[其他]包含一個(gè)抗高頻干擾的濾波器的靜態(tài)轉(zhuǎn)換器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87107636
• 申請(qǐng)日: 1987-11-04
• 公開（公告）號(hào): CN87107636A
• 公開（公告）日: 1988-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 費(fèi)奧里納·簡(jiǎn)·諾爾;迪尼·赫維
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 默林·格倫
• 主分類號(hào): H02M1/12
• 分類號(hào): H02M1/12
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 姚珊

本發(fā)明涉及一種含有一個(gè)抗高頻干擾的濾波器的靜態(tài)轉(zhuǎn)換器，靜態(tài)轉(zhuǎn)換器包括：通過保護(hù)導(dǎo)線接地的外部罩，分別連至主設(shè)備和一個(gè)電池組的輸入電纜，以及連接用戶設(shè)備的輸出電纜。

在靜態(tài)轉(zhuǎn)換器中，由于功率半導(dǎo)體器件（特別是晶閘管）的開關(guān)作用產(chǎn)生的高頻干擾使對(duì)主設(shè)備的干擾加強(qiáng)，而主設(shè)備的干擾必須盡可能地加以限制。

為了達(dá)到此目的，在現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備中，使用了連接設(shè)備框架的濾波器。這些濾波器是常規(guī)的低通LC濾波器，例如具有π型結(jié)構(gòu)的濾波器。這些濾波器串聯(lián)地插入到轉(zhuǎn)換器輸入端和轉(zhuǎn)換器輸出端，即位于輸入電纜與轉(zhuǎn)換器框架之間以及輸出電纜與轉(zhuǎn)換器框架之間，本身與所在的設(shè)備的地相連。

如果轉(zhuǎn)換器的功率達(dá)到幾十KVA（千伏安），這類濾波器需要使用高值電容器。則通過電容器反饋到連接設(shè)備框架與地之間的屏蔽導(dǎo)線的電流會(huì)迅速超出允許值。的確，為了不致于引起隔離監(jiān)控設(shè)備，特別是位于轉(zhuǎn)換器內(nèi)部的微分電路斷路器，產(chǎn)生誤動(dòng)作，這些電流必須限制在幾毫安的值內(nèi)。然而使用高值電容器，反饋至保護(hù)導(dǎo)線的電流，特別是來自主電源的電流，被隔離監(jiān)控設(shè)備視為恒定誤差。進(jìn)一步而言，這些監(jiān)控設(shè)備的斷路閾值大幅度提高將導(dǎo)致掩蓋實(shí)際的接地故障，並大大減弱了與這些設(shè)備接觸時(shí)對(duì)人的保護(hù)性。

更進(jìn)一步而言，采用現(xiàn)有技術(shù)的串接插入設(shè)備的方法，要濾除實(shí)際共模干擾是非常困難的，並且由于電感必須承受額定電流，使得難以協(xié)調(diào)限制干擾的要求（即在常規(guī)LC濾波器選用高值電感）與小的尺寸空間的要求。

本發(fā)明的目的在于：實(shí)現(xiàn)一個(gè)含有一個(gè)濾波器的靜態(tài)轉(zhuǎn)換器，這個(gè)濾波器使得反饋回靜態(tài)轉(zhuǎn)換器輸入電纜和輸出電纜的高頻干擾受到限制，特別是對(duì)于中功率和大功率的靜態(tài)轉(zhuǎn)換器的情況，該轉(zhuǎn)換器克服了上述缺點(diǎn)。

按照本發(fā)明的靜態(tài)轉(zhuǎn)換器其特征在于：保護(hù)濾波器包含一個(gè)與外罩電絕緣並作為所有其內(nèi)部的轉(zhuǎn)換器元件接地端的內(nèi)部參考面，和分別將輸入和輸出電纜與上述內(nèi)部參考面連在一起的濾波電容。

通過下面對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的描述，使本發(fā)明其它的優(yōu)點(diǎn)與特征將變得十分明顯，這個(gè)實(shí)施例僅作為一個(gè)非限定性的例子給出並參照下述框圖描述，其中：

圖1以簡(jiǎn)圖的方式表示包含根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)保護(hù)濾波器的靜態(tài)轉(zhuǎn)換器。

圖2仍以簡(jiǎn)圖的形式表現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)濾波器的內(nèi)參考面的一個(gè)特殊實(shí)施方案。

圖3非常詳細(xì)地，以剖面的形式表示根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)換器輸入和輸出電纜與保護(hù)濾波器之間連接端子的支架。

圖1中所表示的靜態(tài)轉(zhuǎn)換器包括：串接在外部罩10中的一個(gè)整流器充電器12和一個(gè)逆變器16。整流器充電器12通過三相輸入電纜14與主功率電源相連。逆變器16通過三相加中線的輸出電纜18連至用戶設(shè)備。電池組20連接至整流器充電器12與逆變器16相連的電纜22上。通過三相加中線的輸入電纜26與輔助電源相連的支路24也與輸出電纜18相連。轉(zhuǎn)換器的外部罩10通過保護(hù)導(dǎo)線28與設(shè)備的地線相連。

在現(xiàn)有技術(shù)中，這類轉(zhuǎn)換器是眾所周知的，沒有必要進(jìn)一步詳細(xì)地描述它的結(jié)構(gòu)及工作原理。

根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器濾波器由電容C1，C2，C3和C4組成，它們分別使電纜14，18，22和26與內(nèi)參考面相連，該內(nèi)參考面沒有接地，因此處于獨(dú)立于地電位的一個(gè)浮動(dòng)參考電位上。

然而，雜散電容存在于不同的轉(zhuǎn)換器的功率元件與內(nèi)參考面30之間。在圖1中，虛線用于表示分別存在于內(nèi)參考面30與整流器充電器12，逆變器16和分支電路24之間的雜散電容CP1，CP2和CP3，以及存在于內(nèi)參考面和外罩10之間的雜散電容CP和存在于外罩10和地電位之間的雜散電容Ce。

借助于濾波電容器C1～C4和雜散電容器CP1～CP3的作用，則由于電路12、16和24中的功率半導(dǎo)體器件的開關(guān)效應(yīng)引起的干擾被參考面30阻截。因此，干擾的主要部分不會(huì)通過輸入/輸出電纜傳輸至外界，同時(shí)由于參考面30沒有連至外罩10上，因此干擾也不會(huì)傳輸給保護(hù)導(dǎo)線28。

盡管如此，高頻電流通過雜散電容CP和Ce饋給設(shè)備的接地端並因此通過保護(hù)線28構(gòu)成回路，使得分散共模干擾，由于在高頻情況下，內(nèi)參考面30處于非常接近地電位的虛電位上，使得高頻電流非常小。由此實(shí)現(xiàn)的設(shè)備，除了不同于常規(guī)接入的濾波器而不包含任何阻抗之外，同時(shí)還提供了濾除實(shí)際共模干擾的解決方案。

實(shí)際上，內(nèi)參考面30並不是按照?qǐng)D1所示的內(nèi)部罩的形式實(shí)現(xiàn)的，而是由各內(nèi)部相聯(lián)的器件構(gòu)成。在圖2中，以簡(jiǎn)圖的方式說明了由不同的元件構(gòu)成參考面的特殊實(shí)施方案。