能動フィルタ装置及び電力変換装置
【課題】補償電流が小さいときに増幅器の損失を低減できる能動フィルタ装置及び電力変換装置。
【解決手段】三相交流電源1と電力変換装置3との間に設けられ、電源線1a〜1cに流れるコモンモード電流によるノイズを低減する能動フィルタ装置であり、電源線1a〜1cから電力を得て任意の直流出力電圧に可変して出力する可変直流電源30と、電源線と検出線10aとが挿通され、検出線によりコモンモード電流を検出し、コモンモード電流検出信号を出力する電流検出手段10と、可変直流電源の直流出力電圧を電源電圧とし、コモンモード電流検出信号を増幅度１で増幅し、第１コンデンサC1を介して接地相の電源線と接地との間に電流を流す増幅器11と、増幅器の出力振幅を検出する電圧検出手段D8,C3,R1,R2とを備え、電圧検出手段で検出された出力振幅検出信号に基づき前記可変直流電源の直流出力電圧を可変させる。
【解決手段】三相交流電源1と電力変換装置3との間に設けられ、電源線1a〜1cに流れるコモンモード電流によるノイズを低減する能動フィルタ装置であり、電源線1a〜1cから電力を得て任意の直流出力電圧に可変して出力する可変直流電源30と、電源線と検出線10aとが挿通され、検出線によりコモンモード電流を検出し、コモンモード電流検出信号を出力する電流検出手段10と、可変直流電源の直流出力電圧を電源電圧とし、コモンモード電流検出信号を増幅度１で増幅し、第１コンデンサC1を介して接地相の電源線と接地との間に電流を流す増幅器11と、増幅器の出力振幅を検出する電圧検出手段D8,C3,R1,R2とを備え、電圧検出手段で検出された出力振幅検出信号に基づき前記可変直流電源の直流出力電圧を可変させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換機器に設けるフィルタ装置に関し、特に、スイッチングに起因するコモンモード電流及びＥＭＩノイズが交流系統に流れ出る量を低減するための能動フィルタ装置及び能動フィルタ装置を入力側に設けた電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力用半導体素子の特性向上に伴い、スイッチング周波数の高周波化を実現できるようになってきた。無停電電源装置や通信用電源装置に代表される電力変換装置は、高速応答や低騒音への要求、フィルタの小型化要求などからＰＷＭ制御を用いた高周波スイッチング方式が広く用いられる。
【０００３】
スイッチング周波数の高周波化が進むに連れて、直流リンク部やケーブルを介して、大地に流れる高周波漏れ電流が大きくなってきている。この高周波漏れ電流は、交流系統に流れ込みノイズとなって、交流系統に接続された他の装置に対して悪影響を与え社会的な問題となってきている。例えば、無停電電源装置において特に直流側に大容量の蓄電池をフローティングで接続する場合、この蓄電池及び長くなった直流ケーブルから大地に対して大きな高周波漏れ電流が流れる傾向にあり、この高周波漏れ電流が交流系統に接続された他の交流機器に悪影響を及ぼす。
【０００４】
交流系統に流出する高周波漏れ電流を低減する方法として、例えば、特許文献１に記載された能動フィルタ装置が知られている。図５は特許文献１に示す従来のノイズ低減装置及び電力変換装置の構成図である。図５において、グランドＥ０，Ｅ１，Ｅ２は共通の接地であるが、説明のために個々に異なる符号を付している。
【０００５】
図５において、三相交流電源１と、電力変換装置３と、負荷５と、三相交流電源１及び電力変換装置３間に設けられた能動フィルタ装置７が備えられている。
【０００６】
電流検出器である電流トランス２０は、１ターンの電源線１ａ〜１ｃと、Ｎターンの検出線２０ａが巻回され、検出線２０ａによって電力変換装置３が発生するコモンモード電流ｉｏを検出比１／Ｎ（Ｎ＞１）で検出して検出電流ｉｏ／Ｎとして出力する。コンデンサＣ２はコンデンサＣ１の（Ｎ−１）倍のアドミタンスを有する。
【０００７】
トランジスタ１１ａ，１１ｂからなる増幅器１１の入力（ベース）と出力（エミッタ）間には検出線２０ａが接続され、コンデンサＣ１には検出電流と同等の電流ｉｏ／Ｎが流れる。また、コンデンサＣ２にはコンデンサＣ１に流れる電流ｉｏ／Ｎの（Ｎ−１）倍の電流（Ｎ−１）ｉｏ／Ｎが流れる。すなわち、グランドＥ１には検出電流ｉｏ／ＮのＮ倍の電流ｉｏが流れる。
【０００８】
検出電流は電力変換装置３のコモンモード電流ｉｏの１／Ｎ倍であるので、増幅器１１に流れる電流は、コモンモード電流ｉｏと等しくなり、交流系統に流出するコモンモード電流を打ち消すことができる。これにより、交流系統に流出するコモンモード電流を低減することができる。
【０００９】
しかし、図５に示す電力変換装置３では、大きな補償電流を流す場合、コンデンサＣ１，Ｃ２の端子電圧が高くなることがある。この端子電圧が増幅器１１の電源電圧を超えると、増幅器１１が飽和し、コモンモード電流の低減効果が得られなくなる。この問題を解決するために、最大補償電流に基づき増幅器１１の電源電圧を設計している。
【００１０】
図６及び図７は従来の能動フィルタ装置の直流電源の具体的な構成例である。図６では、交流系統の三相交流電源１の交流電圧を単純にダイオードＤ７及びコンデンサＣ５で整流平滑して増幅器１１の直流電源（動作電源）を生成している。図７では、交流系統の三相交流電源１の交流電圧をダイオードＤ７，Ｄ８，Ｄ９、コンデンサＣ５，Ｃ６、トランジスタＱ７及び抵抗１３ｃで１／２電圧整流平滑して増幅器１１の直流電源を（動作電源）を生成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−３１２４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、図６、図７に示す構成にあっては、増幅器１１を構成するトランジスタ１１ａ，１１ｂに対して常に、直流電源Ｖｃ（コンデンサＣ５の端子電圧）のほぼ半分の電圧が印加され、トランジスタ１１ａ，１１ｂの発熱が大きくなる欠点があった。また、トランジスタ１１ａ，１１ｂの損失は、増幅器１１の電源電圧（及び補償電流）に比例する。コモンモード電流を補償（打ち消す）するための補償電流が小さいときでも、大きな増幅器損失が発生し、システム全体の効率が悪くなる。
【００１３】
本発明は、補償電流が小さいときに増幅器の損失を低減することができる能動フィルタ装置及び電力変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第１の発明は、３つの電源線の内の１つの電源線を接地相とする三相交流電源と前記三相交流電源から供給された交流電力を所定の交流電力又は直流電力に変換して負荷に供給し且つ筐体に接地端子を有する電力変換装置との間に設けられ、前記電源線に流れるコモンモード電流によるノイズを低減する能動フィルタ装置であって、前記電源線から電力を得て任意の直流出力電圧に可変して出力する可変直流電源と、前記電源線と検出線とが挿通され、前記検出線により前記コモンモード電流を検出し、コモンモード電流検出信号を出力する電流検出手段と、前記可変直流電源の直流出力電圧を電源電圧とし、前記コモンモード電流検出信号を増幅度１で増幅し、第１コンデンサを介して前記接地相の電源線と接地との間に電流を流す増幅器と、前記増幅器の出力振幅を検出する電圧検出手段とを備え、前記電圧検出手段で検出された出力振幅検出信号に基づき前記可変直流電源の直流出力電圧を可変させることを特徴とする。
【００１５】
第２の発明は、３つの電源線の内の１つの電源線を接地相とする三相交流電源と前記三相交流電源から供給された交流電力を所定の交流電力又は直流電力に変換して負荷に供給し且つ筐体に接地端子を有する電力変換装置との間に設けられ、前記電源線に流れるコモンモード電流によるノイズを低減する能動フィルタ装置であって、前記電源線から電力を得て任意の直流出力電圧に可変して出力する可変直流電源と、前記電源線と検出線とが挿通され、前記検出線により前記コモンモード電流を１／Ｎ（Ｎ＞１）の検出比で検出し、コモンモード電流検出信号を出力する電流検出手段と、前記可変直流電源の直流出力電圧を電源電圧とし、前記コモンモード電流検出信号を増幅度１で増幅して、第１コンデンサを介して前記接地相の電源線と接地との間に流す増幅器と、前記第１コンデンサの（Ｎ−１）倍のアドミタンスを有し、前記増幅器と略同電位の端子から前記接地相の電源線と接地との間に流す第２コンデンサと、前記増幅器の出力振幅を検出する電圧検出手段とを備え、前記電圧検出手段で検出された出力振幅検出信号に基づき前記可変直流電源の直流出力電圧を可変させることを特徴とする。
【００１６】
第３の発明は、三相交流電源から供給された交流電力を所定の交流電力又は直流電力に変換して負荷に供給する電力変換装置において、第１又は第２の発明の能動フィルタ装置を入力側に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電圧検出手段は、増幅器の出力振幅を検出し、電圧検出手段で検出された出力振幅検出信号に基づき可変直流電源の直流出力電圧を可変させるので、補償電流が小さいときには、増幅器の電源電圧が小さくなり、増幅器の損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１の能動フィルタ装置及び電力変換装置の構成図である。
【図２】実施例１の能動フィルタ装置のコンデンサＣ３の両端電圧に応じて可変直流電源の直流出力電圧が可変する様子を示す図である。
【図３】実施例２の能動フィルタ装置及び電力変換装置の構成図である。
【図４】実施例３の能動フィルタ装置及び電力変換装置の構成図である。
【図５】従来の能動フィルタ装置及び電力変換装置の例１の構成図である。
【図６】従来の能動フィルタ装置の直流電源の具体的な構成例１である。
【図７】従来の能動フィルタ装置の直流電源の具体的な構成例２である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の能動フィルタ装置及び電力変換装置の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は実施例１の能動フィルタ装置及び電力変換装置の構成図である。図１において、三相交流電源１と、電力変換装置３と、負荷５と、三相交流電源１及び電力変換装置３間に設けられた能動フィルタ装置７−１が備えられている。
【００２１】
三相交流電源１には、Ｒ相用の電源線１ａとＳ相用の電源線１ｂとＴ相用の電源線１ｃとが接続され、Ｓ相用の電源線１ｂは接地相の電源線であり、接地されている。電力変換装置３の筐体（フレーム）３ａは、接地端子Ｅに接続されて接地されている。電力変換装置３と筐体３ａとの間には、いたるところに対地間容量を有するが、これ等をまとめて、電力変換装置３のコンデンサＣ０の負極と接地端子Ｅとの間の対地間容量４で示すことにする。
【００２２】
Ｒ相用，Ｓ相用，Ｔ相用電源線１ａ〜１ｃは、能動フィルタ装置７−１の端子Ｒ１，Ｓ１，Ｔ１のそれぞれに接続されている。能動フィルタ装置７−１は、電流トランス１０（電流検出手段）と、ＮＰＮトランジスタ１１ａとＰＮＰトランジスタ１１ｂからなる増幅器１１と、低周波分離コンデンサＣ１（第１コンデンサ）と、ダイオードＤ７、コンデンサＣ５、非絶縁の可変直流電源３０、ダイオードＤ８、コンデンサＣ３、抵抗Ｒ１，Ｒ２を有している。
【００２３】
非絶縁の可変直流電源３０は、入力端子、出力端子、共通端子及び出力電圧調整端子を備え、直流入力電圧を入力端子と共通端子間に入力して、出力電圧調整端子に入力される信号に応じた直流出力電圧を出力端子と共通端子間に出力する。この可変直流電源３０は、例えば、チョッパ型コンバータ等で構成される。
【００２４】
電流トランス１０は、トロイダルコアに主電源線であるＲ相用，Ｓ相用，Ｔ相用電源線１ａ〜１ｃがそれぞれ１Ｔ（ターン）巻回される（貫通される）とともに、検出線１０ａが１Ｔ巻回されている。
【００２５】
ダイオードＤ７のアノードは、Ｒ相用の電源線１ａに接続され、ダイオードＤ７のカソードは、可変直流電源３０の入力端子とコンデンサＣ５の一端に接続されている。コンデンサＣ５の他端は、接地相の電源線１ｂとトランジスタ１１ｂのコレクタと可変直流電源３０の共通端子とに接続されている。コンデンサＣ５の両端は可変直流電源３０の入力端子と共通端子との間に接続されている。可変直流電源３０はコンデンサＣ５の直流電圧が直流入力電圧として印加される。
【００２６】
トランジスタ１１ａのコレクタは、可変直流電源３０の出力端子に接続され、トランジスタ１１ａのベースは、トランジスタ１１ｂのベースと検出線１０ａの一端と低周波分離コンデンサＣ１の一端に接続され、低周波分離コンデンサＣ１の他端は、接地端子Ｅに接続されている。
【００２７】
トランジスタ１１ａのエミッタは、トランジスタ１１ｂのエミッタと検出線１０ａの他端とダイオードＤ８のアノードに接続され、ダイオードＤ８のカソードはコンデンサＣ３の一端と抵抗Ｒ１の一端に接続されている。抵抗Ｒ１の他端は抵抗Ｒ２を介してコンデンサＣ３の他端とトランジスタ１１ｂのコレクタとに接続されている。
【００２８】
抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点は、可変直流電源３０の出力調整端子に接続されている。ダイオードＤ８、コンデンサＣ３、抵抗Ｒ１，Ｒ２からなる電圧検出手段は、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点の電圧を増幅器１１の出力振幅として検出し、検出された出力振幅検出信号に応じて可変直流電源３０の直流出力電圧Ｖｒを可変させる。
【００２９】
また、電流トランス１０を挿通した電源線１ａ，１ｂ，１ｃには、それぞれ対応してチョークコイルＬ１，Ｌ２，Ｌ３が直列に接続されている。電力変換装置３は、チョークコイルＬ１，Ｌ２，Ｌ３と、６個のダイオードＤ１〜Ｄ６と、６個のＩＧＢＴからなるスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６と、コンデンサＣ０とを有する。スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２との直列回路の両端と、スイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４との直列回路の両端と、スイッチング素子Ｑ５とスイッチング素子Ｑ６との直列回路の両端とは、コンデンサＣ０の両端及び負荷５に接続されている。
【００３０】
スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のコレクタ−エミッタ間には、それぞれ対応してダイオードＤ１〜Ｄ６が接続されている。ダイオードＤ１とダイオードＤ２との接続点にはチョークコイルＬ１が接続され、ダイオードＤ３とダイオードＤ４との接続点にはチョークコイルＬ２が接続され、ダイオードＤ５とダイオードＤ６との接続点にはチョークコイルＬ３が接続されている。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各々のゲート端子は、図示しない制御回路に接続され、この制御回路によりスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のオン／オフが制御され、電力変換装置３は、三相交流電源１から供給された交流電力を所定の直流電力に変換して負荷５に供給するコンバータ（交流直流変換装置）として動作する。
【００３１】
なお、電力変換装置としては、三相交流電源１から供給された交流電力を所定の交流電力に変換して負荷５に供給するインバータを用いても良い。
【００３２】
次に、図１を参照しながら実施例１の能動フィルタ装置の動作を説明する。まず、電流トランス１０において、１Ｔの電源線１ａ〜１ｃにコモンモード電流ｉ０が流れると、１Ｔの検出線１０ａにも、コモンモード電流と同じ電流ｉ０が流れる。
【００３３】
増幅器１１は、検出線１０ａに流れるｉ０を増幅度１で増幅して、低周波分離コンデンサＣ１を介してグランドＥ１に流す。このとき、トランジスタ１１ａ，１１ｂのエミッタの出力をダイオードＤ８及びコンデンサＣ３で整流平滑し、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点の電圧を増幅器１１の出力振幅として検出し、検出された出力振幅検出信号に応じて可変直流電源３０の直流出力電圧Ｖｒを可変させる。従って、コモンモード電流を打ち消すための補償電流が小さいときには、増幅器１１の電源電圧が小さくなり、増幅器１１の損失を低減することができる。
【００３４】
図２に実施例１の能動フィルタ装置のコンデンサＣ３（抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点の電圧に対応）の両端電圧に応じて可変直流電源３０の直流出力電圧Ｖｒが可変する様子を示す。図２に示すように、コンデンサＣ３の電圧に比例して、可変直流電源３０の直流出力電圧Ｖｒが直線的に変化している。
【実施例２】
【００３５】
図３は実施例２の能動フィルタ装置及び電力変換装置の構成図である。図３に示す実施例２の能動フィルタ装置７−２は、図１に示す実施例１の能動フィルタ装置７−１に対して、電流トランス２０にＮターン（Ｎ＞１で例えば１０ターン）の検出線２０ａが巻回されている。
【００３６】
トランジスタ１１ａ，１１ｂのエミッタと接地端子Ｅとの間に低周波分離コンデンサＣ２が接続されている。低周波分離コンデンサＣ２は、低周波分離コンデンサＣ１のアドミタンスの９倍のアドミタンスを有する。即ち、低周波分離コンデンサＣ２は、低周波分離コンデンサＣ１の容量の９倍の容量値を持つ。
【００３７】
このように構成された実施例２の能動フィルタ装置によれば、まず、電流トランス２０において、１Ｔの電源線１ａ〜１ｃにコモンモード電流ｉ０が流れると、１０Ｔの検出線２０ａには、コモンモード電流の１０分の１の電流ｉ１＝ｉ０／１０が流れる。
【００３８】
増幅器１１は、低周波分離コンデンサＣ１に流す電流ｉ１を電流ｉ０／１０に等しくなるように電圧を制御するアンプ部Ｖ１と、アンプ部Ｖ１の電圧と同一電圧を有し、低周波分離コンデンサＣ１の９倍の容量を持つ低周波分離コンデンサＣ２に電流ｉ２＝９ｉ１＝９ｉ０／１０を流すためのアンプ部Ｖ２とを有することと等価である。
【００３９】
即ち、アンプ部Ｖ１は、検出線２０ａで検出したコモンモード電流の１０分の１の電流ｉ０／１０を増幅度１で増幅して、低周波分離コンデンサＣ１を介してグランドＥ１に流す。また、アンプ部Ｖ２は、低周波分離コンデンサＣ１に流れる電流ｉ１＝ｉ０／１０の９倍の電流ｉ２＝９ｉ１＝９ｉ０／１０を周波分離コンデンサＣ２を介してグランドＥ１に流す。
【００４０】
従って、グランドＥ１には、コモンモード電流ｉ０と同一値の電流ｉ０が流れるので、交流系統に流出するコモンモード電流を低減できる。このため、発生するノイズを低減し、安価で且つ小型化を図ることができる。
【００４１】
また、トランジスタ１１ａ，１１ｂのエミッタの出力をダイオードＤ８及びコンデンサＣ３で整流平滑し、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点の電圧を増幅器１１の出力振幅として検出し、検出された出力振幅検出信号に応じて可変直流電源３０の直流出力電圧Ｖｒを可変させる。従って、コモンモード電流を打ち消すための補償電流が小さいときには、増幅器１１の電源電圧が小さくなり、定常時の増幅器１１の損失を低減することができる。
【実施例３】
【００４２】
図４は実施例３の能動フィルタ装置及び電力変換装置の構成図である。図４に示す実施例３の能動フィルタ装置７−３は、図３に示す実施例２の能動フィルタ装置７−２に対して、コンデンサＣ１，Ｃ２に代えて抵抗Ｒ３，Ｒ４、コンデンサＣ４を設けたものであり、抵抗Ｒ３，Ｒ４を直列に接続してトランジスタ１１ａ，１１ｂのベースとエミッタ間に接続し、抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点と接地端子Ｅとの間にコンデンサＣ４を接続している。
【００４３】
抵抗Ｒ４は、抵抗Ｒ３のアドミタンス（抵抗値の逆数）の９倍のアドミタンスを有する。即ち、抵抗Ｒ４は、抵抗Ｒ３の１／９倍の抵抗値を持つ。
【００４４】
このように構成された実施例３の能動フィルタ装置によれば、まず、電流トランス２０において、１Ｔの電源線１ａ〜１ｃにコモンモード電流ｉ０が流れると、１０Ｔの検出線２０ａには、コモンモード電流の１０分の１の電流ｉ１＝ｉ０／１０が流れる。
【００４５】
増幅器１１は、抵抗Ｒ３に流す電流ｉ１を電流ｉ０／１０に等しくなるように電圧を制御するアンプ部Ｖ１と、アンプ部Ｖ１の電圧と同一電圧を有し、抵抗Ｒ３の１／９倍の抵抗値を持つ抵抗Ｒ４に電流ｉ２＝９ｉ１＝９ｉ０／１０を流すためのアンプ部Ｖ２とを有することと等価である。
【００４６】
即ち、アンプ部Ｖ１は、検出線２０ａで検出したコモンモード電流の１０分の１の電流ｉ０／１０を増幅度１で増幅して、抵抗Ｒ３とコンデンサＣ４を介してグランドＥ１に流す。また、アンプ部Ｖ２は、抵抗Ｒ３に流れる電流ｉ１＝ｉ０／１０の９倍の電流ｉ２＝９ｉ１＝９ｉ０／１０を抵抗Ｒ４とコンデンサＣ４を介してグランドＥ１に流す。
【００４７】
従って、グランドＥ１には、コモンモード電流ｉ０と同一値の電流ｉ０が流れるので、交流系統に流出するコモンモード電流を低減できる。このため、発生するノイズを低減し、安価で且つ小型化を図ることができる。
【００４８】
また、トランジスタ１１ａ，１１ｂのエミッタの出力をダイオードＤ８及びコンデンサＣ３で整流平滑し、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点の電圧を増幅器１１の出力振幅として検出し、検出された出力振幅検出信号に応じて可変直流電源３０の直流出力電圧Ｖｒを可変させる。従って、コモンモード電流を打ち消すための補償電流が小さいときには、増幅器１１の電源電圧が小さくなり、増幅器１１の損失を低減することができる。
【００４９】
なお、本発明は実施例１乃至実施例３の能動フィルタ装置に限定されるものではない。実施例２において、コンデンサＣ１に直列に抵抗Ｒ３を接続し、コンデンサＣ２に直列に抵抗Ｒ４を接続するように構成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、無停電電源装置や通信用電源装置に代表される電力変換装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１ 三相交流電源
１ａ Ｒ相用電源線
１ｂ Ｓ相用電源線
１ｃ Ｔ相用電源線
３ 電力変換装置
４ 対地間容量
５ 負荷
７，７ａ，７ｂ，７−１，７−２，７−３ 能動フィルタ装置
１０，２０ 電流トランス
１０ａ，２０ａ 検出線
３０ 可変直流電源
１１ａ，１１ｂ トランジスタ
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４ 抵抗
Ｃ１，Ｃ２ 低周波分離コンデンサ
Ｃ０，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６ コンデンサ
Ｑ１〜Ｑ６ スイッチング素子
Ｄ１〜Ｄ８ ダイオード
Ｌ１〜Ｌ３ チョークコイル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換機器に設けるフィルタ装置に関し、特に、スイッチングに起因するコモンモード電流及びＥＭＩノイズが交流系統に流れ出る量を低減するための能動フィルタ装置及び能動フィルタ装置を入力側に設けた電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力用半導体素子の特性向上に伴い、スイッチング周波数の高周波化を実現できるようになってきた。無停電電源装置や通信用電源装置に代表される電力変換装置は、高速応答や低騒音への要求、フィルタの小型化要求などからＰＷＭ制御を用いた高周波スイッチング方式が広く用いられる。
【０００３】
スイッチング周波数の高周波化が進むに連れて、直流リンク部やケーブルを介して、大地に流れる高周波漏れ電流が大きくなってきている。この高周波漏れ電流は、交流系統に流れ込みノイズとなって、交流系統に接続された他の装置に対して悪影響を与え社会的な問題となってきている。例えば、無停電電源装置において特に直流側に大容量の蓄電池をフローティングで接続する場合、この蓄電池及び長くなった直流ケーブルから大地に対して大きな高周波漏れ電流が流れる傾向にあり、この高周波漏れ電流が交流系統に接続された他の交流機器に悪影響を及ぼす。
【０００４】
交流系統に流出する高周波漏れ電流を低減する方法として、例えば、特許文献１に記載された能動フィルタ装置が知られている。図５は特許文献１に示す従来のノイズ低減装置及び電力変換装置の構成図である。図５において、グランドＥ０，Ｅ１，Ｅ２は共通の接地であるが、説明のために個々に異なる符号を付している。
【０００５】
図５において、三相交流電源１と、電力変換装置３と、負荷５と、三相交流電源１及び電力変換装置３間に設けられた能動フィルタ装置７が備えられている。
【０００６】
電流検出器である電流トランス２０は、１ターンの電源線１ａ〜１ｃと、Ｎターンの検出線２０ａが巻回され、検出線２０ａによって電力変換装置３が発生するコモンモード電流ｉｏを検出比１／Ｎ（Ｎ＞１）で検出して検出電流ｉｏ／Ｎとして出力する。コンデンサＣ２はコンデンサＣ１の（Ｎ−１）倍のアドミタンスを有する。
【０００７】
トランジスタ１１ａ，１１ｂからなる増幅器１１の入力（ベース）と出力（エミッタ）間には検出線２０ａが接続され、コンデンサＣ１には検出電流と同等の電流ｉｏ／Ｎが流れる。また、コンデンサＣ２にはコンデンサＣ１に流れる電流ｉｏ／Ｎの（Ｎ−１）倍の電流（Ｎ−１）ｉｏ／Ｎが流れる。すなわち、グランドＥ１には検出電流ｉｏ／ＮのＮ倍の電流ｉｏが流れる。
【０００８】
検出電流は電力変換装置３のコモンモード電流ｉｏの１／Ｎ倍であるので、増幅器１１に流れる電流は、コモンモード電流ｉｏと等しくなり、交流系統に流出するコモンモード電流を打ち消すことができる。これにより、交流系統に流出するコモンモード電流を低減することができる。
【０００９】
しかし、図５に示す電力変換装置３では、大きな補償電流を流す場合、コンデンサＣ１，Ｃ２の端子電圧が高くなることがある。この端子電圧が増幅器１１の電源電圧を超えると、増幅器１１が飽和し、コモンモード電流の低減効果が得られなくなる。この問題を解決するために、最大補償電流に基づき増幅器１１の電源電圧を設計している。
【００１０】
図６及び図７は従来の能動フィルタ装置の直流電源の具体的な構成例である。図６では、交流系統の三相交流電源１の交流電圧を単純にダイオードＤ７及びコンデンサＣ５で整流平滑して増幅器１１の直流電源（動作電源）を生成している。図７では、交流系統の三相交流電源１の交流電圧をダイオードＤ７，Ｄ８，Ｄ９、コンデンサＣ５，Ｃ６、トランジスタＱ７及び抵抗１３ｃで１／２電圧整流平滑して増幅器１１の直流電源を（動作電源）を生成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−３１２４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、図６、図７に示す構成にあっては、増幅器１１を構成するトランジスタ１１ａ，１１ｂに対して常に、直流電源Ｖｃ（コンデンサＣ５の端子電圧）のほぼ半分の電圧が印加され、トランジスタ１１ａ，１１ｂの発熱が大きくなる欠点があった。また、トランジスタ１１ａ，１１ｂの損失は、増幅器１１の電源電圧（及び補償電流）に比例する。コモンモード電流を補償（打ち消す）するための補償電流が小さいときでも、大きな増幅器損失が発生し、システム全体の効率が悪くなる。
【００１３】
本発明は、補償電流が小さいときに増幅器の損失を低減することができる能動フィルタ装置及び電力変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第１の発明は、３つの電源線の内の１つの電源線を接地相とする三相交流電源と前記三相交流電源から供給された交流電力を所定の交流電力又は直流電力に変換して負荷に供給し且つ筐体に接地端子を有する電力変換装置との間に設けられ、前記電源線に流れるコモンモード電流によるノイズを低減する能動フィルタ装置であって、前記電源線から電力を得て任意の直流出力電圧に可変して出力する可変直流電源と、前記電源線と検出線とが挿通され、前記検出線により前記コモンモード電流を検出し、コモンモード電流検出信号を出力する電流検出手段と、前記可変直流電源の直流出力電圧を電源電圧とし、前記コモンモード電流検出信号を増幅度１で増幅し、第１コンデンサを介して前記接地相の電源線と接地との間に電流を流す増幅器と、前記増幅器の出力振幅を検出する電圧検出手段とを備え、前記電圧検出手段で検出された出力振幅検出信号に基づき前記可変直流電源の直流出力電圧を可変させることを特徴とする。
【００１５】
第２の発明は、３つの電源線の内の１つの電源線を接地相とする三相交流電源と前記三相交流電源から供給された交流電力を所定の交流電力又は直流電力に変換して負荷に供給し且つ筐体に接地端子を有する電力変換装置との間に設けられ、前記電源線に流れるコモンモード電流によるノイズを低減する能動フィルタ装置であって、前記電源線から電力を得て任意の直流出力電圧に可変して出力する可変直流電源と、前記電源線と検出線とが挿通され、前記検出線により前記コモンモード電流を１／Ｎ（Ｎ＞１）の検出比で検出し、コモンモード電流検出信号を出力する電流検出手段と、前記可変直流電源の直流出力電圧を電源電圧とし、前記コモンモード電流検出信号を増幅度１で増幅して、第１コンデンサを介して前記接地相の電源線と接地との間に流す増幅器と、前記第１コンデンサの（Ｎ−１）倍のアドミタンスを有し、前記増幅器と略同電位の端子から前記接地相の電源線と接地との間に流す第２コンデンサと、前記増幅器の出力振幅を検出する電圧検出手段とを備え、前記電圧検出手段で検出された出力振幅検出信号に基づき前記可変直流電源の直流出力電圧を可変させることを特徴とする。
【００１６】
第３の発明は、三相交流電源から供給された交流電力を所定の交流電力又は直流電力に変換して負荷に供給する電力変換装置において、第１又は第２の発明の能動フィルタ装置を入力側に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電圧検出手段は、増幅器の出力振幅を検出し、電圧検出手段で検出された出力振幅検出信号に基づき可変直流電源の直流出力電圧を可変させるので、補償電流が小さいときには、増幅器の電源電圧が小さくなり、増幅器の損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１の能動フィルタ装置及び電力変換装置の構成図である。
【図２】実施例１の能動フィルタ装置のコンデンサＣ３の両端電圧に応じて可変直流電源の直流出力電圧が可変する様子を示す図である。
【図３】実施例２の能動フィルタ装置及び電力変換装置の構成図である。
【図４】実施例３の能動フィルタ装置及び電力変換装置の構成図である。
【図５】従来の能動フィルタ装置及び電力変換装置の例１の構成図である。
【図６】従来の能動フィルタ装置の直流電源の具体的な構成例１である。
【図７】従来の能動フィルタ装置の直流電源の具体的な構成例２である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の能動フィルタ装置及び電力変換装置の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は実施例１の能動フィルタ装置及び電力変換装置の構成図である。図１において、三相交流電源１と、電力変換装置３と、負荷５と、三相交流電源１及び電力変換装置３間に設けられた能動フィルタ装置７−１が備えられている。
【００２１】
三相交流電源１には、Ｒ相用の電源線１ａとＳ相用の電源線１ｂとＴ相用の電源線１ｃとが接続され、Ｓ相用の電源線１ｂは接地相の電源線であり、接地されている。電力変換装置３の筐体（フレーム）３ａは、接地端子Ｅに接続されて接地されている。電力変換装置３と筐体３ａとの間には、いたるところに対地間容量を有するが、これ等をまとめて、電力変換装置３のコンデンサＣ０の負極と接地端子Ｅとの間の対地間容量４で示すことにする。
【００２２】
Ｒ相用，Ｓ相用，Ｔ相用電源線１ａ〜１ｃは、能動フィルタ装置７−１の端子Ｒ１，Ｓ１，Ｔ１のそれぞれに接続されている。能動フィルタ装置７−１は、電流トランス１０（電流検出手段）と、ＮＰＮトランジスタ１１ａとＰＮＰトランジスタ１１ｂからなる増幅器１１と、低周波分離コンデンサＣ１（第１コンデンサ）と、ダイオードＤ７、コンデンサＣ５、非絶縁の可変直流電源３０、ダイオードＤ８、コンデンサＣ３、抵抗Ｒ１，Ｒ２を有している。
【００２３】
非絶縁の可変直流電源３０は、入力端子、出力端子、共通端子及び出力電圧調整端子を備え、直流入力電圧を入力端子と共通端子間に入力して、出力電圧調整端子に入力される信号に応じた直流出力電圧を出力端子と共通端子間に出力する。この可変直流電源３０は、例えば、チョッパ型コンバータ等で構成される。
【００２４】
電流トランス１０は、トロイダルコアに主電源線であるＲ相用，Ｓ相用，Ｔ相用電源線１ａ〜１ｃがそれぞれ１Ｔ（ターン）巻回される（貫通される）とともに、検出線１０ａが１Ｔ巻回されている。
【００２５】
ダイオードＤ７のアノードは、Ｒ相用の電源線１ａに接続され、ダイオードＤ７のカソードは、可変直流電源３０の入力端子とコンデンサＣ５の一端に接続されている。コンデンサＣ５の他端は、接地相の電源線１ｂとトランジスタ１１ｂのコレクタと可変直流電源３０の共通端子とに接続されている。コンデンサＣ５の両端は可変直流電源３０の入力端子と共通端子との間に接続されている。可変直流電源３０はコンデンサＣ５の直流電圧が直流入力電圧として印加される。
【００２６】
トランジスタ１１ａのコレクタは、可変直流電源３０の出力端子に接続され、トランジスタ１１ａのベースは、トランジスタ１１ｂのベースと検出線１０ａの一端と低周波分離コンデンサＣ１の一端に接続され、低周波分離コンデンサＣ１の他端は、接地端子Ｅに接続されている。
【００２７】
トランジスタ１１ａのエミッタは、トランジスタ１１ｂのエミッタと検出線１０ａの他端とダイオードＤ８のアノードに接続され、ダイオードＤ８のカソードはコンデンサＣ３の一端と抵抗Ｒ１の一端に接続されている。抵抗Ｒ１の他端は抵抗Ｒ２を介してコンデンサＣ３の他端とトランジスタ１１ｂのコレクタとに接続されている。
【００２８】
抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点は、可変直流電源３０の出力調整端子に接続されている。ダイオードＤ８、コンデンサＣ３、抵抗Ｒ１，Ｒ２からなる電圧検出手段は、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点の電圧を増幅器１１の出力振幅として検出し、検出された出力振幅検出信号に応じて可変直流電源３０の直流出力電圧Ｖｒを可変させる。
【００２９】
また、電流トランス１０を挿通した電源線１ａ，１ｂ，１ｃには、それぞれ対応してチョークコイルＬ１，Ｌ２，Ｌ３が直列に接続されている。電力変換装置３は、チョークコイルＬ１，Ｌ２，Ｌ３と、６個のダイオードＤ１〜Ｄ６と、６個のＩＧＢＴからなるスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６と、コンデンサＣ０とを有する。スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２との直列回路の両端と、スイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４との直列回路の両端と、スイッチング素子Ｑ５とスイッチング素子Ｑ６との直列回路の両端とは、コンデンサＣ０の両端及び負荷５に接続されている。
【００３０】
スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のコレクタ−エミッタ間には、それぞれ対応してダイオードＤ１〜Ｄ６が接続されている。ダイオードＤ１とダイオードＤ２との接続点にはチョークコイルＬ１が接続され、ダイオードＤ３とダイオードＤ４との接続点にはチョークコイルＬ２が接続され、ダイオードＤ５とダイオードＤ６との接続点にはチョークコイルＬ３が接続されている。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各々のゲート端子は、図示しない制御回路に接続され、この制御回路によりスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のオン／オフが制御され、電力変換装置３は、三相交流電源１から供給された交流電力を所定の直流電力に変換して負荷５に供給するコンバータ（交流直流変換装置）として動作する。
【００３１】
なお、電力変換装置としては、三相交流電源１から供給された交流電力を所定の交流電力に変換して負荷５に供給するインバータを用いても良い。
【００３２】
次に、図１を参照しながら実施例１の能動フィルタ装置の動作を説明する。まず、電流トランス１０において、１Ｔの電源線１ａ〜１ｃにコモンモード電流ｉ０が流れると、１Ｔの検出線１０ａにも、コモンモード電流と同じ電流ｉ０が流れる。
【００３３】
増幅器１１は、検出線１０ａに流れるｉ０を増幅度１で増幅して、低周波分離コンデンサＣ１を介してグランドＥ１に流す。このとき、トランジスタ１１ａ，１１ｂのエミッタの出力をダイオードＤ８及びコンデンサＣ３で整流平滑し、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点の電圧を増幅器１１の出力振幅として検出し、検出された出力振幅検出信号に応じて可変直流電源３０の直流出力電圧Ｖｒを可変させる。従って、コモンモード電流を打ち消すための補償電流が小さいときには、増幅器１１の電源電圧が小さくなり、増幅器１１の損失を低減することができる。
【００３４】
図２に実施例１の能動フィルタ装置のコンデンサＣ３（抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点の電圧に対応）の両端電圧に応じて可変直流電源３０の直流出力電圧Ｖｒが可変する様子を示す。図２に示すように、コンデンサＣ３の電圧に比例して、可変直流電源３０の直流出力電圧Ｖｒが直線的に変化している。
【実施例２】
【００３５】
図３は実施例２の能動フィルタ装置及び電力変換装置の構成図である。図３に示す実施例２の能動フィルタ装置７−２は、図１に示す実施例１の能動フィルタ装置７−１に対して、電流トランス２０にＮターン（Ｎ＞１で例えば１０ターン）の検出線２０ａが巻回されている。
【００３６】
トランジスタ１１ａ，１１ｂのエミッタと接地端子Ｅとの間に低周波分離コンデンサＣ２が接続されている。低周波分離コンデンサＣ２は、低周波分離コンデンサＣ１のアドミタンスの９倍のアドミタンスを有する。即ち、低周波分離コンデンサＣ２は、低周波分離コンデンサＣ１の容量の９倍の容量値を持つ。
【００３７】
このように構成された実施例２の能動フィルタ装置によれば、まず、電流トランス２０において、１Ｔの電源線１ａ〜１ｃにコモンモード電流ｉ０が流れると、１０Ｔの検出線２０ａには、コモンモード電流の１０分の１の電流ｉ１＝ｉ０／１０が流れる。
【００３８】
増幅器１１は、低周波分離コンデンサＣ１に流す電流ｉ１を電流ｉ０／１０に等しくなるように電圧を制御するアンプ部Ｖ１と、アンプ部Ｖ１の電圧と同一電圧を有し、低周波分離コンデンサＣ１の９倍の容量を持つ低周波分離コンデンサＣ２に電流ｉ２＝９ｉ１＝９ｉ０／１０を流すためのアンプ部Ｖ２とを有することと等価である。
【００３９】
即ち、アンプ部Ｖ１は、検出線２０ａで検出したコモンモード電流の１０分の１の電流ｉ０／１０を増幅度１で増幅して、低周波分離コンデンサＣ１を介してグランドＥ１に流す。また、アンプ部Ｖ２は、低周波分離コンデンサＣ１に流れる電流ｉ１＝ｉ０／１０の９倍の電流ｉ２＝９ｉ１＝９ｉ０／１０を周波分離コンデンサＣ２を介してグランドＥ１に流す。
【００４０】
従って、グランドＥ１には、コモンモード電流ｉ０と同一値の電流ｉ０が流れるので、交流系統に流出するコモンモード電流を低減できる。このため、発生するノイズを低減し、安価で且つ小型化を図ることができる。
【００４１】
また、トランジスタ１１ａ，１１ｂのエミッタの出力をダイオードＤ８及びコンデンサＣ３で整流平滑し、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点の電圧を増幅器１１の出力振幅として検出し、検出された出力振幅検出信号に応じて可変直流電源３０の直流出力電圧Ｖｒを可変させる。従って、コモンモード電流を打ち消すための補償電流が小さいときには、増幅器１１の電源電圧が小さくなり、定常時の増幅器１１の損失を低減することができる。
【実施例３】
【００４２】
図４は実施例３の能動フィルタ装置及び電力変換装置の構成図である。図４に示す実施例３の能動フィルタ装置７−３は、図３に示す実施例２の能動フィルタ装置７−２に対して、コンデンサＣ１，Ｃ２に代えて抵抗Ｒ３，Ｒ４、コンデンサＣ４を設けたものであり、抵抗Ｒ３，Ｒ４を直列に接続してトランジスタ１１ａ，１１ｂのベースとエミッタ間に接続し、抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点と接地端子Ｅとの間にコンデンサＣ４を接続している。
【００４３】
抵抗Ｒ４は、抵抗Ｒ３のアドミタンス（抵抗値の逆数）の９倍のアドミタンスを有する。即ち、抵抗Ｒ４は、抵抗Ｒ３の１／９倍の抵抗値を持つ。
【００４４】
このように構成された実施例３の能動フィルタ装置によれば、まず、電流トランス２０において、１Ｔの電源線１ａ〜１ｃにコモンモード電流ｉ０が流れると、１０Ｔの検出線２０ａには、コモンモード電流の１０分の１の電流ｉ１＝ｉ０／１０が流れる。
【００４５】
増幅器１１は、抵抗Ｒ３に流す電流ｉ１を電流ｉ０／１０に等しくなるように電圧を制御するアンプ部Ｖ１と、アンプ部Ｖ１の電圧と同一電圧を有し、抵抗Ｒ３の１／９倍の抵抗値を持つ抵抗Ｒ４に電流ｉ２＝９ｉ１＝９ｉ０／１０を流すためのアンプ部Ｖ２とを有することと等価である。
【００４６】
即ち、アンプ部Ｖ１は、検出線２０ａで検出したコモンモード電流の１０分の１の電流ｉ０／１０を増幅度１で増幅して、抵抗Ｒ３とコンデンサＣ４を介してグランドＥ１に流す。また、アンプ部Ｖ２は、抵抗Ｒ３に流れる電流ｉ１＝ｉ０／１０の９倍の電流ｉ２＝９ｉ１＝９ｉ０／１０を抵抗Ｒ４とコンデンサＣ４を介してグランドＥ１に流す。
【００４７】
従って、グランドＥ１には、コモンモード電流ｉ０と同一値の電流ｉ０が流れるので、交流系統に流出するコモンモード電流を低減できる。このため、発生するノイズを低減し、安価で且つ小型化を図ることができる。
【００４８】
また、トランジスタ１１ａ，１１ｂのエミッタの出力をダイオードＤ８及びコンデンサＣ３で整流平滑し、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点の電圧を増幅器１１の出力振幅として検出し、検出された出力振幅検出信号に応じて可変直流電源３０の直流出力電圧Ｖｒを可変させる。従って、コモンモード電流を打ち消すための補償電流が小さいときには、増幅器１１の電源電圧が小さくなり、増幅器１１の損失を低減することができる。
【００４９】
なお、本発明は実施例１乃至実施例３の能動フィルタ装置に限定されるものではない。実施例２において、コンデンサＣ１に直列に抵抗Ｒ３を接続し、コンデンサＣ２に直列に抵抗Ｒ４を接続するように構成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、無停電電源装置や通信用電源装置に代表される電力変換装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１ 三相交流電源
１ａ Ｒ相用電源線
１ｂ Ｓ相用電源線
１ｃ Ｔ相用電源線
３ 電力変換装置
４ 対地間容量
５ 負荷
７，７ａ，７ｂ，７−１，７−２，７−３ 能動フィルタ装置
１０，２０ 電流トランス
１０ａ，２０ａ 検出線
３０ 可変直流電源
１１ａ，１１ｂ トランジスタ
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４ 抵抗
Ｃ１，Ｃ２ 低周波分離コンデンサ
Ｃ０，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６ コンデンサ
Ｑ１〜Ｑ６ スイッチング素子
Ｄ１〜Ｄ８ ダイオード
Ｌ１〜Ｌ３ チョークコイル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３つの電源線の内の１つの電源線を接地相とする三相交流電源と前記三相交流電源から供給された交流電力を所定の交流電力又は直流電力に変換して負荷に供給し且つ筐体に接地端子を有する電力変換装置との間に設けられ、前記電源線に流れるコモンモード電流によるノイズを低減する能動フィルタ装置であって、
前記電源線から電力を得て任意の直流出力電圧に可変して出力する可変直流電源と、
前記電源線と検出線とが挿通され、前記検出線により前記コモンモード電流を検出し、コモンモード電流検出信号を出力する電流検出手段と、
前記可変直流電源の直流出力電圧を電源電圧とし、前記コモンモード電流検出信号を増幅度１で増幅し、第１コンデンサを介して前記接地相の電源線と接地との間に電流を流す増幅器と、
前記増幅器の出力振幅を検出する電圧検出手段と、を備え、
前記電圧検出手段で検出された出力振幅検出信号に基づき前記可変直流電源の直流出力電圧を可変させることを特徴とする能動フィルタ装置。
【請求項２】
３つの電源線の内の１つの電源線を接地相とする三相交流電源と前記三相交流電源から供給された交流電力を所定の交流電力又は直流電力に変換して負荷に供給し且つ筐体に接地端子を有する電力変換装置との間に設けられ、前記電源線に流れるコモンモード電流によるノイズを低減する能動フィルタ装置であって、
前記電源線から電力を得て任意の直流出力電圧に可変して出力する可変直流電源と、
前記電源線と検出線とが挿通され、前記検出線により前記コモンモード電流を１／Ｎ（Ｎ＞１）の検出比で検出し、コモンモード電流検出信号を出力する電流検出手段と、
前記可変直流電源の直流出力電圧を電源電圧とし、前記コモンモード電流検出信号を増幅度１で増幅して、第１コンデンサを介して前記接地相の電源線と接地との間に流す増幅器と、
前記第１コンデンサの（Ｎ−１）倍のアドミタンスを有し、前記増幅器と略同電位の端子から前記接地相の電源線と接地との間に流す第２コンデンサと、
前記増幅器の出力振幅を検出する電圧検出手段と、を備え、
前記電圧検出手段で検出された出力振幅検出信号に基づき前記可変直流電源の直流出力電圧を可変させることを特徴とする能動フィルタ装置。
【請求項３】
前記第１コンデンサに代えて第１抵抗を接続し、前記第２コンデンサに代えて第２抵抗を接続し、前記第２抵抗は、前記第１抵抗の（Ｎ−１）倍のアドミタンスを有することを特徴とする請求項２記載の能動フィルタ装置。
【請求項４】
三相交流電源から供給された交流電力を所定の交流電力又は直流電力に変換して負荷に供給する電力変換装置において、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の能動フィルタ装置を入力側に設けたことを特徴とする電力変換装置。
【請求項１】
３つの電源線の内の１つの電源線を接地相とする三相交流電源と前記三相交流電源から供給された交流電力を所定の交流電力又は直流電力に変換して負荷に供給し且つ筐体に接地端子を有する電力変換装置との間に設けられ、前記電源線に流れるコモンモード電流によるノイズを低減する能動フィルタ装置であって、
前記電源線から電力を得て任意の直流出力電圧に可変して出力する可変直流電源と、
前記電源線と検出線とが挿通され、前記検出線により前記コモンモード電流を検出し、コモンモード電流検出信号を出力する電流検出手段と、
前記可変直流電源の直流出力電圧を電源電圧とし、前記コモンモード電流検出信号を増幅度１で増幅し、第１コンデンサを介して前記接地相の電源線と接地との間に電流を流す増幅器と、
前記増幅器の出力振幅を検出する電圧検出手段と、を備え、
前記電圧検出手段で検出された出力振幅検出信号に基づき前記可変直流電源の直流出力電圧を可変させることを特徴とする能動フィルタ装置。
【請求項２】
３つの電源線の内の１つの電源線を接地相とする三相交流電源と前記三相交流電源から供給された交流電力を所定の交流電力又は直流電力に変換して負荷に供給し且つ筐体に接地端子を有する電力変換装置との間に設けられ、前記電源線に流れるコモンモード電流によるノイズを低減する能動フィルタ装置であって、
前記電源線から電力を得て任意の直流出力電圧に可変して出力する可変直流電源と、
前記電源線と検出線とが挿通され、前記検出線により前記コモンモード電流を１／Ｎ（Ｎ＞１）の検出比で検出し、コモンモード電流検出信号を出力する電流検出手段と、
前記可変直流電源の直流出力電圧を電源電圧とし、前記コモンモード電流検出信号を増幅度１で増幅して、第１コンデンサを介して前記接地相の電源線と接地との間に流す増幅器と、
前記第１コンデンサの（Ｎ−１）倍のアドミタンスを有し、前記増幅器と略同電位の端子から前記接地相の電源線と接地との間に流す第２コンデンサと、
前記増幅器の出力振幅を検出する電圧検出手段と、を備え、
前記電圧検出手段で検出された出力振幅検出信号に基づき前記可変直流電源の直流出力電圧を可変させることを特徴とする能動フィルタ装置。
【請求項３】
前記第１コンデンサに代えて第１抵抗を接続し、前記第２コンデンサに代えて第２抵抗を接続し、前記第２抵抗は、前記第１抵抗の（Ｎ−１）倍のアドミタンスを有することを特徴とする請求項２記載の能動フィルタ装置。
【請求項４】
三相交流電源から供給された交流電力を所定の交流電力又は直流電力に変換して負荷に供給する電力変換装置において、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の能動フィルタ装置を入力側に設けたことを特徴とする電力変換装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２５９２４７（Ｐ２０１０−２５９２４７Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０７６２１（Ｐ２００９−１０７６２１）
【出願日】平成２１年４月２７日（２００９．４．２７）
【出願人】（０００１０６２７６）サンケン電気株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２７日（２００９．４．２７）
【出願人】（０００１０６２７６）サンケン電気株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
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