、空芯リアクトルを用いることになる。空芯リアクトルから漏れる磁束については磁束遮蔽板または磁束遮蔽シート等を用いれば良い。
Although it has been described above that the
実施の形態3.
図3はこの発明の実施の形態3に係るノイズ低減フィルタを使用した回路構成を示す図である。図において、1,2,3,5〜9,10,11,12,13,14〜16は、図2と同様であり、その説明を省略する。
実施の形態2ではインピーダンス要素4として、コモンモードリアクトル13とノーマルモードリアクトル14,15,16を用いた例を示したが、実施の形態3においては、更に電力供給線の線間にコンデンサ17,18,19を挿入した例を示した。
FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration using a noise reduction filter according to
In the second embodiment, the
コンデンサ17,18,19を挿入することにより、電力供給線の線間に高周波成分に対するバイパス回路を形成することになり、制御電流Icomのノーマルモード成分がコンデンサ3に流れ込むことを抑制することができる。なお、図示しないがコンデンサ17,18,19の静電容量値が大きくなる場合、通常、各コンデンサと並列に放電抵抗を接続することになる。
また、コンデンサ17,18,19は電力変換装置11から交流電源1への伝導性ノイズに対して低インピーダンスとなるため、伝導性ノイズの低減効果を有し、ノイズ低減装置10によるノイズ低減効果と、コンデンサ3によるノイズ低減効果と、コモンモードリアクトル13とノーマルモードリアクトル14,15,16によるノイズ低減効果と、を合わせて更に伝導性ノイズを低減することができる。
By inserting the
Further, since the
実施の形態4.
図4はこの発明の実施の形態4に係るノイズ低減フィルタを使用した回路構成を示す図である。図において、1,2,3,5〜9,10,11,12,13,14〜16、17〜19は、図3と同様であり、その説明を省略する。
実施の形態3ではインピーダンス要素4として、コモンモードリアクトル13とノーマルモードリアクトル14,15,16およびコンデンサ17,18,19を用いた例を示したが、実施の形態4においては、更にコンデンサ3とノイズ低減装置10との間の接地線にアースリアクトル20を設けた例を示した。
4 is a diagram showing a circuit configuration using a noise reduction filter according to
In the third embodiment, an example in which the
アースリアクトル20により、制御電流Icomが接地線経由でコンデンサ3に流れ込むことを抑制することができる。
また、アースリアクトル20は接地線を経由して電力変換装置11から交流電源1へ流れる伝導性ノイズに対して高インピーダンスとなるため、伝導性ノイズの低減効果を有し、ノイズ低減装置10によるノイズ低減効果と、コンデンサ3によるノイズ低減効果と、コモンモードリアクトル13とノーマルモードリアクトル14,15,16によるノイズ低減効果と、コンデンサ17,18,19によるノイズ低減効果と、を合わせて更に伝導性ノイズを低減することが出来る。
The
In addition, since the
実施の形態5.
図5はこの発明の実施の形態5に係るノイズ低減フィルタを使用した回路構成を示す図である。図において、1,2,3,5〜9,10,11,12,13,14〜16、17〜19、20は、図4と同様であり、その説明を省略する。電力変換装置11には標準で簡易フィルタ21が内蔵されている場合がある。この簡易フィルタ21の構成は図示しないが、一般的にコンデンサやリアクトル等の受動素子で構成されている。
この簡易フィルタ21によるノイズ低減効果と、実施の形態1から実施の形態4に示した受動フィルタによるノイズ低減効果と、を合わせて更に伝導性ノイズを低減することができる。
なお、簡易フィルタ21を構成する要素として、電力供給線と接地線との間にコンデンサが挿入されている場合は漏洩電流が生じるので、コンデンサ3の静電容量値を決定する際には簡易フィルタ21の漏洩電流値を含め、ノイズ低減フィルタ全体での漏洩電流値がノイズズフィルタの適用環境やユーザ要求等に応じた値となるように設計する。
5 is a diagram showing a circuit configuration using a noise reduction filter according to
The conductive noise can be further reduced by combining the noise reduction effect by the
Note that since a leakage current occurs when a capacitor is inserted between the power supply line and the ground line as an element constituting the
実施の形態6.
図6はこの発明の実施の形態6に係るノイズ低減フィルタを使用した回路構成を示す図である。図において、1,2,3,5〜9,10,11,12,13,14〜16、17〜19、20は、図4と同様であり、その説明を省略する。
Embodiment 6 FIG.
6 is a diagram showing a circuit configuration using a noise reduction filter according to Embodiment 6 of the present invention. In the figure, 1, 2, 3, 5-9, 10, 11, 12, 13, 14-16, 17-19, and 20 are the same as those in FIG.
22は前記コンデンサ3と交流電源1との間に挿入された第2のインピーダンス要素、23はノイズ低減装置10と電力変換装置11との間に挿入された第3のインピーダンス要素である。
実施の形態1から実施の形態5に示した受動フィルタにより制御電流Icomがコンデンサ3に流入することを防ぎ、ノイズ低減装置10と前記受動フィルタのノイズ低減効果を両立させることができる。しかし、伝導ノイズ許容値の小さいEMI規格に対応させる場合にノイズ低減装置10と前記受動フィルタによるノイズ低減効果では対応困難な場合がある。この場合、前記インピーダンス要素22を設けることによりノイズ低減装置10と前記受動フィルタによるノイズ低減効果を向上させることができる。
また、ノイズ低減装置10と電力変換装置11との間にインピーダンス要素23を設けることにより、制御電流Icomが電力変換装置11に流れ込むことを抑制することができる。また、インピーダンス要素23は電力変換装置11から交流電源1への伝導性ノイズに対して高インピーダンスとなるため、電力変換装置11から電力供給線と接地線を経由して交流電源1に伝わる伝導性ノイズを低減する効果を有するので、実施の形態1から実施の形態5に示した受動フィルタとノイズ低減装置10とによるノイズ低減効果と、を合わせて更に伝導性ノイズを低減することが出来る。
The passive filter shown in the first to fifth embodiments can prevent the control current Icom from flowing into the
Moreover, by providing the
実施の形態7.
図7はこの発明の実施の形態7に係るノイズ低減フィルタを使用した回路構成を示す図である。図において、1,2,3,5〜9,10,11,12,13,14〜16、17〜19、20は、図4と同様であり、その説明を省略する。
実施の形態7においてはインピーダンス要素22としてコモンモードリアクトル24を用い、インピーダンス要素23として、電力供給線の線間に挿入したコンデンサ26,27,28と、コモンモードリアクトル29を用いた例を示した。
Embodiment 7 FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a circuit configuration using a noise reduction filter according to Embodiment 7 of the present invention. In the figure, 1, 2, 3, 5-9, 10, 11, 12, 13, 14-16, 17-19, and 20 are the same as those in FIG.
In the seventh embodiment, the
コモンモードリアクトル24を挿入することによりコモン的にインダクタンス値を持たせることが出来るため、ノイズ低減装置10と実施の形態1から実施の形態5に示した受動フィルタによるコモンモードノイズの低減効果を更に向上させることができる。
コンデンサ26,27,28を挿入することにより、電力供給線の線間に高周波成分に対するバイパス回路を形成することになり、制御電流Icomのノーマルモード成分が電力変換装置11に流れ込むことを抑制することができる。
なお図示しないがコンデンサ26,27,28の静電容量値が大きくなる場合、通常、各コンデンサと並列に放電抵抗を接続することになる。
Since the common inductance value can be given by inserting the
By inserting the
Although not shown, when the capacitance values of the
コモンモードリアクトル29を挿入することで、コモン的にインダクタンス値を持たせることが出来るためノイズ低減装置10から出力される制御電流Icomのうちのコモンモード成分に対するインピーダンスを増加でき、制御電流Icomのコモンモード成分が電力変換装置11に流れ込むことを抑制することができる。
また、コンデンサ26,27,28は電力変換装置11から交流電源1への伝導性ノイズに対して低インピーダンスとなり、コモンモードリアクトル29は電力変換装置11から交流電源1への伝導性ノイズに対して高インピーダンスとなるため、伝導性ノイズの低減効果を有し、実施の形態1から実施の形態5に示した受動フィルタとノイズ低減装置10とによるノイズ低減効果と、を合わせて更に伝導性ノイズを低減することが出来る。
By inserting the
実施の形態8.
図8はこの発明の実施の形態8に係るノイズ低減フィルタを使用した回路構成を示す図である。図において、1、2、3、5〜9、10、11、12、13、14〜16、17〜19、20、24、26〜28、29は、図7と同様であり、その説明を省略する。
実施の形態7においてはインピーダンス要素23として、電力供給線の線間に挿入したコンデンサ26,27,28と、コモンモードリアクトル29を用いた例を示したが、実施の形態8においてはインピーダンス要素23として、更に、ノーマルモードリアクトル30,31,32と、電力供給線と接地線との間に挿入したコンデンサ33を用いた例を示した。
FIG. 8 is a diagram showing a circuit configuration using a noise reduction filter according to
In the seventh embodiment, as the
ノーマルモードリアクトル30,31,32を挿入することで、ノーマル的にインダクタンス値を持たせることが出来るためノイズ低減装置10から出力される制御電流Icomのうちのノーマルモード成分に対するインピーダンスを増加でき、制御電流Icomのノーマルモード成分が電力変換装置11に流れ込むことを抑制することができる。
By inserting the
コンデンサ33を挿入することで、高周波成分に対して電力供給線と接地線との間にバイパス回路を成している。つまり、電力変換装置11からの伝導性ノイズがコンデンサ33に流れるためコモンモードリアクトル29、コンデンサ26,27,28、ノイズ低減装置10を経由して交流電源1に伝わる伝導性ノイズを低減することができる。ただし、コンデンサ33の静電容量値の増加は漏洩電流値の増加につながるため、ノイズフィルタの適用環境やユーザ要求等に応じて、コンデンサ3の静電容量値と共に、コンデンサ33の静電容量値を適切に決定する。
By inserting the
また、コンデンサ26,27,28とコンデンサ3は電力変換装置11から交流電源1への伝導性ノイズに対して低インピーダンスとなり、また、コモンモードリアクトル29とノーマルモードリアクトル30,31,32は電力変換装置11から交流電源1への伝導性ノイズに対して高インピーダンスとなるため、伝導性ノイズの低減効果を有し、実施の形態1から実施の形態5に示した受動フィルタとノイズ低減装置10とによるノイズ低減効果と、を合わせて更に伝導性ノイズを低減することが出来る。
実施の形態9.
図9はこの発明の実施の形態9に係るノイズ低減フィルタを使用した回路構成を示す図である。図において、1、2、3、5〜7、11、12、13、14〜16、17〜19、20、24、26〜28、29、30〜32、33は、図8と同様であり、その説明を省略する。
9 is a diagram showing a circuit configuration using a noise reduction filter according to
実施の形態9におけるノイズ低減装置10aは、実施の形態1から実施の形態8に示したノイズ低減装置10からコンデンサ8と抵抗9を省略した構成であり、能動ノイズフィルタ7からの制御電流Icomをコンデンサ8と抵抗9を用いずに、直接に電力供給線に注入するようにしたものである。
The noise reduction device 10a in the ninth embodiment has a configuration in which the
実施の形態10.
ノイズ低減装置10の回路は複数のオペアンプと抵抗、コンデンサ、トランジスタから構成されている。
上記実施の形態1から実施の形態9に示した構成においてはノイズ低減装置10に受動素子で構成される受動フィルタが併用されるため、これらの受動フィルタが存在している場合にノイズ低減装置10の回路が安定動作するよう回路定数を決定する。
The circuit of the
In the configurations shown in the first to ninth embodiments, since the passive filter composed of passive elements is used in combination with the
実施の形態11.
上記実施の形態1から実施の形態9で示した構成において、ノイズ低減装置10にコンデンサやリアクトルなどの受動素子から成る受動フィルタを併用したが、これらの受動フィルタに代えて、同等の性能を有する、能動素子で構成されるフィルタを併用してもよい。
In the configurations shown in the first to ninth embodiments, the
実施の形態12.
上記実施の形態1から実施の形態9および実施の形態11において、電力供給線が交流電源1に接続されている場合を示したが、直流電源であってもよい。
In the first to ninth embodiments and the eleventh embodiment, the case where the power supply line is connected to the
実施の形態13.
図10はこの発明の実施の形態13に係るノイズ低減フィルタを使用した回路構成を示す図、また図11はこの発明の実施の形態13に係るノイズ低減処理方法を示す図である。図において、1、2、3、11、12は、図1と同様であり、その説明を省略する。
10 is a diagram showing a circuit configuration using a noise reduction filter according to
電力変換装置11と負荷12との間の接続線として動力線とアース線にシールディングを施したシールドケーブルを使用する。また、コンデンサ3とコモンモードリアクトル24を導電性材料で製作した筐体34に収め、この筐体34は接地点2に接続して同電位とする。また、この筐体34の表面処理としては全面非塗装とするか、もしくは、図11に示すように一部の非塗装面37を残し、その他の面は塗装を施してもよい。この非塗装面37は接地点2と同電位となる。
前記シールドケーブルは図11のように外皮38の一部を取り除いてシールド部分35を露出させ、前記非塗装面37にシールド部分35を接触させて固定具36で固定する。なお、このシールド部分35は電力変換装置11の出力部もしくは負荷12の入力部でシールドケーブルの接地線に接続する。
As a connecting line between the
As shown in FIG. 11, the shielded cable is removed by removing a part of the
このように構成することでシールドケーブルのシールド部分35と、シールドケーブルが敷設される壁面もしくは床面等との間に存在する浮遊容量を介して交流電源1に流れる伝導性ノイズに対し、前記浮遊容量のインピーダンスよりも低いインピーダンスの経路がシールド部分35と筐体34の間に形成される。よって、伝導性ノイズは前記低インピーダンス経路を流れ、コンデンサ3に流れ込む。なお、上記のように流れる伝導性ノイズが筐体34の表面を介して交流電源1に流れ込むことはほとんど無い。この理由は前記経路で流れる伝導性ノイズは数MHz以上のコモンモードノイズが主であり、コンデンサ3のインピーダンスは数MHz以上の高周波に対して低インピーダンスとなるため、伝導性ノイズのほとんどが交流電源1でなくコンデンサ3に流れ込むことになるためである。また交流電源1とコンデンサ3との間にコモンモードリアクトル24を挿入すればコンデンサ3を通過したコモンモードノイズが交流電源1に流れ込むこともない。
上記の構成を用いることで壁面もしくは床面を介して交流電源1に流れ込む伝導性ノイズを低減することができ、ノイズ低減効果を更に向上させることができる。また伝導性材料で製作された筐体34に収めることで放射性ノイズの低減効果も有する。
With this configuration, the floating noise is prevented from being generated by the conductive noise flowing in the
By using the above configuration, it is possible to reduce the conductive noise flowing into the
図12はこの発明の実施の形態13に係るノイズ低減処理方法を示す図である。
なお、上記において筐体34にコモンモードリアクトル24とコンデンサ3を収める形態を用いて説明したが、図12に示すように、コモンモードリアクトル24、コンデンサ3、第1のインピーダンス要素4、ノイズ低減装置10が筐体34に収められていても良い。この場合、第1のインピーダンス要素4とノイズ低減装置10のノイズ低減効果が追加されるため更にノイズ低減効果を向上できる。
FIG. 12 shows a noise reduction processing method according to
In the above description, the
図13は、この発明の実施の形態13に係るノイズ低減処理方法を示す図である。
なお、図12では筐体34にコモンモードリアクトル24、コンデンサ3、第1のインピーダンス要素4、ノイズ低減装置10を収める形態を示しているが、図13に示すように、コモンモードリアクトル24、コンデンサ3、第1のインピーダンス要素4、ノイズ低減装置10および第3のインピーダンス要素23を筐体34に収める形態としても良い。この場合、第3のインピーダンス要素23のノイズ低減効果が追加されるために更にノイズ低減効果を向上できる。
FIG. 13 shows a noise reduction processing method according to
12 shows a form in which the
この発明のノイズ低減フィルタは、ノイズ低減装置によるノイズ低減効果を更に向上させることができ、伝導性ノイズ低減を考慮した電力変換装置のシステム構築と、伝導性ノイズ許容値の小さいEMI規格に対応した電力変換装置のシステム構築が容易となる。
The noise reduction filter of the present invention can further improve the noise reduction effect of the noise reduction device, and corresponds to the system construction of the power conversion device considering the reduction of conductive noise and the EMI standard with a small allowable value of conductive noise. The system construction of the power conversion device is facilitated.
1 交流電源、 2 接地点、 3 第1のコンデンサ、 4 第1のインピーダンス要素、 5 第2のコンデンサ、 6 電圧検出回路、 7 能動ノイズフィルタ、 8 コンデンサ、 9 抵抗、 10,10a ノイズ低減装置、 11 電力変換装置、 12 負荷、 13 コモンモードリアクトル、 14〜16 ノーマルモードリアクトル、 17〜19 コンデンサ、 20 アースリアクトル、 21 簡易フィルタ、 22 第2のインピーダンス要素、 23 第3のインピーダンス要素インピーダンス要素、 24 コモンモードリアクトル、 26〜28 コンデンサ、 29 コモンモードリアクトル、 30〜32 ノーマルモードリアクトル、 33 コンデンサ、 34 筐体、 35 シールドケーブルのシールド部分、 36 シールド部分の固定具、 37 筐体表面の導電部分、 38 シールドケーブルの外皮、 V5 コンデンサ5の両端電圧、 Icom 制御電流。
1 AC power supply, 2 ground point, 3 first capacitor, 4 first impedance element, 5 second capacitor, 6 voltage detection circuit, 7 active noise filter, 8 capacitor, 9 resistance, 10, 10a noise reduction device, DESCRIPTION OF
Claims (18)
供給電力を任意の周波数成分の交流電力に変換して負荷に供給する電力変換装置に接続され、前記電力供給線と前記接地線との間の高周波ノイズ電圧を検出し、該検出した高周波ノイズ電圧を零とするための制御電流を生成し、該制御電流を前記電力供給線に出力することにより、前記電力変換装置のノイズを低減するノイズ低減装置と、
該ノイズ低減装置と前記第1の静電容量要素との間に設けられ、前記制御電流の周波数成分に対して高インピーダンスとなる第1のインピーダンス要素と、を備えたノイズ低減フィルタ。
A first capacitance element inserted between a plurality of power supply lines and a ground line;
A high-frequency noise voltage between the power supply line and the ground line is detected by detecting a high-frequency noise voltage connected to a power conversion device that converts supply power into AC power having an arbitrary frequency component and supplies the load to a load. Generating a control current for zeroing and outputting the control current to the power supply line, thereby reducing the noise of the power converter ,
A noise reduction filter comprising: a first impedance element that is provided between the noise reduction device and the first capacitance element and has a high impedance with respect to a frequency component of the control current .
複数の電力供給線と接地線との間に挿入された第1の静電容量要素と、前記第1の静電容量要素と前記複数の電力供給線との間に設けた第2のインピーダンス要素と、を導電性材料で製作した筐体に収め、該筐体、第1の静電容量要素の接地線を前記シールドケーブルの接地線と同電位とするようにしたことを特徴とするノイズ低減フィルタ。
While using a shielded cable that is shielded common to the power line and the ground line as a connection line between the power converter and the load,
A first capacitance element inserted between a plurality of power supply lines and a ground line; and a second impedance element provided between the first capacitance element and the plurality of power supply lines. noise reduction, characterized in that when the accommodated in a casing made of electrically conductive material, and the housing, the ground line of the first capacitance element to the same potential and the ground line of the shielded cable filter.
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WO2020105169A1 (en) * | 2018-11-22 | 2020-05-28 | 三菱電機株式会社 | Electric power conversion device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001244770A (en) * | 2000-12-27 | 2001-09-07 | Mitsubishi Electric Corp | Noise filter |
JP2001286152A (en) * | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Toshiba Corp | Grounding structure for inverter system |
JP2003033041A (en) * | 2001-07-16 | 2003-01-31 | Mitsubishi Electric Corp | Power controller |
JP2003088099A (en) * | 2001-09-13 | 2003-03-20 | Mitsubishi Electric Corp | Noise reducer of power converter |
JP2003348818A (en) * | 2002-05-28 | 2003-12-05 | Hitachi Ltd | Power conversion system, and filter |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5771277A (en) * | 1980-10-22 | 1982-05-04 | Toshiba Corp | Inverter device |
JP2800161B2 (en) * | 1989-12-28 | 1998-09-21 | 株式会社 指月電機製作所 | Active filter device |
JPH0479773A (en) * | 1990-07-20 | 1992-03-13 | Fujitsu General Ltd | Air conditioner |
JP3246224B2 (en) * | 1994-09-27 | 2002-01-15 | 富士電機株式会社 | PWM converter |
JP3044650B2 (en) * | 1996-03-27 | 2000-05-22 | 勲 高橋 | Power converter noise reduction device |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001286152A (en) * | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Toshiba Corp | Grounding structure for inverter system |
JP2001244770A (en) * | 2000-12-27 | 2001-09-07 | Mitsubishi Electric Corp | Noise filter |
JP2003033041A (en) * | 2001-07-16 | 2003-01-31 | Mitsubishi Electric Corp | Power controller |
JP2003088099A (en) * | 2001-09-13 | 2003-03-20 | Mitsubishi Electric Corp | Noise reducer of power converter |
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