专利名称：有源共模emi滤波器的制作方法
技术领域：
本发明描述了使用个数为N的串联级联(series cascaded)有源滤波器支路电路的有源共模EMI滤波器。对于已知的单级电路，全部有源滤波器中的功耗和每个晶体管需要的额定电压都减小1/N。每个晶体管中的功耗减小1/N2。
所述技术对于在380-480伏的三相交流线电压工作的PWM变换器驱动的特别有用，其中单级有源滤波器电路中的功耗可能会是不能接受的高。
背景技术：
通常基于具有在前馈电路中的单位增益的电流放大器可获得先前给出的有源共模EMI滤波器电路。在图1中示出了先前给出的电路。该电路使用IGBT作为有源元件。其它的电路使用具有先前已经给出的特点的MOSFET和双极型晶体管，并遵循相同的操作原理。
在图1中，通过与共模电流的每个脉冲相联系的电荷Qtot的产物确定需要的滤波器总线电压，Vbus filt，并通过线频率接地泄漏电流的容许量确定耦合电容器CF、CF的值。
Vbus filt必须高于Qtot/CF。典型地，这样确定的Vbus filt的最大需要值可以基本上小于PWM变换器的全部直流总线电压，Vbus drive。
有源滤波器的晶体管消耗的平均电流Iav是Qtot·f，其中f是变换器PWM的切换频率。
在图1中的单级晶体管放大器可以直接与Vbus drive并联连接，即使该电压可能完全高于有源滤波器需要的最大值。其缺点是在晶体管中的额定电压和功耗会高于必要值。在这种情况下在两个晶体管中的全部组合平均功耗将是Qtot·f·Vbus drive。
用于减小在图1的电路中的有源滤波器的晶体管中需要的额定电压和功耗的前述方法将通过如图2中示出的降压电阻器从Vbus drive获得较低的滤波器总线电压。通过Vbus filt/Vbus drive减小晶体管中需要的额定电压以及有源滤波器中的两个晶体管中的组合平均功率。然而，在降压电阻器、有源滤波器的两个晶体管和电压钳位齐纳二极管中的全部组合功耗超过Qtot·f·Vbus drive。这是因为齐纳二极管拖引附加电流Iz导致来自直流总线的通过降压电阻器的平均电流现在高于Qtot·f。
在图3中示出了另一个前述的电路。该电路类似于在图1中的电路，但其使用了N沟道MOSFET作为有源元件，并具有用于平衡跨接的Q1和Q2的平均电压的分压器R1、R2。具有该电路(以及具有图1和2的电路)的困难是MOSFET(IGBT)通过栅极-源极(栅极-发射极)和漏极-栅极(集电极-栅极)电容从电流传感互感器上的附加绕组拖曳有效的栅极电流。这引起了在放大器的输出电流中的显著误差。
发明内容
为了满足这些需要，本发明的各种实施例提供了用于减小电路中的共模噪声电流的有源EMI滤波器，其包括耦合至交流网络的整流器，整流器为直流总线提供直流电功率，直流总线供给用于为负载提供交流电功率的倒相级，负载具有与交流网络的接地相连的接地回线。有源滤波器优选包括晶体管级、电流传感器，例如耦合至其中具有共模噪声电流的电路分支的电流互感器，电流传感器具有例如用于传感所述共模噪声电流而耦合的初级线圈绕组的输入，以及具有例如用于驱动晶体管级的次级线圈绕组的输出，晶体管极包括通过响应共模噪声电流的电流传感器的所述输出驱动的两个晶体管；并且电容器连接晶体管级与接地回线，电容器从所述晶体管级提供相消电流至所述接地回线，以基本上取消在接地线中的共模电流。
以前馈设置耦合电流传感器和晶体管级，从而在整流器和电流传感器之间耦合晶体管级，晶体管级和所述电流传感器具有大约一致的幅度增益。
在晶体管级中，经过驱动晶体管，通过比如存储电容器的局部电源可以对每个晶体管提供控制电极驱动电流。这可以是两个驱动晶体管，每个晶体管具有两个主电极，每个驱动晶体管的一个主电极连接至所述两个晶体管的一个的各自控制电极，并且每个驱动晶体管具有控制电极，驱动晶体管的控制电极分别耦合至电流互感器的附加次级线圈。
每个驱动晶体管的另一个主电极可以连接至局部电源，其可以是各自的局部存储电容器，其跨接对应的驱动晶体管，以及它的各自的电流互感器次级线圈。
局部电源可以进一步包括两个降压电阻器，其串联连接入更迭局部存储电容器的网络。该网络可以跨接到直流供给电压。例如齐纳二极管的电压调节器可以跨接到所述局部存储电容器的每一个。
此外，滤波器可以包括用于提供具有减小的功耗和晶体管额定电压的串联滤波器的有源共模EMI滤波器而串联连接的多个级联晶体管级。
优选地存在分别将所述每个晶体管级耦合至所述接地回线的多个电容器。
每个晶体管级优选具有各自的局部电流互感器，所述局部电流互感器具有耦合至首先提到的电流互感器的所述输出的初级线圈，并具有耦合至对应的两个晶体管的次级线圈。每个晶体管的主电极可以耦合至所述局部电流互感器的各自的次级线圈，并且所述每个晶体管的控制电极可以耦合至局部电流互感器的另一个各自的次级线圈。局部电流互感器的另一个次级线圈可以为所述对应的两个晶体管的控制电极提供偏置电压。
优选地，每个所述局部电流互感器的所述初级线圈和所述次级线圈具有相同的匝数，同时局部电流互感器的其它次级线圈的匝数大于初级线圈的匝数。
有利地，主电流传感器(首先提到的)的次级线圈的匝数是初级线圈匝数的N倍，N是晶体管转换级的个数。
在本发明的全部实施例中，各自的局部滤波器总线电容器可以跨接每个所述晶体管转换级。
参照附图，以相似的标记表示相似的元件和结构，从下面的几个实施例的描述中，本发明的其它特点和优点将变得明显。
图1示出了第一已知有源共模EMI滤波器电路，其中从电流互感器上的附加绕组获得晶体管偏置；图2示出了具有用于获得用于滤波器电路的总线电压的网络的第二先前已知的有源共模EMI滤波器电路；图3示出了具有用于平衡跨接两个晶体管的各自电压的网络的第三先前已知的有源共模EMI滤波器电路；图4示出了依据本发明的第一实施例具有多个串联级联滤波器的有源共模EMI滤波器电路；图5示出了依据本发明的第二实施例具有多个串联级联滤波器的有源共模EMI滤波器电路，其中通过一对各自的驱动晶体管基本上从局部电源存储电容器提供用于两个晶体管的栅极驱动电流；图6示出了依据本发明的第三实施例的有源共模EMI滤波器电路，其中通过一对各自的驱动晶体管基本上从局部电源存储电容器提供用于两个晶体管的栅极驱动电流。
具体实施例方式
在图4中描述本发明的第一实施例。图2的线性降压电路被与直流总线串连级联的(N-1)个有源滤波器支路电路有效取代。每个支路电路具有它的自身的局部“滤波器总线”，并通过CF/N的电容在它的输出处耦合至地面。每个支路电路将Qtot/N的共模电荷输送至接地线，并且通过全部N个支路电路输送至地面的全部共模电荷仍然是Qtot。需要注意，由于有源滤波器支路电路的串联连接，通过直流总线输送的全部电荷现在仅是Qtot/N，并且通过直流总线输送的平均电流是(Qtot/N)·f。这样，来自直流总线的平均电流相对于单级电路减小1/N。
每个有源滤波器支路电路的两个晶体管中的组合损耗现在减小至(Vbus drive/N)·(Qtot·f/N)，即，减小到直接跨接在Vbus drive的单级电路的损耗的1/N2。
全部N个分支电路的组合全部功耗是Q·f·Vbus drive/N，即稍微小于图2的单级电路的全部功率的1/N。每个晶体管的额定电压是直接与Vbus drive跨接的单级电路所需额定电压的1/N。
有利地驱动每个有源滤波器支路电路，从而使它将全部共模电流的1/N输送至地面。这确保在全部支路的输出处的相同电流，并且这样也确保了在每个支路的局部滤波器总线电容器之间同等地分担全部换流器总线电压。
共模电流传感互感器CT/main具有NS＝N·初级线圈匝数的单个次级线圈。CT/main的第二电流是1/N·初级线圈中的全部共模电流。从它的自身小的局部电流互感器CT1到CTN驱动每个有源滤波器支路电路，每个互感器具有一致的初级线圈对初级线圈的匝数比率。这些局部电流互感器的每一个的初级线圈与CT/main的次级线圈绕组串联连接。这样，每个局部电流互感器的初级线圈和次级线圈电流是1/N·CT/main的初级线圈中的共模电流。并且强制每个有源滤波器支路电路输送1/N·初级线圈共模电流。因此全部有源滤波器支路电路的输出电流之和等于CT/main的初级线圈中的共模电流。
如图5所示，第二实施例是组合了第一和第三实施例(图4和图6)的实际设计的举例。设计电路以用于由Grundfoss生产的380-480伏3-相7.5千瓦泵驱动器。变换器PWM频率是18kHz，CT1磁芯是ZW43616。初级线圈P1、P2、P3是7匝#14。次级线圈S1是14匝#30。CT2和CT3磁芯是ZW42207。初级线圈是30匝#30，次级线圈S1、S2、S3、S4是30匝#30。对于L1，磁芯是ZW43616，并且每个绕组是7匝#14。IGBT的具有AAVID576802B03100的热沉(Newark34C4484)。
使用两个串联的降压支路电路，每个支路电路具有600V IGBT。在每个IGBT中评估的功耗是3.8瓦。通过对比，直接与变换器直流总线跨接的单级有源滤波器需要1200V IGBT，并且在每个IGBT中的损耗大约是15瓦。
设计在图5中的电路作为连接进入泵驱动器的3相输入线的交流对交流前置滤波器。由于有源滤波器电路非侵入地进入变换器驱动器自身，其可以方便地用于测试用途。
用于最后设计的较简便的方法是集成直接与变换器直流总线跨接的两个级联有源滤波器。在一个设计中两个总线电容器可以与全部变换器总线串联连接，其允许每个有源滤波器支路电路与变换器的已经存在的直流总线电容器的一个连接。
在图6中示出的第三实施例是图3的电路的改进。从局部存储电容器Cstore1和Cstore2通过附加栅极驱动晶体管Q3和Q4的集电极-射极基本上输送用于MOSFET(IGBT)的栅极驱动电流，而不是从电流互感器的次级线圈“附加绕组”输送的。大大减小了放大器的输出电流中的误差。
“局部电源”存储电容器Cstore1和Cstore2连接进入已经提供用于电压分担的电阻网络R1和R2。
需要附加的驱动器晶体管Q3和Q4仅额定为大约20伏，并且仅运载MOSFET(或IGBT)的栅极驱动电流。它们是相对小的元件。
尽管已经关于其中的具体实施例描述了本发明，但对本领域技术人员来说，许多其它的改变和修改以及其它用途是明显的。因此，本发明不受在这里给出的具体描述的限制。
权利要求书(按照条约第19条的修改)1.用于减小电路中的共模噪声电流的有源EMI滤波器，包括耦合至交流网络的整流器，整流器将直流电功率供给直流总线，直流总线供给用于提供交流电功率至负载的倒相级，负载具有与交流网络接地连接的接地回线，有源滤波器包括串联连接的多个晶体管级，所述晶体管级的每一个包括两个晶体管；用于传感在所述电路中的共模噪声电流的主电流传感器，所述主电流传感器包括具有耦合至在其中出现共模噪声电流的所述电路的分支的初级线圈的电流互感器；主电流传感器具有耦合至晶体管级的每一个的输出，通过响应共模噪声电流的所述输出驱动晶体管级；至少一个电容器，将所述晶体管级耦合至所述接地回线，所述至少一个电容器从所述晶体管级将相消电流提供至所述接地回线以基本上取消在接地线中的共模噪声电流。
2.权利要求1的有源滤波器，其中所述至少一个电容器包括将晶体管级的每一个耦合至所述接地回线的各自的电容器。
3.权利要求1的有源滤波器，其中每个所述晶体管级具有各自的局部电流互感器，所述局部电流互感器具有耦合至所述主电流互感器的所述输出的初级线圈，并具有连接至对应的所述两个晶体管的输出。
4.权利要求3的有源滤波器，其中每个晶体管的主电极耦合至所述局部电流互感器各自的次级线圈，并且其中所述晶体管的每一个的控制电极耦合至所述局部电流互感器的另外的各自次级线圈。
5.权利要求4的有源滤波器，其中所述局部电流互感器的其它次级线圈为所述对应的两个晶体管的控制电极提供偏置电压。
6.权利要求3的有源滤波器，其中每个所述局部电流互感器的所述初级线圈和所述次级线圈具有相同的匝数。
7.权利要求6的有源滤波器，其中所述局部电流互感器的所述其它次级线圈具有比所述初级线圈大的匝数。
8.权利要求1的有源滤波器，其中以前馈设置耦合所述主电流传感器和所述多个晶体管级，其中所述晶体管级和所述主电流传感器具有大约一致的幅度增益。
9.权利要求1的有源滤波器，其中晶体管是IGBT。
10.权利要求9的有源滤波器，其中所述IGBT是同一类型的。
11.权利要求1的有源滤波器，其中所述至少一个电容器将所述接地回线耦合到每个所述晶体管级中的两个所述晶体管之间的公共节点。
12.权利要求1的有源滤波器，其中述主电流传感器的所述次级线圈的匝数是初级线圈匝数的N倍，N是晶体管转换级的个数。
13.权利要求1的有源滤波器，进一步包括跨接每个所述晶体管转换级连接的各自的局部滤波器总线电容器。
14.用于减小电路中的共模噪声电流的有源EMI滤波器，包括耦合至交流网络的整流器，整流器将直流电功率供给直流总线，直流总线供给用于提供交流电功率至负载的倒相级，负载具有与交流网络接地连接的接地回线，有源滤波器包括包括两个晶体管的晶体管级；用于传感流进所述电路的共模噪声电流的电流传感器，电流传感器具有耦合至在其中出现共模噪声电流的所述电路的分支的输入以及驱动晶体管级的输出，通过响应共模噪声电流的电路传感器的所述输出驱动晶体管级；耦合所述晶体管级和所述接地回线的电容器，所述电容器从所述晶体管级提供相消电流至所述接地回线以基本上取消在接地线中的共模噪声电流；所述晶体管级的所述两个晶体管的每一个具有两个主电极和一个控制电极；所述电流传感器包括具有耦合至在其中出现共模噪声电流的所述电路分支的初级线圈，以及耦合至各自所述晶体管的一个主电极的次级线圈的电流互感器；以及每个晶体管的控制电极耦合至所述电流互感器的其它的次级线圈；第三和第四驱动晶体管，每个驱动晶体管具有两个主电极，所述驱动晶体管的每一个的一个主电极连接至所述两个晶体管的每一个的各自的控制电极，并且所述第三和第四晶体管的每一个具有控制电极，所述驱动晶体管的所述控制电极分别耦合至所述电流互感器的所述其它的次级线圈。
15.权利要求14的有源滤波器，其中两个晶体管是MOSFET。
16.权利要求14的有源滤波器，其中两个晶体管串联连接在一起。
17.权利要求14的有源滤波器，其中以前馈设置耦合所述主电流传感器和所述晶体管级，其中所述晶体管级和所述电流传感器具有大约一致的幅度增益。
18.权利要求14的有源滤波器，其中所述电容器将所述共有接地回线连接至所述两个晶体管的各自的主电极。
19.权利要求14的有源滤波器，其中所述第三和第四晶体管的每一个的其它的主电极连接至局部电源。
20.权利要求19的有源滤波器，其中所述局部电源包括跨接对应的驱动晶体管及其各自电流互感器次级线圈的各自的局部存储电容器。
21.权利要求20的有源滤波器，其中所述局部电源进一步包括两个降落电阻器，其与网络串联连接以更迭所述局部存储电容器。
22.权利要求21的有源滤波器，其中横越交流电源电压连接所述网络。
23.权利要求20的有源滤波器，进一步包括横越所述局部存储电容器的每一个连接的电压调节器。
24.权利要求23的有源滤波器，其中所述电压调节器是齐纳二极管。
25.权利要求14的有源滤波器，进一步包括横越每个所述晶体管级连接的各自局部滤波器总线电容器。
26.用于减小电路中的共模噪声电流的有源EMI滤波器，包括耦合至交流网络的整流器，整流器将直流电功率供给至直流总线，直流总线供给用于提供交流电功率至负载的倒相级，负载具有与交流网络接地连接的接地回线，有源滤波器包括串联连接的多个晶体管级，所述晶体管级的每一个包括两个晶体管，每个所述晶体管级的两个晶体管的每一个具有两个主电极和一个控制电极；用于传感在所述电路中的共模噪声电流的主电流传感器，所述主电流传感器包括具有耦合至在其中出现共模噪声电流的所述电路的分支的初级线圈的电流互感器；所述电流互感器具有耦合至晶体管级的每一个的主电极的次级线圈，通过响应共模噪声电流的所述输出驱动晶体管级；至少一个电容器，将所述晶体管级耦合至所述接地回线，所述至少一个电容器从所述晶体管级提供相消电流至所述接地回线以基本上取消在接地线中的共模噪声电流；以及每个晶体管的控制电极耦合至所述电流互感器的其它的次级线圈。
27.权利要求26的有源滤波器，其中所述至少一个电容器包括将所述晶体管级的每一个耦合至所述接地回线的各自的电容器。
28.权利要求26的有源滤波器，其中每个所述晶体管级具有各自的局部电流互感器，所述局部电流互感器具有耦合至所述主电流互感器的所述输出的初级线圈，并具有连接至对应的所述两个晶体管的输出。
29.权利要求28的有源滤波器，其中每个晶体管的主电极耦合至所述局部电流互感器各自的次级线圈，并且其中所述晶体管的每一个的控制电极耦合至所述局部电流互感器的另外的各自次级线圈。
30.权利要求29的有源滤波器，其中所述局部电流互感器的其它次级线圈为所述对应的两个晶体管的控制电极提供偏置电压。
31.权利要求28的有源滤波器，其中每个所述局部电流互感器的所述初级线圈和所述次级线圈具有相同的匝数。
32.权利要求31的有源滤波器，其中所述局部电流互感器的所述其它次级线圈具有比所述初级线圈大的匝数。
33.权利要求26的有源滤波器，其中以前馈设置耦合所述主电流传感器和所述多个晶体管级，其中所述晶体管级和所述主电流传感器具有大约一致的幅度增益。
34.权利要求26的有源滤波器，其中述主电流传感器的所述次级线圈的匝数是初级线圈匝数的N倍，N是晶体管转换级的个数。
35.权利要求26的有源滤波器，进一步包括横跨每个所述晶体管转换级连接的各自的局部滤波器总线电容器。
36.权利要求26的有源滤波器，进一步包括第三和第四驱动晶体管，每个驱动晶体管具有两个主电极，所述驱动晶体管的每一个的一个主电极连接至所述两个晶体管的每一个的各自的控制电极，并且所述第三和第四晶体管的每一个具有控制电极，所述驱动晶体管的所述控制电极分别耦合至所述电流互感器的所述其它的次级线圈。
37.权利要求36的有源滤波器，其中所述第三和第四晶体管的每一个的其它的主电极连接至局部电源。
38.权利要求37的有源滤波器，其中所述局部电源包括跨接对应的驱动晶体管及其各自电流互感器次级线圈的各自的局部存储电容器。
权利要求
1.用于减小电路中的共模噪声电流的有源EMI滤波器，包括耦合至交流网络的整流器，整流器将直流电功率供给直流总线，直流总线供给用于提供交流电功率至负载的倒相级，负载具有与交流网络接地连接的接地回线，有源滤波器包括串联连接的多个晶体管级，所述晶体管级的每一个包括两个晶体管；用于传感在所述电路中的共模噪声电流的主电流传感器，所述主电流传感器包括具有耦合至在其中出现共模噪声电流的所述电路的分支的初级线圈的电流互感器；主电流传感器具有耦合至晶体管级的每一个的输出，通过响应共模噪声电流的所述输出驱动晶体管级；至少一个电容器，将所述晶体管级耦合至所述接地回线，所述至少一个电容器从所述晶体管级将相消电流提供至所述接地回线以基本上取消在接地线中的共模噪声电流。
2.权利要求1的有源滤波器，其中所述至少一个电容器包括将晶体管级的每一个耦合至所述接地回线的各自的电容器。
3.权利要求1的有源滤波器，其中每个所述晶体管级具有各自的局部电流互感器，所述局部电流互感器具有耦合至所述主电流互感器的所述输出的初级线圈，并具有连接至对应的所述两个晶体管的输出。
4.权利要求3的有源滤波器，其中每个晶体管的主电极耦合至所述局部电流互感器各自的次级线圈，并且其中所述晶体管的每一个的控制电极耦合至所述局部电流互感器的另外的各自次级线圈。
5.权利要求4的有源滤波器，其中所述局部电流互感器的其它次级线圈为所述对应的两个晶体管的控制电极提供偏置电压。
6.权利要求3的有源滤波器，其中每个所述局部电流互感器的所述初级线圈和所述次级线圈具有相同的匝数。
7.权利要求6的有源滤波器，其中所述局部电流互感器的所述其它次级线圈具有比所述初级线圈大的匝数。
8.权利要求1的有源滤波器，其中以前馈设置耦合所述主电流传感器和所述多个晶体管级，其中所述晶体管级和所述主电流传感器具有大约一致的幅度增益。
9.权利要求1的有源滤波器，其中晶体管是IGBT。
10.权利要求9的有源滤波器，其中所述IGBT是同一类型的。
11.权利要求1的有源滤波器，其中所述至少一个电容器将所述接地回线耦合到每个所述晶体管级中的两个所述晶体管之间的公共节点。
12.权利要求1的有源滤波器，其中述主电流传感器的所述次级线圈的匝数是初级线圈匝数的N倍，N是晶体管转换级的个数。
13.权利要求1的有源滤波器，进一步包括跨接每个所述晶体管转换级连接的各自的局部滤波器总线电容器。
14.用于减小电路中的共模噪声电流的有源EMI滤波器，包括耦合至交流网络的整流器，整流器将直流电功率供给直流总线，直流总线供给用于提供交流电功率至负载的倒相级，负载具有与交流网络接地连接的接地回线，有源滤波器包括包括两个晶体管的晶体管级；用于传感流进所述电路的共模噪声电流的电流传感器，电流传感器具有耦合至在其中出现共模噪声电流的所述电路的分支的输入以及驱动晶体管级的输出，通过响应共模噪声电流的电路传感器的所述输出驱动晶体管级；耦合所述晶体管级和所述接地回线的电容器，所述电容器从所述晶体管级提供相消电流至所述接地回线以基本上取消在接地线中的共模噪声电流；所述晶体管级的所述两个晶体管的每一个具有两个主电极和一个控制电极；所述电流传感器包括具有耦合至在其中出现共模噪声电流的所述电路分支的初级线圈，以及耦合至各自所述晶体管的一个主电极的次级线圈的电流互感器；以及每个晶体管的控制电极耦合至所述电流互感器的其它的次级线圈。
15.权利要求14的有源滤波器，其中两个晶体管是MOSFET。
16.权利要求14的有源滤波器，其中两个晶体管串联连接在一起。
17.权利要求14的有源滤波器，其中以前馈设置耦合所述主电流传感器和所述晶体管级，其中所述晶体管级和所述电流传感器具有大约一致的幅度增益。
18.权利要求14的有源滤波器，其中所述电容器将所述共有接地回线连接至所述两个晶体管的各自的主电极。
19.权利要求14的有源滤波器，进一步包括第三和第四驱动晶体管，每个驱动晶体管具有两个主电极，所述驱动晶体管的每一个的一个主电极连接至所述两个晶体管的每一个的各自的控制电极，并且所述第三和第四晶体管的每一个具有控制电极，所述驱动晶体管的所述控制电极分别耦合至所述电流互感器的所述其它的次级线圈。
20.权利要求19的有源滤波器，其中所述第三和第四晶体管的每一个的其它的主电极连接至局部电源。
21.权利要求20的有源滤波器，其中所述局部电源包括跨接对应的驱动晶体管及其各自电流互感器次级线圈的各自的局部存储电容器。
22.权利要求21的有源滤波器，其中所述局部电源进一步包括两个降落电阻器，其与网络串联连接以更迭所述局部存储电容器。
23.权利要求22的有源滤波器，其中横越交流电源电压连接所述网络。
24.权利要求21的有源滤波器，进一步包括横越所述局部存储电容器的每一个连接的电压调节器。
25.权利要求24的有源滤波器，其中所述电压调节器是齐纳二极管。
26.权利要求14的有源滤波器，进一步包括横越每个所述晶体管级连接的各自局部滤波器总线电容器。
27.用于减小电路中的共模噪声电流的有源EMI滤波器，包括耦合至交流网络的整流器，整流器将直流电功率供给至直流总线，直流总线供给用于提供交流电功率至负载的倒相级，负载具有与交流网络接地连接的接地回线，有源滤波器包括串联连接的多个晶体管级，所述晶体管级的每一个包括两个晶体管，每个所述晶体管级的两个晶体管的每一个具有两个主电极和一个控制电极；用于传感在所述电路中的共模噪声电流的主电流传感器，所述主电流传感器包括具有耦合至在其中出现共模噪声电流的所述电路的分支的初级线圈的电流互感器；所述电流互感器具有耦合至晶体管级的每一个的主电极的次级线圈，通过响应共模噪声电流的所述输出驱动晶体管级；至少一个电容器，将所述晶体管级耦合至所述接地回线，所述至少一个电容器从所述晶体管级提供相消电流至所述接地回线以基本上取消在接地线中的共模噪声电流；以及每个晶体管的控制电极耦合至所述电流互感器的其它的次级线圈。
28.权利要求27的有源滤波器，其中所述至少一个电容器包括将所述晶体管级的每一个耦合至所述接地回线的各自的电容器。
29.权利要求27的有源滤波器，其中每个所述晶体管级具有各自的局部电流互感器，所述局部电流互感器具有耦合至所述主电流互感器的所述输出的初级线圈，并具有连接至对应的所述两个晶体管的输出。
30.权利要求29的有源滤波器，其中每个晶体管的主电极耦合至所述局部电流互感器各自的次级线圈，并且其中所述晶体管的每一个的控制电极耦合至所述局部电流互感器的另外的各自次级线圈。
31.权利要求30的有源滤波器，其中所述局部电流互感器的其它次级线圈为所述对应的两个晶体管的控制电极提供偏置电压。
32.权利要求29的有源滤波器，其中每个所述局部电流互感器的所述初级线圈和所述次级线圈具有相同的匝数。
33.权利要求32的有源滤波器，其中所述局部电流互感器的所述其它次级线圈具有比所述初级线圈大的匝数。
34.权利要求27的有源滤波器，其中以前馈设置耦合所述主电流传感器和所述多个晶体管级，其中所述晶体管级和所述主电流传感器具有大约一致的幅度增益。
35.权利要求27的有源滤波器，其中述主电流传感器的所述次级线圈的匝数是初级线圈匝数的N倍，N是晶体管转换级的个数。
36.权利要求27的有源滤波器，进一步包括横跨每个所述晶体管转换级连接的各自的局部滤波器总线电容器。
37.权利要求27的有源滤波器，进一步包括第三和第四驱动晶体管，每个驱动晶体管具有两个主电极，所述驱动晶体管的每一个的一个主电极连接至所述两个晶体管的每一个的各自的控制电极，并且所述第三和第四晶体管的每一个具有控制电极，所述驱动晶体管的所述控制电极分别耦合至所述电流互感器的所述其它的次级线圈。
38.权利要求37的有源滤波器，其中所述第三和第四晶体管的每一个的其它的主电极连接至局部电源。
39.权利要求38的有源滤波器，其中所述局部电源包括跨接对应的驱动晶体管及其各自电流互感器次级线圈的各自的局部存储电容器。
全文摘要
一种有源滤波器包括晶体管级、耦合至内部流经共模噪声电流的电路分支的电流传感器(互感器)以及耦合在晶体管级与来自负载的接地回线之间的电容器。晶体管级包括由电流传感器(互感器)的输出驱动的两个晶体管(Q1，Q2)。电流传感器(互感器)和晶体管级以前馈设置耦合。该滤波器可以包括多个串连耦合的晶体管级，用于减小功耗和晶体管额定电压。
文档编号H02M1/15GK1656665SQ03811688
公开日2005年8月17日 申请日期2003年5月22日 优先权日2002年5月22日
发明者B·佩利 申请人:国际整流器公司