專(zhuān)利名稱(chēng)：電功率轉(zhuǎn)換裝置的噪聲降低裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及倒相器和電功率轉(zhuǎn)換裝置的噪聲降低裝置，尤其涉及用于降低由驅(qū)動(dòng)AC電機(jī)的電功率轉(zhuǎn)換裝置的切換裝置的開(kāi)/關(guān)引起的共模噪聲和正常模式噪聲的噪聲降低裝置。
背景技術(shù)：
圖5示出應(yīng)用于系統(tǒng)的傳統(tǒng)噪聲降低裝置的電路圖，它經(jīng)三相變換器驅(qū)動(dòng)三相感應(yīng)電機(jī)。圖5中所示的噪聲降低裝置與日本未審定公開(kāi)專(zhuān)利申請(qǐng)H09(1997)-266677中所揭示的噪聲降低裝置基本上相同。
圖5中所示的是單相AC電源1；作為變換器的單相整流橋式電路2；三相倒相器電路3，它包括諸如IGBT(絕緣柵雙極晶體管)的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件Q1至Q6、和與各半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件反向并聯(lián)的二極管；作為倒相器電路3的負(fù)載的三相感應(yīng)電機(jī)4；諸如零相電流變壓器的噪聲電流檢測(cè)器5，由環(huán)形芯5a、一對(duì)初級(jí)繞組5b和5c、和次級(jí)繞組5d形成；與次級(jí)繞組5d的兩端連接的噪聲補(bǔ)償電流源電路6；以及接至整流電路2與倒相器電路3之間的DC中間電路的DC平滑電容器Co。噪聲電流檢測(cè)器5的每個(gè)繞組的極性按照?qǐng)D5所示設(shè)置。
整流電路2、DC平滑電容器Co和倒相器3構(gòu)成一個(gè)電功率轉(zhuǎn)換裝置。
噪聲補(bǔ)償電流源電路6包括NPN晶體管Tr1、PNP晶體管Tr2和切斷DC分量的耦合電容器C1。濾波器電容器C2和C3連接至AC電源1的兩個(gè)端子。
次級(jí)繞組5d的兩端被接至構(gòu)成噪聲補(bǔ)償電流源電路6的晶體管Tr1和Tr2的基極和發(fā)射極。晶體管Tr1的集電極被接至電容器Co的正極端子而晶體管Tr2的集電極被接至電容器Co的負(fù)極端子。
將感應(yīng)電機(jī)的框架接地。晶體管Tr1和Tr2的發(fā)射極經(jīng)耦合電容器C1接至接地點(diǎn)G。電容器C2和C3也被接至接地點(diǎn)G。
在圖5中，倒相器電路3的開(kāi)關(guān)器件Q1至Q6受PWM(脈碼調(diào)制)控制。圖5省略了PCM控制電路。
下面將描述傳統(tǒng)噪聲降低裝置的操作。倒相器電路3的開(kāi)關(guān)器件Q1至Q6是由PWM脈沖控制為打開(kāi)和關(guān)閉。感應(yīng)電機(jī)4被倒相器電路3的輸出驅(qū)動(dòng)。
由于在感應(yīng)電機(jī)4的繞組與接地點(diǎn)G之間存在靜電電容(浮地電容)C，正如圖5中虛線所示，當(dāng)電壓脈沖從倒相器電路3施加到感應(yīng)電機(jī)4時(shí)，漏泄電流脈沖(共模噪聲電流)Ic每次流過(guò)靜電電容器C。直接流過(guò)接地點(diǎn)G的噪聲電流引起電震和接地?cái)嗦菲鞯氖ъ`。因此，需要去除噪聲電流。
噪聲電流檢測(cè)器5檢測(cè)流過(guò)DC中間電路的一對(duì)電源線的電流iC′與iC′之間差的噪聲電流(零相電流分量)。當(dāng)檢測(cè)到噪聲電流時(shí)，噪聲電流檢測(cè)器使檢測(cè)電流iB1流過(guò)次級(jí)繞組5d。檢測(cè)電流iB1驅(qū)動(dòng)晶體管Tr1或Tr2。
流入到晶體管Tr1或Tr2的基極中的檢測(cè)電流iB1被晶體管Tr1或Tr2放大，引起電流iC1。晶體管Tr1和Tr2彼此相反地切換導(dǎo)通和截止，使得當(dāng)晶體管Tr1導(dǎo)通時(shí)晶體管Tr2截止，而當(dāng)晶體管Tr1截止時(shí)晶體管Tr2導(dǎo)通。
當(dāng)噪聲電流iC流入由圖5中箭頭表示的方向時(shí)，由流過(guò)初級(jí)繞組5b和5c的電流iC′和iC′的檢測(cè)電流iB1流過(guò)次級(jí)繞組5d。電流iB1使晶體管Tr1導(dǎo)通，噪聲補(bǔ)償電流iC1經(jīng)倒相器電路3上臂上任一開(kāi)關(guān)器件、感應(yīng)電機(jī)4的靜電電容器C、耦合電容器C1和晶體管Tr2從電容器Co循環(huán)到電容器Co。
由于大部分噪聲電流iC作為電流IC1流動(dòng)，流入整流電路2的輸出端的電流iC′(＝iC-iC1)被降低，噪聲電壓(在整流電路2的AC輸入一側(cè)端子上的噪聲電壓)也被降低。
當(dāng)噪聲電流iC的方向相反時(shí)，流過(guò)次級(jí)繞組5d的電流iB1的方向也相反，晶體管Tr1導(dǎo)通。因此，噪聲補(bǔ)償電流iC1經(jīng)晶體管Tr1、耦合電容器C1、感應(yīng)電機(jī)4的靜電電容器C、倒相器電路3下臂上任一開(kāi)關(guān)器件從電容器Co循環(huán)到電容器Co。
由于大部分噪聲電流iC在這種情況中也作為電流IC1流動(dòng)，電流iC′(＝iC-iC1)被降低，噪聲電壓也被降低。
發(fā)明概要由于構(gòu)成噪聲補(bǔ)償電流源電路6的晶體管Tr1和Tr2經(jīng)其各自集電極連接至平滑電容器Co，要求晶體管Tr1和Tr2的擊穿電壓足夠高，以保證電壓與倒相器電路3的DC電壓一樣高。
在通用倒相器中，AC輸入電壓(有效值)是200V，DC電壓(DC中間電壓)約為500V。在通用倒相器中，AC輸入電壓是400V，DC電壓約為1000V。因此，要求晶體管Tr1和Tr2呈現(xiàn)足夠高的擊穿電壓，以保證上述DC電壓。
然而，由于從市場(chǎng)上可買(mǎi)到的擊穿電壓約500V的晶體管的操作比擊穿電壓為300V的晶體管慢兩倍，擊穿電壓為500V的晶體管不能足夠有效地降低噪聲電流。
尤其是在高頻范圍中，其中倒相器的工作頻率為1MHz或更高，構(gòu)成噪聲補(bǔ)償電流源電路6的晶體管有時(shí)不能在這么高速率下工作，構(gòu)成噪聲補(bǔ)償電流源電路6的晶體管以與噪聲電流iC極性相反地工作，對(duì)高頻范圍內(nèi)的噪聲電壓進(jìn)行放大。
為了避免這一問(wèn)題，除了濾波器電容器C2和C3外，需要采用大的高頻濾波器來(lái)切斷高頻噪聲，增加的大的高頻濾波器使電功率轉(zhuǎn)換裝置體積增大，以及使電功率轉(zhuǎn)換裝置成本提高。
鑒于以上情況，本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種噪聲降低裝置，該裝置便于利用器件，對(duì)于噪聲補(bǔ)償電流源電路的電流控制器件，其擊穿電壓低于倒相器和這種電功率轉(zhuǎn)換裝置的DC電壓。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種噪聲降低裝置，即使當(dāng)電功率轉(zhuǎn)換裝置的工作頻率在高頻范圍之內(nèi)時(shí)，該裝置便于防止高頻噪聲由高頻濾波器和整個(gè)電功率轉(zhuǎn)換裝置引起并使其最小化。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種噪聲降低裝置，該裝置便于使高頻濾波器達(dá)到最小，減少構(gòu)成部件的數(shù)目以及降低電功率轉(zhuǎn)換裝置的制造成本。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種電功率轉(zhuǎn)換裝置的噪聲降低裝置，電功率轉(zhuǎn)換裝置包括與AC電源連接的變換器、與變換器的DC輸出端連接的DC中間電路，與DC中間電路連接的倒相器，該倒相器包括半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件、以及與DC中間電路連接的DC平滑電容器，噪聲降低裝置降低由半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通與截止引起的并流過(guò)電功率轉(zhuǎn)換裝置的噪聲電流，噪聲降低裝置包括噪聲電流檢測(cè)裝置，噪聲電流檢測(cè)裝置檢測(cè)噪聲電流并輸出指示該噪聲電流的檢測(cè)信號(hào)；噪聲補(bǔ)償電流源裝置，噪聲補(bǔ)償電流源裝置把用于降低所檢測(cè)到噪聲電流的噪聲補(bǔ)償電流提供給電功率轉(zhuǎn)換裝置；噪聲補(bǔ)償電流源裝置，包括一串聯(lián)電路，包括一電流控制器件和一恒定DC電壓源，基于來(lái)自噪聲電流檢測(cè)裝置的檢測(cè)信號(hào)而控制電流控制器件的輸出電流，電流控制器件呈現(xiàn)比DC中間電路的電壓更低的擊穿電壓。
有利地，噪聲電流檢測(cè)裝置被連接到DC中間電路，以檢測(cè)從電功率轉(zhuǎn)換裝置經(jīng)電功率轉(zhuǎn)換裝置的負(fù)載流到接地點(diǎn)的共模噪聲電流，基于來(lái)自噪聲電流檢測(cè)裝置的檢測(cè)信號(hào)，噪聲補(bǔ)償電流源裝置產(chǎn)生用于抵消通過(guò)DC中間電路流動(dòng)的噪聲電流的電流并將用于抵消的電流提供給DC中間電路。
有利地，噪聲電流檢測(cè)裝置被連接到DC中間電路，以檢測(cè)經(jīng)電功率轉(zhuǎn)換裝置在AC電源與電功率轉(zhuǎn)換裝置的負(fù)載之間流動(dòng)的正常模式噪聲電流；基于來(lái)自噪聲電流檢測(cè)裝置的檢測(cè)電流，噪聲補(bǔ)償電流源裝置產(chǎn)生用于抵消通過(guò)DC中間電路流動(dòng)的噪聲電流的電流并將用于抵消的電流提供給DC中間電路。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種電功率轉(zhuǎn)換裝置的噪聲降低裝置，電功率轉(zhuǎn)換裝置包括與AC電源連接的變換器、與變換器的DC輸出端連接的DC中間電路，與DC中間電路連接的倒相器，該倒相器包括半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件、以及與DC中間電路連接的DC平滑電容器，噪聲降低裝置降低由半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通與截止引起的共模噪聲電流并從電功率轉(zhuǎn)換裝置經(jīng)電功率轉(zhuǎn)換裝置的負(fù)載流動(dòng)到接地點(diǎn)，噪聲降低裝置包括噪聲電流檢測(cè)裝置，它包括一變壓器，該變壓器檢測(cè)流過(guò)DC中間電路的一條電源線的噪聲電流與流過(guò)另一條電源線的噪聲電流之間的差，噪聲電流檢測(cè)裝置輸出指示該電流差的檢測(cè)信號(hào)；噪聲補(bǔ)償電流源裝置，噪聲補(bǔ)償電流源裝置將用于降低檢測(cè)到噪聲電流的噪聲補(bǔ)償電流提供給電功率轉(zhuǎn)換裝置；噪聲補(bǔ)償電流源裝置包括一對(duì)電流控制器件和一個(gè)恒定DC電壓源或者一對(duì)恒定DC電壓源；將各電流控制器件的第一輸出端子接地，電流控制器件基于來(lái)自變壓器的檢測(cè)信號(hào)而控制其輸出電流；將恒定DC電壓源連接在任一電流控制器件的第二輸出端子與DC平滑電容器的任一輸出端子之間，或者將恒定DC電壓源連接在電流控制器件的各自第二輸出端子與DC平滑電容器的各自端子之間；以及電流控制器件，呈現(xiàn)比DC中間電路的電壓更低的擊穿電壓。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種電功率轉(zhuǎn)換裝置的噪聲降低裝置，電功率轉(zhuǎn)換裝置包括與AC電源連接的變換器、與變換器的DC輸出端連接的DC中間電路，與DC中間電路連接的倒相器，該倒相器包括半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件、以及與DC中間電路連接的DC平滑電容器，噪聲降低裝置降低由半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通與截止引起的正常模式噪聲電流并經(jīng)電功率轉(zhuǎn)換裝置在AC電源與電功率轉(zhuǎn)換裝置的負(fù)載之間流動(dòng)，噪聲降低裝置包括噪聲電流檢測(cè)裝置，它包括一變壓器，該變壓器檢測(cè)流過(guò)DC中間電路的一條電源線的噪聲電流與流過(guò)另一條電源線的噪聲電流之間的和，噪聲電流檢測(cè)裝置輸出指示該電流和的檢測(cè)信號(hào)；噪聲補(bǔ)償電流源裝置，噪聲補(bǔ)償電流源裝置將用于降低檢測(cè)到噪聲電流的噪聲補(bǔ)償電流提供給電功率轉(zhuǎn)換裝置；噪聲補(bǔ)償電流源裝置包括一對(duì)電流控制器件和一個(gè)恒定DC電壓源或者一對(duì)恒定DC電壓源；將各電流控制器件的第一輸出端子接至變換器的輸入端，電流控制器件基于來(lái)自變壓器的檢測(cè)信號(hào)而控制其輸出電流；將恒定DC電壓源連接在任一電流控制器件的第二輸出端子與DC平滑電容器的任一端子之間，或者將恒定DC電壓源連接在電流控制器件的各自第二輸出端子與DC平滑電容器的各自端子之間；以及電流控制器件呈現(xiàn)比DC中間電路的電壓更低的擊穿電壓。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種電功率轉(zhuǎn)換裝置的噪聲降低裝置，電功率轉(zhuǎn)換裝置包括與AC電源連接的變換器、與變換器的DC輸出端連接的DC中間電路，與DC中間電路連接的倒相器，該倒相器包括半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件、以及與DC中間電路連接的DC平滑電容器，噪聲降低裝置降低由半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通與截止引起的共模噪聲電流并從電功率轉(zhuǎn)換裝置經(jīng)電功率轉(zhuǎn)換裝置的負(fù)載流動(dòng)到接地點(diǎn)，噪聲降低裝置包括噪聲電流檢測(cè)裝置，它包括一變壓器，該變壓器檢測(cè)流過(guò)DC中間電路的一條電源線的噪聲電流與流過(guò)另一條電源線的噪聲電流之間的差，噪聲電流檢測(cè)裝置輸出指示該電流差的檢測(cè)信號(hào)；噪聲補(bǔ)償電流源裝置，噪聲補(bǔ)償電流源裝置將用于降低檢測(cè)到噪聲電流的噪聲補(bǔ)償電流提供給電功率轉(zhuǎn)換裝置；噪聲補(bǔ)償電流源裝置包括一串聯(lián)電路，由第一電流控制器件和第二電流控制器件、以及連接在該串聯(lián)電路的一端與DC平滑電容器之間的恒定DC電壓源形成；第一電流控制器件和第二電流控制器件基于來(lái)自變壓器的檢測(cè)信號(hào)而彼此相反地打開(kāi)和關(guān)閉；將第一電流控制器件和第二電流控制器件的互連點(diǎn)接地；以及第一電流控制器件和第二電流控制器件呈現(xiàn)比DC中間電路的電壓更低的擊穿電壓。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種電功率轉(zhuǎn)換裝置的噪聲降低裝置，電功率轉(zhuǎn)換裝置包括與AC電源連接的變換器、與變換器的DC輸出端連接的DC中間電路，與DC中間電路連接的倒相器，該倒相器包括半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件、以及與DC中間電路連接的DC平滑電容器，噪聲降低裝置降低由半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通與截止引起的正常模式噪聲電流并經(jīng)電功率轉(zhuǎn)換裝置在AC電源與電功率轉(zhuǎn)換裝置的負(fù)載之間流動(dòng)，噪聲降低裝置包括噪聲電流檢測(cè)裝置，它包括一變壓器，該變壓器檢測(cè)流過(guò)DC中間電路的一條電源線的噪聲電流與流過(guò)另一條電源線的噪聲電流之間的和，噪聲電流檢測(cè)裝置輸出指示該電流和的檢測(cè)信號(hào)；噪聲補(bǔ)償電流源裝置，噪聲補(bǔ)償電流源裝置將用于降低檢測(cè)到噪聲電流的噪聲補(bǔ)償電流提供給電功率轉(zhuǎn)換裝置；噪聲補(bǔ)償電流源裝置包括一串聯(lián)電路，由第一電流控制器件和第二電流控制器件、以及連接在該串聯(lián)電路的一端與DC平滑電容器之間的恒定DC電壓源形成；第一電流控制器件和第二電流控制器件基于來(lái)自變壓器的檢測(cè)信號(hào)而彼此相反地打開(kāi)和關(guān)閉；將第一電流控制器件和第二電流控制器件的互連點(diǎn)接至變換器的輸入端；以及第一電流控制器件和第二電流控制器件呈現(xiàn)比DC中間電路的電壓更低的擊穿電壓。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，噪聲補(bǔ)償電流源裝置，它提供用于補(bǔ)償共模噪聲電流的噪聲補(bǔ)償電流，包括一串聯(lián)電路，由第一電流控制器件和第二電流控制器件、第一恒定DC電壓源和第二恒定DC電壓源形成，第一恒定DC電壓源和第二恒定DC電壓源連接在該串聯(lián)電路的各端與DC平滑電容器的各端子之間。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，噪聲補(bǔ)償電流源裝置，它提供用于補(bǔ)償正常模式噪聲電流的噪聲補(bǔ)償電流，包括一串聯(lián)電路，由第一電流控制器件和第二電流控制器件、第一恒定DC電壓源和第二恒定DC電壓源形成，第一恒定DC電壓源和第二恒定DC電壓源連接在該串聯(lián)電路的各端與DC平滑電容器的各端子之間。
有利地，電流控制器件的其上未連接任何恒定DC電壓源一端上的諸輸出端子經(jīng)耦合電容器接地。
有利地，電流控制器件的其上未連接任何恒定DC電壓源一端上的諸輸出端子被接至濾波器電容器的互連點(diǎn)，而濾波器電容器連接在變換器的輸入端子之間。
有利地，恒定DC電壓源是齊納二極管。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的包含噪聲降低裝置的電功率轉(zhuǎn)換裝置的電路圖。
圖2是圖1的三相倒相器的等效電路圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的包含噪聲降低裝置的電功率轉(zhuǎn)換裝置的電路圖。
圖4(a)是一電路圖，表明齊納二極管作為噪聲補(bǔ)償電流源電路中恒定DC電壓源的另一種連接。
圖4(b)是一電路圖，表明齊納二極管作為噪聲補(bǔ)償電流源電路中恒定DC電壓源的又一種連接。
圖5示出應(yīng)用系統(tǒng)的傳統(tǒng)噪聲降低裝置的電路圖，它經(jīng)三相變換器驅(qū)動(dòng)三相感應(yīng)電機(jī)。
參考數(shù)字和符號(hào)的指定1三相AC電源2三相整流橋式電路3倒相器電路4感應(yīng)電機(jī)55A噪聲電流檢測(cè)器5a環(huán)芯5b，5c初級(jí)繞組5d次級(jí)繞組6A，6B噪聲補(bǔ)償電流源電路Tr1，Tr2晶體管Q1至Q6半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件Co至C3電容器ZD1，ZD2齊納二極管G接地點(diǎn)較佳實(shí)施例的詳細(xì)描述現(xiàn)在將參考說(shuō)明本發(fā)明較佳實(shí)施例的附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的包含噪聲降低裝置的電功率轉(zhuǎn)換裝置的電路圖。在圖1中，采用與圖5所用的相同參考數(shù)字來(lái)表示相同的組成元件。
圖1中所示的是單相AC電源1；單相整流橋式電路2；三相倒相器電路3，它包括諸如IGBT(絕緣柵雙極晶體管)的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件Q1至Q6、和與各半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件反向并聯(lián)的二極管；作為倒相器電路3的負(fù)載的三相感應(yīng)電機(jī)4；諸如零相電流變壓器的噪聲電流檢測(cè)器5，由環(huán)形芯5a、一對(duì)初級(jí)繞組5b和5c、和次級(jí)繞組5d形成；濾波器電容器C2和C3；以及DC平滑電容器Co。
噪聲補(bǔ)償電流源電路6A不同于圖5中所示的傳統(tǒng)噪聲補(bǔ)償電流源電路6之處在于，作為第一恒定DC電壓源的齊納二極管ZD1連接在作為電流控制器件的晶體管Tr1與電容器Co的正端子之間，而作為第二恒定DC電壓源的齊納二極管ZD2連接在作為電流控制器件的晶體管Tr2與電容器Co的負(fù)端子之間。
齊納二極管是這樣連接的，即齊納二極管ZD1的陽(yáng)極連接到晶體管Tr1的集電極，而齊納二極管ZD2的陰極連接到晶體管Tr2的集電極。
圖2示出三相倒相器的等效電路圖。現(xiàn)在參考圖2，倒相器電路3的上臂和下臂的連接點(diǎn)與感應(yīng)電機(jī)4之間的每一相的每條輸出線的繞組電感由L1、L2、L3表示，其電阻由R1、R2、R3表示。感應(yīng)電機(jī)4在接地點(diǎn)之間具有的浮地電容由C1、C2、C3表示。倒相器的DC電壓由Ed(在圖1中這是Vdc)表示。假設(shè)其電位為Ed/2的點(diǎn)被接地。
從倒相器電路3輸出的各相的電壓由vU、vV和vW表示，各相的電流由iU、iV和iW表示。那么，各相的電壓由以下電壓等式(1)至(3)表示。在等式(1)至(3)中，vCG代表超出繞組電感L1至L3及電阻R1至R3以外的三相倒相器的輸出端子的中性點(diǎn)上的相對(duì)地的電位，vCU、vCV和vCW代表三相的電位。諸如以上所述的電壓和電流的量是矢量。
vU-vCG＝L1diU/dt+R1·iU+vCU…(1)vV-vCG＝L2diV/dt+R2·iV+vCV…(2)vW-vCG＝L3diW/dt+R3·iW+vCW…(3)正如以下等式(4)至(6)所描述的，假設(shè)倒相器的三相的輸出線的繞組電感值L1至L3是彼此相等的，倒相器的輸出線的電阻值R1至R3是彼此相等的，以及浮地電容值C1至C3是彼此相等的。
L1＝L2＝L3＝L …(4)R1＝R2＝R3＝R …(5)C1＝C2＝C3＝C …(6)
通過(guò)將等式(1)至(3)相加得到以下等式(7)。
vU+vV+vW-3vCG＝L·d(iU+iV+iW)/dt+R·(iU+iV+iW)+vCU+vCV+vCW…(7)假設(shè)三相的輸出電壓處于平衡狀態(tài)，得到以下等式(8)和(9)。
vU+vV+vW＝0 …(8)iU+iV+iW＝0 …(9)通過(guò)用等式(8)和(9)替代等式(7)中的vCU+vCV+vCW和iU+iV+iW，vCG有以下等式(10)描述。
vCG＝(vU+vV+vW)/3 …(10)根據(jù)等式(10)，在三相倒相器的輸出端子的中性點(diǎn)上的相對(duì)地的電位VCG是三相的電壓之和的三分之一。
由于根據(jù)開(kāi)關(guān)器件Q1至Q6的導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài)，三相的每個(gè)電壓vU、vV和vW是(-1/2)Ed或(1/2)Ed，每個(gè)相的電壓隨電壓Ed的變化而變化。由于當(dāng)一個(gè)相的開(kāi)關(guān)器件的狀態(tài)變化時(shí)相位電壓的變化的三分之一會(huì)引起AC中性點(diǎn)上相對(duì)地的電位的變化ΔvCG，電位變化ΔvCG由以下方程式(11)描述。
ΔvCG＝Ed/3 …(11)換句話說(shuō)，當(dāng)三相倒相器的開(kāi)關(guān)器件工作時(shí)，在AC中性點(diǎn)上對(duì)地的電位VCG變化三分之一DC電壓Ed。
由于這一情況，圖1中噪聲補(bǔ)償電流源電路6A的晶體管Tr1和Tr2的集電極和發(fā)射極之間的電壓變化三分之一DC電壓Ed(就是Vdc)。因此，晶體管Tr1和Tr2足以呈現(xiàn)與Ed/3一樣高的擊穿電壓。通過(guò)把齊納二極管ZD1和ZD2(它們是恒定DC電壓源)的齊納電壓設(shè)定為(2/3)Ed，可以使噪聲補(bǔ)償電流iC1以與傳統(tǒng)噪聲補(bǔ)償電流源電路6中相同的方式流動(dòng)，即使當(dāng)提供給晶體管的電壓較低時(shí)。
對(duì)于傳統(tǒng)的通用倒相器要求AC輸入電壓為200V，使用晶體管，其擊穿電壓必須為約500V。相反，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的通用倒相器，AC輸入電壓為200V，使用晶體管，其擊穿電壓約為150V便足夠了。對(duì)于傳統(tǒng)的通用倒相器要求AC輸入電壓為400V，使用晶體管，其擊穿電壓必須為約1000V。相反，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的通用倒相器，AC輸入電壓為400V，使用晶體管，其擊穿電壓約為300V便足夠了。
根據(jù)第一實(shí)施例的用于補(bǔ)償噪聲電流的基本操作與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的相同。具體而言，電流iC′和iC′流過(guò)噪聲電流檢測(cè)器5的初級(jí)繞組5b和5c，當(dāng)由倒相器電路3的開(kāi)關(guān)操作引起的噪聲電流電流iC以圖1中箭頭所指的方向流動(dòng)時(shí)?；陔娏鱥C′和iC′之間的差，流過(guò)次級(jí)繞組5d的電流iB1使晶體管Tr2導(dǎo)通。當(dāng)晶體管Tr2導(dǎo)通時(shí)，噪聲補(bǔ)償電流iC1經(jīng)耦合電容器C1流動(dòng)。由于大部分噪聲電流iC象噪聲補(bǔ)償電流iC1一樣流向電流控制器件，電流iC′(＝iC-iC1)減少，在整流電路2的輸入一側(cè)端子上的噪聲電壓也降低。
當(dāng)晶體管Tr2導(dǎo)通時(shí)，由于齊納二極管ZD2的作用，晶體管Tr2的集電極和發(fā)射極之間的電壓約為1/3 DC電壓Vdc。
當(dāng)噪聲電流iC向相反方向流動(dòng)時(shí)，以與圖1中所描述方向相反的方向流過(guò)次級(jí)繞組5d的電流iB1使另一晶體管Tr1導(dǎo)通，噪聲補(bǔ)償電流iC1經(jīng)耦合電容器C1流動(dòng)。由于在這種情況下大部分噪聲電流iC也象噪聲補(bǔ)償電流iC1一樣流動(dòng)，電流iC′(＝iC-iC1)減小。
當(dāng)晶體管Tr1導(dǎo)通時(shí)，由于齊納二極管ZD1的作用，晶體管Tr1的集電極和發(fā)射極之間的電壓約為1/3 DC電壓Vdc。
根據(jù)第一實(shí)施例，能夠使用具有低擊穿電壓的晶體管作為噪聲補(bǔ)償電流源電路6A的電流控制器件。因此，使用具有低擊穿電壓的晶體管與使用具有高擊穿電壓的晶體管相比便于加速噪聲補(bǔ)償操作。
根據(jù)第一實(shí)施例，由于即使當(dāng)?shù)瓜嗥髟诟哳l下工作時(shí)也定能降低噪聲電流以及由于不必增加高頻濾波器，可阻止構(gòu)成部件和元件數(shù)目的增加，電路結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化以及制造成本的提高。
圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的包含噪聲降低裝置的電功率轉(zhuǎn)換裝置的電路圖。在圖3中，采用與圖1中所用的相同參考數(shù)字來(lái)表明相同的構(gòu)成部件，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)省略對(duì)其的重復(fù)說(shuō)明。根據(jù)第二實(shí)施例的噪聲降低裝置降低經(jīng)電功率轉(zhuǎn)換裝置在AC電源與負(fù)載之間流動(dòng)的正常模式噪聲。
根據(jù)第二實(shí)施例，噪聲電流檢測(cè)器5中的初級(jí)繞組5c的極性與根據(jù)第一實(shí)施例的初級(jí)繞組5c的相反，從而使次級(jí)繞組5d檢測(cè)流過(guò)初級(jí)繞組5b與5c的電流之間的和，作為正常模式噪聲電流。正常模式噪聲電流是經(jīng)電功率轉(zhuǎn)換裝置(包括整流電路2、DC平滑電容器Co和倒相器電路3)在AC電源1與感應(yīng)電機(jī)4之間流動(dòng)的由倒相器電路3的開(kāi)關(guān)器件Q1至Q6的導(dǎo)通/截止而引起的噪聲電流。正常模式噪聲電流流動(dòng)的路徑與普通負(fù)載電流的路徑相同。
圖3中所示的電功率轉(zhuǎn)換裝置包括噪聲補(bǔ)償電流源電路6B。
圖1中的耦合電容C1從噪聲補(bǔ)償電流源電路6B中省去。在噪聲補(bǔ)償電流源電路6B中，晶體管Tr1和Tr2彼此連接的晶體管Tr1和Tr2的發(fā)射極被連接到濾波器電容器C2和C3的互連點(diǎn)。
現(xiàn)在將描述根據(jù)第二實(shí)施例的噪聲補(bǔ)償電流源電路的操作。
響應(yīng)于倒相器電路3的開(kāi)關(guān)器件Q1至Q6的導(dǎo)通和截止，電流iCO1從電容器Co流出。由于電容器Co的電壓會(huì)由于電流iCO1而變化，對(duì)應(yīng)于電流iCO1的噪聲電流iCO2從AC電源1的一側(cè)流出。
噪聲電流iCO2引起噪聲電流檢測(cè)器5A的次級(jí)繞組5d中的電流iB2。在晶體管Tr1或Tr2中流動(dòng)的電流iB2被晶體管Tr1或Tr2放大，引起電流iC2。
當(dāng)電流iCO2例如以圖3中箭頭所指的方向流動(dòng)時(shí)，電流iB2通過(guò)噪聲電流檢測(cè)器5A的次級(jí)繞組5d流動(dòng)到由圖3中箭頭所指的方向。電流iB2使晶體管Tr1導(dǎo)通，電流iC2從電容器C2經(jīng)整流電路2的正端子、初級(jí)繞組5b、齊納二極管ZD1和晶體管Tr1循到電容器C3。
由于大部分噪聲電流iCO2象電流iC2一樣流動(dòng)，噪聲電流iCO2如上所述通過(guò)電容器C2循環(huán)，而不流過(guò)AC電源1。因此流過(guò)AC電源1的電流iin(＝iCO2-iC2)變小，在整流電路2的輸入一側(cè)端子上的噪聲電壓也被降低。
當(dāng)噪聲電流iCO2的方向與圖3中所示的方向相反時(shí)，流過(guò)噪聲電流檢測(cè)器5A的次級(jí)繞組5d的電流iB2的方向也與圖3中所示的方向相反。電流iB2使晶體管Tr2導(dǎo)通，電流iC2從電容器C3經(jīng)晶體管Tr2、齊納二極管ZD2、初級(jí)繞組5c和整流電路2的負(fù)端子循到電容器C3。
在這種情況下，iCO2被在相反方向上流動(dòng)的電流iC2抵消。流過(guò)AC電源1的電流iin(＝iC2-iCO2)變小。整流電路2的輸入一側(cè)端子上的噪聲電壓也降低。
根據(jù)第二實(shí)施例，對(duì)于晶體管Tr1和Tr2的工作電壓(集電極與發(fā)射極之間的電壓)與電容器Co的脈動(dòng)電壓一樣高便足夠了，對(duì)于一般電功率轉(zhuǎn)換裝置這在幾伏至幾十伏。當(dāng)晶體管Tr1和Tr2的工作電壓在幾十伏時(shí)，通過(guò)設(shè)定齊納二極管ZD1和ZD2的齊納電壓在(倒相器電路3的DC電壓Vdc-幾十伏)，有可能使噪聲補(bǔ)償電流iC2以與利用晶體管Tr1和Tr2的第一實(shí)施例的相同方式流動(dòng)，其擊穿電壓是低的。
圖4(a)示出作為噪聲補(bǔ)償電流源電路中恒定DC電壓源的齊納二極管的另一種連接的電路圖。圖4(b)示出作為噪聲補(bǔ)償電流源電路中恒定DC電壓源的齊納二極管的又一種連接的電路圖。
根據(jù)以上的第一和第二實(shí)施例，齊納二極管ZD1和ZD2被分別接至晶體管Tr1和Tr2。另一方面，噪聲電流補(bǔ)償電路可以?xún)H包括按照?qǐng)D4(a)所示的連接于晶體管Tr2的齊納二極管ZD2，或者僅包括按照?qǐng)D4(b)所示的連接于晶體管Tr1的齊納二極管ZD1。
噪聲電流補(bǔ)償電路以與根據(jù)以上實(shí)施例的噪聲電流補(bǔ)償電路相同的方式僅包括一個(gè)齊納二極管工作，因?yàn)楦鶕?jù)第一實(shí)施例耦合電容器C1被接至晶體管Tr1和Tr2的互連點(diǎn)，而按照第二實(shí)施例濾波器電容器C2和C3被接至晶體管Tr1和Tr2的互連點(diǎn)，使得耦合電容器C1或?yàn)V波器電容器C2和C3將晶體管Tr1和Tr2的發(fā)射極電位保持在預(yù)定值上。
在以上的實(shí)施例中，可以采用雙極晶體管作倒相器電路3的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件Q1至Q6替代IGBT，可以采用FET(場(chǎng)效應(yīng)晶體管)作為噪聲補(bǔ)償電流源電路5A和5B的電流控制器件替代雙極晶體管Tr1和Tr2。
當(dāng)足夠降低流動(dòng)到特定方向的噪聲電流iC時(shí)，噪聲補(bǔ)償電流源電路5A和5B可以?xún)H包括晶體管Tr1和齊納二極管ZD1或者僅包括晶體管Tr2和齊納二極管ZD2。
任何DC電壓源而非齊納二極管可以用作在噪聲補(bǔ)償電流源電路5A和5B中恒定DC電壓源。
另一方面，通過(guò)三相整流橋式電路對(duì)來(lái)自三相AC電源的電壓進(jìn)行整流而獲得的電壓可以被用作倒相器的DC電源。
本發(fā)明可應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)單相感應(yīng)電機(jī)的單相倒相器電路。
本發(fā)明也可應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載的三相感應(yīng)電機(jī)，其中性點(diǎn)被接地。
由于根據(jù)本發(fā)明的噪聲補(bǔ)償電流源電路便于利用呈現(xiàn)低擊穿電壓的器件，根據(jù)本發(fā)明的噪聲補(bǔ)償電流源電路的工作速度高于傳統(tǒng)噪聲補(bǔ)償電流源電路的工作速度，后者使用呈現(xiàn)高擊穿電壓(等于電功率轉(zhuǎn)換裝置的DC電壓)的器件。
因此根據(jù)本發(fā)明的噪聲補(bǔ)償電流源電路便于有效地降低共模噪聲電流和正常模式噪聲電流。由于根據(jù)本發(fā)明的噪聲補(bǔ)償電流源電路并不增加高頻范圍的高頻噪聲，其中電功率轉(zhuǎn)換裝置以1MHz或更高頻率工作，不必增加高頻濾波器，有可能減少系統(tǒng)的構(gòu)成部件和元件的數(shù)目以及尺寸。
由于具有低擊穿電壓的器件比具有高擊穿電壓的器件更便宜以及由于用作恒定DC電壓源的齊納二極管通常是便宜的，根據(jù)本發(fā)明的噪聲補(bǔ)償電流源電路便于提供一種廉價(jià)的噪聲降低裝置。
權(quán)利要求
1.一種電功率轉(zhuǎn)換裝置的噪聲降低裝置，電功率轉(zhuǎn)換裝置包括與AC電源連接的變換器、與變換器的DC輸出端連接的DC中間電路，與DC中間電路連接的倒相器，該倒相器包括半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件、以及與DC中間電路連接的DC平滑電容器，噪聲降低裝置，噪聲降低裝置降低了由半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通與截止引起的并流過(guò)電功率轉(zhuǎn)換裝置的噪聲電流，噪聲降低裝置包括噪聲電流檢測(cè)裝置，噪聲電流檢測(cè)裝置檢測(cè)噪聲電流并輸出表示該噪聲電流的檢測(cè)信號(hào)；噪聲補(bǔ)償電流源裝置，噪聲補(bǔ)償電流源裝置把降低所檢測(cè)到的噪聲電流的噪聲補(bǔ)償電流提供給電功率轉(zhuǎn)換裝置；噪聲補(bǔ)償電流源裝置包括一串聯(lián)電路，該電路包括一電流控制器件和一恒定DC電壓源，基于來(lái)自噪聲電流檢測(cè)裝置的檢測(cè)信號(hào)而控制電流控制器件的輸出電流，電流控制器件呈現(xiàn)比DC中間電路的電壓更低的擊穿電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的噪聲降低裝置，其特征在于噪聲電流檢測(cè)裝置被連接到DC中間電路，由此檢測(cè)從電功率轉(zhuǎn)換裝置經(jīng)電功率轉(zhuǎn)換裝置的負(fù)載流到接地點(diǎn)的共模噪聲電流，基于來(lái)自噪聲電流檢測(cè)裝置的檢測(cè)信號(hào)，噪聲補(bǔ)償電流源裝置產(chǎn)生用于抵消通過(guò)DC中間電路流動(dòng)的噪聲電流的電流并將用于抵消的電流提供給DC中間電路。
3.如權(quán)利要求1所述的噪聲降低裝置，其特征在于噪聲電流檢測(cè)裝置被連接到DC中間電路，由此檢測(cè)經(jīng)電功率轉(zhuǎn)換裝置在AC電源與電功率轉(zhuǎn)換裝置的負(fù)載之間流動(dòng)的正常模式噪聲電流；基于來(lái)自噪聲電流檢測(cè)裝置的檢測(cè)信號(hào)，噪聲補(bǔ)償電流源裝置產(chǎn)生用于抵消通過(guò)DC中間電路流動(dòng)的噪聲電流的電流并將用于抵消的電流提供給DC中間電路。
4.一種電功率轉(zhuǎn)換裝置的噪聲降低裝置，電功率轉(zhuǎn)換裝置包括與AC電源連接的變換器、與變換器的DC輸出側(cè)連接的DC中間電路，與DC中間電路連接的倒相器，該倒相器包括半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件、以及與DC中間電路連接的DC平滑電容器，噪聲降低裝置降低由半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通與截止引起的并從電功率轉(zhuǎn)換裝置經(jīng)電功率轉(zhuǎn)換裝置的負(fù)載流動(dòng)到接地點(diǎn)的共模噪聲電流，噪聲降低裝置包括噪聲電流檢測(cè)裝置，它包括一變壓器，該變壓器檢測(cè)流過(guò)DC中間電路的一條電源線的噪聲電流與流過(guò)另一條電源線的噪聲電流之間的差，噪聲電流檢測(cè)裝置輸出指示該電流差的檢測(cè)信號(hào)；噪聲補(bǔ)償電流源裝置，噪聲補(bǔ)償電流源裝置將用于降低檢測(cè)到的噪聲電流的噪聲補(bǔ)償電流提供給電功率轉(zhuǎn)換裝置；噪聲補(bǔ)償電流源裝置包括一對(duì)電流控制器件和一個(gè)恒定DC電壓源或者一對(duì)恒定DC電壓源；將各電流控制器件的第一輸出端子接地，電流控制器件基于來(lái)自變壓器的檢測(cè)信號(hào)而控制其輸出電流；將恒定DC電壓源連接在任一電流控制器件的第二輸出端子與DC平滑電容器的任一輸出端子之間，或者將恒定DC電壓源連接在電流控制器件的各自第二輸出端子與DC平滑電容器的各自端子之間；以及電流控制器件呈現(xiàn)比DC中間電路的電壓更低的擊穿電壓。
5.一種電功率轉(zhuǎn)換裝置的噪聲降低裝置，電功率轉(zhuǎn)換裝置包括與AC電源連接的變換器、與變換器的DC輸出端連接的DC中間電路，與DC中間電路連接的倒相器，該倒相器包括半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件、以及與DC中間電路連接的DC平滑電容器，噪聲降低裝置降低由半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通與截止引起的并經(jīng)電功率轉(zhuǎn)換裝置在AC電源與電功率轉(zhuǎn)換裝置的負(fù)載之間流動(dòng)的正常模式噪聲電流，噪聲降低裝置包括噪聲電流檢測(cè)裝置，它包括一變壓器，該變壓器檢測(cè)流過(guò)DC中間電路的一條電源線的噪聲電流與流過(guò)另一條電源線的噪聲電流之間的和，噪聲電流檢測(cè)裝置輸出指示該電流和的檢測(cè)信號(hào)；噪聲補(bǔ)償電流源裝置，噪聲補(bǔ)償電流源裝置將用于降低檢測(cè)到的噪聲電流的噪聲補(bǔ)償電流提供給電功率轉(zhuǎn)換裝置；噪聲補(bǔ)償電流源裝置包括一對(duì)電流控制器件和一個(gè)恒定DC電壓源或者一對(duì)恒定DC電壓源；將各電流控制器件的第一輸出端子接至變換器的輸入端，電流控制器件基于來(lái)自變壓器的檢測(cè)信號(hào)而控制其輸出電流；將恒定DC電壓源連接在任一電流控制器件的第二輸出端子與DC平滑電容器的任一端子之間，或者將恒定DC電壓源連接在電流控制器件的各自第二輸出端子與DC平滑電容器的各自端子之間；以及電流控制器件呈現(xiàn)比DC中間電路的電壓更低的擊穿電壓。
6.一種電功率轉(zhuǎn)換裝置的噪聲降低裝置，電功率轉(zhuǎn)換裝置包括與AC電源連接的變換器、與變換器的DC輸出端連接的DC中間電路，與DC中間電路連接的倒相器，該倒相器包括半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件、以及與DC中間電路連接的DC平滑電容器，噪聲降低裝置降低由半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通與截止引起的并從電功率轉(zhuǎn)換裝置經(jīng)電功率轉(zhuǎn)換裝置的負(fù)載流動(dòng)到接地點(diǎn)的共模噪聲電流，噪聲降低裝置包括噪聲電流檢測(cè)裝置，它包括一變壓器，該變壓器檢測(cè)流過(guò)DC中間電路的一條電源線的噪聲電流與流過(guò)另一條電源線的噪聲電流之間的差，噪聲電流檢測(cè)裝置輸出指示該電流差的檢測(cè)信號(hào)；噪聲補(bǔ)償電流源裝置，噪聲補(bǔ)償電流源裝置將用于降低檢測(cè)到的噪聲電流的噪聲補(bǔ)償電流提供給電功率轉(zhuǎn)換裝置；噪聲補(bǔ)償電流源裝置包括一串聯(lián)電路，該電路包括第一電流控制器件和第二電流控制器件、以及連接在該串聯(lián)電路的一端與DC平滑電容器之間的恒定DC電壓源；第一電流控制器件和第二電流控制器件基于來(lái)自變壓器的檢測(cè)信號(hào)而彼此相反地打開(kāi)和關(guān)閉；將第一電流控制器件和第二電流控制器件的互連點(diǎn)接地；以及第一電流控制器件和第二電流控制器件呈現(xiàn)比DC中間電路的電壓更低的擊穿電壓。
7.一種電功率轉(zhuǎn)換裝置的噪聲降低裝置，電功率轉(zhuǎn)換裝置包括與AC電源連接的變換器、與變換器的DC輸出端連接的DC中間電路，與DC中間電路連接的倒相器，該倒相器包括半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件、以及與DC中間電路連接的DC平滑電容器，噪聲降低裝置降低由半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通與截止引起的并經(jīng)電功率轉(zhuǎn)換裝置在AC電源與電功率轉(zhuǎn)換裝置的負(fù)載之間流動(dòng)的正常模式噪聲電流，噪聲降低裝置包括噪聲電流檢測(cè)裝置，它包括一變壓器，該變壓器檢測(cè)流過(guò)DC中間電路的一條電源線的噪聲電流與流過(guò)另一條電源線的噪聲電流之間的和，噪聲電流檢測(cè)裝置輸出指示該電流和的檢測(cè)信號(hào)；噪聲補(bǔ)償電流源裝置，噪聲補(bǔ)償電流源裝置將用于降低檢測(cè)到的噪聲電流的噪聲補(bǔ)償電流提供給電功率轉(zhuǎn)換裝置；噪聲補(bǔ)償電流源裝置包括一串聯(lián)電路，包括第一電流控制器件和第二電流控制器件、以及連接在該串聯(lián)電路的一端與DC平滑電容器之間的恒定DC電壓源；第一電流控制器件和第二電流控制器件基于來(lái)自變壓器的檢測(cè)信號(hào)而彼此相反地打開(kāi)和關(guān)閉；將第一電流控制器件和第二電流控制器件的互連點(diǎn)接至變換器的輸入端；以及第一電流控制器件和第二電流控制器件呈現(xiàn)比DC中間電路的電壓更低的擊穿電壓。
8.一種電功率轉(zhuǎn)換裝置的噪聲降低裝置，電功率轉(zhuǎn)換裝置包括與AC電源連接的變換器、與變換器的DC輸出端連接的DC中間電路，與DC中間電路連接的倒相器，該倒相器包括半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件、以及與DC中間電路連接的DC平滑電容器，噪聲降低裝置降低由半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通與截止引起的并從電功率轉(zhuǎn)換裝置經(jīng)電功率轉(zhuǎn)換裝置的負(fù)載流動(dòng)到接地點(diǎn)的共模噪聲電流，噪聲降低裝置包括噪聲電流檢測(cè)裝置，它包括一變壓器，該變壓器檢測(cè)流過(guò)DC中間電路的一條電源線的噪聲電流與流過(guò)另一條電源線的噪聲電流之間的差，噪聲電流檢測(cè)裝置輸出指示該電流差的檢測(cè)信號(hào)；噪聲補(bǔ)償電流源裝置，噪聲補(bǔ)償電流源裝置將用于降低檢測(cè)到的噪聲電流的噪聲補(bǔ)償電流提供給電功率轉(zhuǎn)換裝置；噪聲補(bǔ)償電流源裝置包括一串聯(lián)電路，包括第一電流控制器件和第二電流控制器件、第一恒定DC電壓源和第二恒定DC電壓源，所述第一恒定DC電壓源和第二恒定DC電壓源連接在該串聯(lián)電路的一端與DC平滑電容器的各自端子之間；第一電流控制器件和第二電流控制器件基于來(lái)自變壓器的檢測(cè)信號(hào)而彼此相反地打開(kāi)和關(guān)閉；將第一電流控制器件和第二電流控制器件的互連點(diǎn)接地；以及第一電流控制器件和第二電流控制器件呈現(xiàn)比DC中間電路的電壓更低的擊穿電壓。
9.一種電功率轉(zhuǎn)換裝置的噪聲降低裝置，電功率轉(zhuǎn)換裝置包括與AC電源連接的變換器、與變換器的DC輸出端連接的DC中間電路，與DC中間電路連接的倒相器，該倒相器包括半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件、以及與DC中間電路連接的DC平滑電容器，噪聲降低裝置降低由半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通與截止引起的并經(jīng)電功率轉(zhuǎn)換裝置在AC電源與電功率轉(zhuǎn)換裝置的負(fù)載之間流動(dòng)的正常模式噪聲電流，噪聲降低裝置包括噪聲電流檢測(cè)裝置，它包括一變壓器，該變壓器檢測(cè)流過(guò)DC中間電路的一條電源線的噪聲電流與流過(guò)另一條電源線的噪聲電流之間的和，噪聲電流檢測(cè)裝置輸出指示該電流和的檢測(cè)信號(hào)；噪聲補(bǔ)償電流源裝置，噪聲補(bǔ)償電流源裝置將用于降低檢測(cè)到的噪聲電流的噪聲補(bǔ)償電流提供給電功率轉(zhuǎn)換裝置；噪聲補(bǔ)償電流源裝置包括一串聯(lián)電路，包括第一電流控制器件和第二電流控制器件、第一恒定DC電壓源和第二恒定DC電壓源，所述第一恒定DC電壓源和第二恒定DC電壓源連接在該串聯(lián)電路的一端與DC平滑電容器的各自端子之間；第一電流控制器件和第二電流控制器件基于來(lái)自變壓器的檢測(cè)信號(hào)而彼此相反地打開(kāi)和關(guān)閉；將第一電流控制器件和第二電流控制器件的互連點(diǎn)接至變換器的輸入端；以及第一電流控制器件和第二電流控制器件呈現(xiàn)比DC中間電路的電壓更低的擊穿電壓。
10.如權(quán)利要求4所述的任一噪聲降低裝置，其特征在于電流控制器件的第一輸出端子經(jīng)耦合電容器接地。
11.如權(quán)利要求6所述的任一噪聲降低裝置，其特征在于第一和第二電流控制器件的彼此直接連接的輸出端子經(jīng)耦合電容器接地。
12.如權(quán)利要求8所述的任一噪聲降低裝置，其特征在于第一和第二電流控制器件的不與任何恒定DC電壓源連接的輸出端子經(jīng)耦合電容器接地。
13.如權(quán)利要求5所述的任一噪聲降低裝置，其特征在于電流控制器件的第一輸出端子被連接到濾波器電容器的互連點(diǎn)，濾波器電容器連接在變換器的輸入端子之間。
14.如權(quán)利要求7所述的任一噪聲降低裝置，其特征在于第一和第二電流控制器件的彼此直接連接的輸出端子被連接到濾波器電容器的互連點(diǎn)，濾波器電容器連接在變換器的輸入端子之間。
15.如權(quán)利要求9所述的任一噪聲降低裝置，其特征在于第一和第二電流控制器件的不與任何恒定DC電壓源連接的輸出端子被連接到濾波器電容器的互連點(diǎn)，濾波器電容器連接在變換器的輸入端子之間。
16.如權(quán)利要求1所述的任一噪聲降低裝置，其特征在于恒定DC電源包括齊納二極管。
17.如權(quán)利要求4所述的任一噪聲降低裝置，其特征在于恒定DC電源包括齊納二極管。
18.如權(quán)利要求5所述的任一噪聲降低裝置，其特征在于恒定DC電源包括齊納二極管。
19.如權(quán)利要求6所述的任一噪聲降低裝置，其特征在于恒定DC電源包括齊納二極管。
20.如權(quán)利要求7所述的任一噪聲降低裝置，其特征在于恒定DC電源包括齊納二極管。
21.如權(quán)利要求8所述的噪聲降低裝置，其特征在于恒定DC電源包括齊納二極管。
22.如權(quán)利要求9所述的任一噪聲降低裝置，其特征在于恒定DC電源包括齊納二極管。
全文摘要
提供一種噪聲降低裝置,它便于利用具有低擊穿電壓的電流控制器件,改善了噪聲補(bǔ)償能力和工作速度,使高頻濾波器最小化以及降低電功率轉(zhuǎn)換裝置的制造成本。本發(fā)明的噪聲降低裝置包括連接于噪聲電流檢測(cè)器5的次級(jí)繞組5d的噪聲補(bǔ)償電流源電路6A;噪聲補(bǔ)償電流源電路6A包括晶體管Tr
文檔編號(hào)H02M7/5387GK1360392SQ01143768
公開(kāi)日2002年7月24日 申請(qǐng)日期2001年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月19日
發(fā)明者五十嵐征輝, 谷川太一 申請(qǐng)人:富士電機(jī)株式會(huì)社