(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コモンモードノイズをフィルタリングするための電子デバイスであって、
１つの負荷ノード（ＬＯＡＤ）と１つの電源ラインノード（ＬＩＮＥ）との間に配置された１つのコモンモードインダクタンスと、
１つの第１のダイオード（Ｄ１）と、
１つの第２のダイオード（Ｄ２）と、
前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）から基準電位（０）に向かう１つの向きに電流が流れることを許容するよう配置された前記第１のダイオード（Ｄ１）に直列にカップリングされた第１のキャパシタ（Ｃ１）であって、当該第１のダイオード（Ｄ１）と当該第１のキャパシタ（Ｃ１）とが、前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）と前記基準電位（０）との間にカップリングされている第１のキャパシタ（Ｃ１）と、
前記１つの向きと反対向きに電流が流れることを許容するよう配置された前記第２のダイオード（Ｄ２）に直列にカップリングされた第２のキャパシタ（Ｃ２）であって、当該第２のダイオード（Ｄ２）と当該第２のキャパシタ（Ｃ２）とが、前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）と前記基準電位（０）との間にカップリングされている第２のキャパシタ（Ｃ２）と、
前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）と前記基準電位（０）との間にカップリングされている１つの第３のキャパシタ（Ｃ３）と
前記第１のダイオード（Ｄ１）をバイパスする１つの第１のスイッチ（Ｓ１）と、
前記第２のダイオード（Ｄ２）をバイパスする１つの第２のスイッチ（Ｓ２）と、を備え、
前記第１のキャパシタ（Ｃ１）は、前記第３のキャパシタ（Ｃ３）の放電を可能にする蓄電デバイスとして機能し、
前記第２のキャパシタ（Ｃ２）は、前記第３のキャパシタ（Ｃ３）の放電を可能にする蓄電デバイスとして機能し、
前記第１のスイッチ（Ｓ１）が閉じたとき、前記第３のキャパシタ（Ｃ３）が放電して前記第１のキャパシタ（Ｃ１）に蓄電され、
前記第２のスイッチ（Ｓ２）が閉じたとき、前記第３のキャパシタ（Ｃ３）が放電して前記第２のキャパシタ（Ｃ２）に蓄電される、
電子デバイス。
【請求項２】
コモンモードノイズをフィルタリングするための電子デバイスであって、
１つの負荷ノード（ＬＯＡＤ）と１つの電源ラインノード（ＬＩＮＥ）との間に配置された１つのコモンモードインダクタンスと、
１つの第１のダイオード（Ｄ１）と、
１つの第２のダイオード（Ｄ２）と、
１つの第３のダイオード（Ｄ３）と、
１つの第４のダイオード（Ｄ４）と、
前記第１のダイオード（Ｄ１）に直列にカップリングされている１つの第１のキャパシタ（Ｃ１）であって、当該第１のダイオード（Ｄ１）と当該第１のキャパシタ（Ｃ１）とが、前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）と１つの基準電位（０）との間にカップリングされている第１のキャパシタ（Ｃ１）と、
前記第２のダイオード（Ｄ２）に直列にカップリングされている１つの第２のキャパシタ（Ｃ２）であって、当該第２のダイオード（Ｄ２）と当該第２のキャパシタ（Ｃ２）とが、前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）と前記基準電位（０）との間にカップリングされている第２のキャパシタ（Ｃ２）と、
前記第３のダイオード（Ｄ３）に直列にカップリングされている１つの第３のキャパシタ（Ｃ３）であって、当該第３のダイオード（Ｄ３）と当該第３のキャパシタ（Ｃ３）とが、前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）と前記基準電位（０）との間にカップリングされている第３のキャパシタ（Ｃ３）と、
前記第４のダイオード（Ｄ４）に直列にカップリングされている１つの第４のキャパシタ（Ｃ４）であって、当該第４のダイオード（Ｄ４）と当該第４のキャパシタ（Ｃ４）とが、前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）と前記基準電位（０）との間にカップリングされている第４のキャパシタ（Ｃ４）と、
前記第１のダイオード（Ｄ１）と前記第１のキャパシタ（Ｃ１）との間にある第１の電位ノードと、前記第２のダイオード（Ｄ２）と前記第２のキャパシタ（Ｃ２）との間にある第２の電位ノードとの間にカップリングされている第１のスイッチ（Ｓ１）と、
前記第３のダイオード（Ｄ３）と前記第３のキャパシタ（Ｃ３）との間にある第３の電位ノードと、前記第４のダイオード（Ｄ４）と前記第４のキャパシタ（Ｃ４）との間にある第４の電位ノードとの間にカップリングされている第２のスイッチ（Ｓ２）と、を備え、
前記第１および第３のダイオード（Ｄ１、Ｄ３）は、前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）から前記基準電位（０）に向かう１つの向きの電流を許容するよう配置され、
前記第２および第４のダイオード（Ｄ２、Ｄ４）は、前記１つの向きと反対向きの電流を許容するよう配置されている
電子デバイス。
【請求項３】
請求項１に記載の電子デバイスにおいて、
前記第１のスイッチ（Ｓ１）は、前記第１のダイオード（Ｄ１）と前記第１のキャパシタ（Ｃ１）との間の１つの電位ノードと、前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）との間にカップリングされており、
前記第２のスイッチ（Ｓ２）は、前記第２のダイオード（Ｄ２）と前記第２のキャパシタ（Ｃ２）との間のもう１つの電位ノードと、前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）との間にカップリングされている、
ことを特徴とする電子デバイス。
【請求項４】
請求項１または３に記載の電子デバイスにおいて、
前記第１のダイオード（Ｄ１）に並列に接続された前記第１のスイッチ（Ｓ１）、または前記第２のダイオード（Ｄ２）に並列に接続された前記第２のスイッチ（Ｓ２）は、ボディダイオードを有する１つのＭＯＳＦＥＴとして、あるいはフリーホイールダイオードを有する１つの絶縁ゲートバイポーラトランジスタとして、あるいはフリーホイールダイオードを有する１つのバイポーラジャンクショントランジスタとして、あるいは逆並列接続された１つのダイオードを有する１つのシリコン制御整流素子として、実装されていることを特徴とする電子デバイス。
【請求項５】
前記第１のスイッチ（Ｓ１）及び前記第２のスイッチ（Ｓ２）の、電流の流れを可能とする導通状態と電流の流れの無い非導通状態との間の切り替えのための１つのスイッチ制御部（５）を備えることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子デバイス。
【請求項６】
コモンモードノイズをフィルタリングするための電子デバイスであって、
１つの負荷ノード（ＬＯＡＤ）と１つの電源ラインノード（ＬＩＮＥ）との間に配置された１つのコモンモードインダクタンスと、
１つの第１のダイオード（Ｄ１）と、
１つの第２のダイオード（Ｄ２）と、
１つの第３のキャパシタ（Ｃ３）と、
１つの第４のキャパシタ（Ｃ４）と、
前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）から基準電位（０）に向かう１つの向きに電流が流れることを許容するよう配置された前記第１のダイオード（Ｄ１）に直列にカップリングされた第１のキャパシタ（Ｃ１）であって、当該第１のダイオード（Ｄ１）と当該第１のキャパシタ（Ｃ１）とが、１つの負荷ノード（ＬＯＡＤ）と１つの基準電位（０）との間にカップリングされている第１のキャパシタ（Ｃ１）と、
前記１つの向きと反対向きに電流が流れることを許容するよう配置された前記第２のダイオード（Ｄ２）に直列にカップリングされた第２のキャパシタ（Ｃ２）であって、当該第２のダイオード（Ｄ２）と当該第２のキャパシタ（Ｃ２）とが、前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）と前記基準電位（０）との間にカップリングされている第２のキャパシタ（Ｃ２）と、
１つの出力端子と、前記第１のキャパシタ（Ｃ１）と前記第１のダイオード（Ｄ１）との間の第１の電位ノードにカップリングされた正側電源レール端子と、前記第２のキャパシタ（Ｃ２）と前記第２のダイオード（Ｄ２）との間の第２の電位ノードにカップリングされた負側の電源レール端子と、を有する１つの増幅器（Ｕ１）であって、当該出力端子は、前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）にカップリングされており、当該増幅器（Ｕ１）の入力端子は、前記第４のキャパシタ（Ｃ４）を介してまたはハイパスフィルタを介して前記基準電位（０）にカップリングされており、前記第３のキャパシタ（Ｃ３）は前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）と前記基準電位（０）との間にカップリングされている増幅器（Ｕ１）と、
を備えている電子デバイス。
【請求項７】
前記増幅器（Ｕ１）は、電圧バッファ増幅器、またはリニア電圧増幅器、またはＤクラス電圧増幅器として実装されていることを特徴とする、請求項６に記載の電子デバイス。
【請求項８】
請求項６または７に記載の電子デバイスであって、
並列にカップリングされた１つの抵抗（Ｒ２）および１つのインダクタンス（Ｌ２）が前記増幅器（Ｕ１）の出力端子と前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）との間にカップリングされており、または、
請求項６または７に記載の電子デバイスであって、
１つのインダクタンスが前記増幅器（Ｕ１）の出力端子と前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）との間にカップリングされており、
１つの電圧ブースト装置が１つの追加の巻線を介して前記インダクタンスにカップリングされいる、電子デバイス。
【請求項９】
前記電子デバイスは３相電源にカップリングされており、
当該電子デバイスは、
前記３相電源の３相を前記増幅器（Ｕ１）の出力端子にカップリングする、複数のキャパシタの１つのスター結線回路および１つの直列抵抗（Ｒ３）と、
前記３相を前記ダイオード（Ｄ１、Ｄ２）および前記第３のキャパシタ（Ｃ３）にカップリングする、複数のキャパシタの１つのスター結線回路と、
前記３相を前記増幅器（Ｕ１）の反転入力端子にカップリングする、複数の部品の１つのスター結線回路と、
を備える、請求項６乃至８のいずれか１項に記載の電子デバイス。
【請求項１０】
電子デバイスによってコモンモードノイズをフィルタリングするための方法であって、
当該電子デバイスは、
１つの負荷ノード（ＬＯＡＤ）と１つの電源ラインノード（ＬＩＮＥ）との間に配置された１つのコモンモードインダクタンスと、
１つの第１のダイオード（Ｄ１）と、
１つの第２のダイオード（Ｄ２）と、
前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）から基準電位（０）に向かう１つの向きに電流が流れることを許容するよう配置された前記第１のダイオード（Ｄ１）に直列にカップリングされた第１のキャパシタ（Ｃ１）であって、当該第１のダイオード（Ｄ１）と当該第１のキャパシタ（Ｃ１）とが、前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）と１つの基準電位（０）との間にカップリングされている第１のキャパシタ（Ｃ１）と、
前記１つの向きと反対向きに電流が流れることを許容するよう配置された前記第２のダイオード（Ｄ２）に直列にカップリングされた第２のキャパシタ（Ｃ２）であって、当該第２のダイオード（Ｄ２）と当該第２のキャパシタ（Ｃ２）とが、前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）と前記基準電位（０）との間にカップリングされている第２のキャパシタ（Ｃ２）と、
前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）と前記基準電位（０）との間にカップリングされている１つの第３のキャパシタ（Ｃ３）と、
前記第１のダイオード（Ｄ１）と並列にカプリングされた１つの第１のスイッチ（Ｓ１）と、
前記第２のダイオード（Ｄ２）と並列にカプリングされた１つの第２のスイッチ（Ｓ２）と、
前記第１のスイッチ（Ｓ１）及び第２のスイッチ（Ｓ２）を、電流の流れを可能とする導通状態と電流の流れの無い非導通状態との間で切り替えるための１つのスイッチ制御部（５）と、を備え、
当該方法は、
前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）に正および負の過渡電圧を交互に印加するステップと、
前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）の１つの正の過渡電圧によって、前記第１のキャパシタ（Ｃ１）および前記第３のキャパシタ（Ｃ３）を正に充電するステップであって、ここで前記第１のダイオード（Ｄ１）は、導通状態にありエネルギーを前記第１のキャパシタ（Ｃ１）および前記第３のキャパシタ（Ｃ３）に伝送するステップと、
前記第２のキャパシタ（Ｃ２）および前記第３のキャパシタ（Ｃ３）を放電するステップであって、前記第２のキャパシタ（Ｃ２）は、前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）での前回の１つの負の過渡電圧によって、前記スイッチ制御部（５）により前記第２のスイッチ（Ｓ２）が導通状態に切り替えられた際に負に充電されているステップと、
前記第２のスイッチ（Ｓ２）を非導通状態に切り替えるステップと、
前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）の１つの負の過渡電圧によって、前記第２のキャパシタ（Ｃ２）および前記第３のキャパシタ（Ｃ３）を負に充電するステップであって、ここで前記第２のダイオード（Ｄ２）は、導通状態にありエネルギーを前記第２のキャパシタ（Ｃ２）および前記第３のキャパシタ（Ｃ３）に伝送するステップと、
前記第１のキャパシタ（Ｃ１）および前記第３のキャパシタ（Ｃ３）を放電するステップであって、前記第１のキャパシタ（Ｃ１）は、前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）での前回の１つの正の過渡電圧によって、前記スイッチ制御部（５）により前記第１のスイッチ（Ｓ１）が導通状態に切り替えられた際に正に充電されているステップと、
前記第１のスイッチ（Ｓ１）を非導通状態に切り替えるステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１１】
電子デバイスによってコモンモードノイズをフィルタリングするための方法であって、当該電子デバイスは、
１つの負荷ノード（ＬＯＡＤ）と１つの電源ラインノード（ＬＩＮＥ）との間に配置された１つのコモンモードインダクタンスと、
１つの第１のダイオード（Ｄ１）と、
１つの第２のダイオード（Ｄ２）と、
１つの第３のダイオード（Ｄ３）と、
１つの第４のダイオード（Ｄ４）と、
前記第１のダイオード（Ｄ１）に直列にカップリングされている１つの第１のキャパシタ（Ｃ１）であって、当該第１のダイオード（Ｄ１）と当該第１のキャパシタ（Ｃ１）とが、１つの負荷ノード（ＬＯＡＤ）と１つの基準電位（０）との間にカップリングされている第１のキャパシタ（Ｃ１）と、
前記第２のダイオード（Ｄ２）に直列にカップリングされている１つの第２のキャパシタ（Ｃ２）であって、当該第２のダイオード（Ｄ２）と当該第２のキャパシタ（Ｃ２）とが、前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）と前記基準電位（０）との間にカップリングされている第２のキャパシタ（Ｃ２）と、
前記第３のダイオード（Ｄ３）に直列にカップリングされている１つの第３のキャパシタ（Ｃ３）であって、当該第３のダイオード（Ｄ３）と当該第３のキャパシタ（Ｃ３）とが、前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）と前記基準電位（０）との間にカップリングされている第３のキャパシタ（Ｃ３）と、
前記第４のダイオード（Ｄ４）に直列にカップリングされている１つの第４のキャパシタ（Ｃ４）であって、当該第４のダイオード（Ｄ４）と当該第４のキャパシタ（Ｃ４）とが、前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）と前記基準電位（０）との間にカップリングされている第４のキャパシタ（Ｃ４）と、
前記第１のダイオード（Ｄ１）と前記第１のキャパシタ（Ｃ１）との間にある第１の電位ノードと、前記第２のダイオード（Ｄ２）と前記第２のキャパシタ（Ｃ２）との間にある第２の電位ノードとの間にカップリングされている第１のスイッチ（Ｓ１）と、
前記第３のダイオード（Ｄ３）と前記第３のキャパシタ（Ｃ３）との間にある第３の電位ノードと、前記第４のダイオード（Ｄ４）と前記第４のキャパシタ（Ｃ４）との間にある第４の電位ノードとの間にカップリングされている第２のスイッチ（Ｓ２）と、
前記第１のスイッチ（Ｓ１）及び第２のスイッチ（Ｓ２）を、電流の流れを可能とする導通状態と電流の流れの無い非導通状態との間で切り替えるための１つのスイッチ制御部（５）と、を備え
前記第１および第３のダイオード（Ｄ１、Ｄ３）は、前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）から基準電位（０）に向かう１つの向きの電流を許容するよう配置され、
前記第２および第４のダイオード（Ｄ２、Ｄ４）は、前記１つの向きと反対向きの電流を許容するよう配置されており、
前記方法は、
前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）に正および負の過渡電圧を交互に印加するステップと、
前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）の１つの正の過渡電圧によって、前記第１のキャパシタ（Ｃ１）および前記第３のキャパシタ（Ｃ３）を正に充電するステップであって、ここで前記第１のダイオード（Ｄ１）と前記第３のダイオード（Ｄ３）は、導通状態にありエネルギーを前記第１のキャパシタ（Ｃ１）および前記第３のキャパシタ（Ｃ３）に伝送するステップと、
前記第１のキャパシタ（Ｃ１）および前記第２のキャパシタ（Ｃ２）を放電するステップであって、前記第２のキャパシタ（Ｃ２）は、前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）での前回の１つの負の過渡電圧によって、前記スイッチ制御部（５）により前記第１のスイッチ（Ｓ１）が導通状態に切り替えられた際に負に充電されているステップと、
前記第１のスイッチ（Ｓ１）を非導通状態に切り替えるステップと、
前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）の１つの負の過渡電圧によって、前記第２のキャパシタ（Ｃ２）および前記第４のキャパシタ（Ｃ４）を負に充電するステップであって、ここで前記第２のダイオード（Ｄ２）と前記第４のダイオード（Ｄ４）は、導通状態にありエネルギーを前記第２のキャパシタ（Ｃ２）および前記第４のキャパシタ（Ｃ４）に伝送するステップと、
前記第３のキャパシタ（Ｃ３）および前記第４のキャパシタを放電するステップであって、前記第３のキャパシタ（Ｃ３）は、前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）での前回の１つの正の過渡電圧によって、前記スイッチ制御部（５）により前記第２のスイッチ（Ｓ２）が導通状態に切り替えられた際に正に充電されているステップと、
前記第２のスイッチを非導通状態に切り替えるステップと、
を備える、
ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の電子デバイスであって、
前記第１のダイオード（Ｄ１）に並列な前記第１のスイッチ（Ｓ１）、または前記第２のダイオード（Ｄ２）に並列な前記第２のスイッチ（Ｓ２）は、ボディダイオードを有する１つのＭＯＳＦＥＴとして、あるいはフリーホイールダイオードを有する１つの絶縁ゲートバイポーラトランジスタとして、あるいはフリーホイールダイオードを有する１つのバイポーラジャンクショントランジスタとして、あるいは逆並列接続された１つのダイオードを有する１つのシリコン制御整流素子として、実装されていることを特徴とする電子デバイス。
【請求項１３】
電子デバイスによってコモンモードノイズをフィルタリングするための方法であって、当該電子デバイスは、
１つの負荷ノード（ＬＯＡＤ）と１つの電源ラインノード（ＬＩＮＥ）との間に配置された１つのコモンモードインダクタンスと、
１つの第１のダイオード（Ｄ１）と、
１つの第２のダイオード（Ｄ２）と、
１つの第４のキャパシタ（Ｃ４）と、
前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）から基準電位（０）に向かう１つの向きに電流が流れることを許容するよう配置された前記第１のダイオード（Ｄ１）に直列にカップリングされている１つの第１のキャパシタ（Ｃ１）であって、当該第１のキャパシタ（Ｃ１）および当該第１のダイオード（Ｄ１）が１つの負荷ノード（ＬＯＡＤ）と１つの基準電位（０）との間にカップリングされている、第１のキャパシタと、
前記１つの向きと反対向きに電流が流れることを許容するよう配置された前記第２のダイオード（Ｄ２）に直列にカップリングされている１つの第２のキャパシタ（Ｃ２）であって、当該第２のキャパシタ（Ｃ２）および当該第２のダイオード（Ｄ２）が前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）と前記基準電位（０）との間にカップリングされている、第２のキャパシタと、
前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）と前記基準電位（０）との間にカップリングされている１つの第３のキャパシタ（Ｃ３）と、
１つの入力端子、１つの出力端子、および正側および負側の電源レール端子を有する１つの増幅器（Ｕ１）であって、当該入力端子は、前記第４のキャパシタ（Ｃ４）又はハイパスフィルタを介して前記基準電位（０）にカップリングされており、当該出力端子は、前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）にカップリングされており、当該正側の電源レール端子は、前記第１のキャパシタ（Ｃ１）にカップリングされており、当該負側の電源レール端子は、前記第２のキャパシタ（Ｃ２）にカップリングされている増幅器（Ｕ１）と、
を備え、
前記方法は、
前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）に正および負の過渡電圧を交互に印加するステップと、
前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）の正の過渡電圧によって前記第１のキャパシタを正に充電するステップであって、ここで前記第１のダイオード（Ｄ１）は、導通状態にありエネルギーを上記の第１のキャパシタ（Ｃ１）に伝送するステップと
正の過渡電圧が印加されているとき、前記第３のキャパシタ（Ｃ３）を正に充電するステップと、
前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）の負の過渡電圧によって前記第２のキャパシタ（Ｃ２）を負に充電するステップであって、ここで前記第２のダイオード（Ｄ２）は、導通状態にありエネルギーを上記の第２のキャパシタ（Ｃ２）に伝送するステップと、
負の過渡電圧が印加されているとき、前記第３のキャパシタ（Ｃ３）を負に充電するステップと、
前記第３のキャパシタ（Ｃ３）を放電して基準電位（０）に近づけ、それによって前記第３のキャパシタ（Ｃ３）から流れる放電電流が前記増幅器（Ｕ１）の出力端子と正側および負側の電源レール端子とを介して、前記第１及び第２のキャパシタ（Ｃ１、Ｃ２）に供給されるステップと、
前記第１のキャパシタ（Ｃ１）を、前記増幅器（Ｕ１）の正側の電源レール端子を介して、少なくとも部分的に放電するステップと、
前記第２のキャパシタ（Ｃ２）を、前記増幅器（Ｕ１）の負側の電源レール端子を介して、少なくとも部分的に放電するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記増幅器（Ｕ１）は、クローズドループ内に接続されたリニア電圧増幅器（Ｕ１）、または電圧バッファ増幅器（Ｕ１）、またはＤクラス電圧増幅器（Ｕ１）として実装されていることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載の方法において、
前記コモンモードインダクタンス（Ｌｃｍ）が第２のインダクタンス（Ｌ２）に直列にカップリングされており、前記コモンモードインダクタンス（Ｌｃｍ）および当該第２のインダクタンス（Ｌ２）が前記電源ラインノード（ＬＩＮＥ）と前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）との間にカップリングされており、前記コモンモードインダクタンス（Ｌｃｍ）は前記電源ラインノード側でカップリングされており、前記第２のインダクタンス（Ｌ２）は前記負荷ノード側でカップリングされており、
１つの抵抗（Ｒ２）が、前記第２のインダクタンス（Ｌ２）と並列にカップリングされており、
前記第３のキャパシタ（Ｃ３）は、前記抵抗（Ｒ２）を介して放電される、
ことを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１３または１４に記載の方法において、
前記コモンモードインダクタンス（Ｌｃｍ）が第２のインダクタンス（Ｌ２）に直列にカップリングされており、前記コモンモードインダクタンス（Ｌｃｍ）および当該第２のインダクタンス（Ｌ２）が前記電源ラインノード（ＬＩＮＥ）と前記負荷ノード（ＬＯＡＤ）との間にカップリングされており、前記コモンモードインダクタンス（Ｌｃｍ）は前記電源ラインノード側でカップリングされており、前記第２のインダクタンス（Ｌ２）は前記負荷ノード側でカップリングされており、
１つの電圧ブースト装置への入力が１つの追加の巻線を介して前記第２のインダクタンス（Ｌ２）にカップリングされており、前記第３のキャパシタ（Ｃ３）は、前記第２のインダクタンスを介して放電され、前記第３のキャパシタ（Ｃ３）に蓄積されたエネルギーは当該追加の巻線から当該電圧ブースト装置の入力へ輸送され、
前記電圧ブースト装置の出力は、１つの外部電源シンクにカップリングされており、前記第３のキャパシタ（Ｃ３）から取り出されたエネルギーが当該外部電源シンクに投入される、
ことを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１３に記載の方法において、
複数のキャパシタの１つのスター結線回路および１つの直列抵抗（Ｒ３）が、１つの３相電源のライン側と、前記増幅器（Ｕ１）の出力端子との間にカップリングされており、
複数のキャパシタの１つのスター結線回路が、前記３相電源の負荷側と、前記ダイオード（Ｄ１，Ｄ２）および前記第３のキャパシタ（Ｃ３）との間にカップリングされており、
複数のインピーダンス部品の１つのスター結線回路が、前記３相電源の３相と、前記増幅器（Ｕ１）の反転入力端子との間にカップリングされている、
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラインフィルタまたはこの一部として用いられるパワーエレクトロニクスデバイスからのコモンモードノイズをフィルタリングするための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気設備においては、高周波信号が、負荷される電気装置と電源との間で往来することを避けるために、この電気装置の入力にローパス電源ラインフィルタが挿入され、こうしてこのシステムの電磁両立性（ＥＭＣ：electromagnetic compatibility）が改善される。一般的な受動的ローパス電源ラインフィルタは、直列のインダクタンス部品およびシャントキャパシタンスの相互接続された部品を備え得る。
【０００３】
可変速度モータ駆動のような、パルス幅変調（ＰＷＭ）のパワーエレクトロニクス負荷は、寄生的なコモンモード電流を発生する。これはこのシステムにおける浮遊グラウンド容量に印加される電圧のスイッチングの高い電圧スルーレートによるものである。このコモンモード電流は、１つの電磁妨害（ＥＭＩ：Electromagnetic Interference）を生成し、この電磁妨害は、電磁両立性（ＥＭＣ）の分野における現象である、コモンモード（ＣＭ）で伝送される電磁波およびグラウンドリーク電流を示す。
【０００４】
上記のローパス電源ラインフィルタは、上記の電源ライン上に流れることが可能なコモンモード電流の振幅およびバンド幅を効果的に低減するような、ある程度のコモンモード（ＣＭ）の減衰を提供する。  しかしながら、このコモンモード電流が大きいか、あるいは駆動スイッチング周波数あるいはこの近傍でこのような電流の大幅な減衰が必要とされる場合には、このフィルタのサイズおよびコストはとてつもなく大きくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、従来の受動的フィルタに比較して、低減されたサイズおよびコストの利点を有するスイッチングパワーエレクトロニクスシステムからのＣＭノイズをフィルタリングするための１つの代替の方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ローパス電源ラインフィルタは、１つ以上の直列インダクタンス素子を含んでよい。これらのインダクタンス素子は、電源周波数で、比較的小さなインピーダンスを有し、これは電源電流を比較的自由に伝送することを可能とする。そしてこれらのインダクタンス素子は、高周波数で、比較的大きなインピーダンスを有し、これは妨害電流の通流を制限する。さらに、ローパス電源ラインフィルタは、電源周波数で比較的大きなインピーダンスを有する、１つ以上のシャントキャパシタンス素子を含んでよく、これらは、これは電源ライン電圧を絶縁するために用いられ、そしてこれらは、高周波数で、比較的小さなインピーダンスを有し、これは妨害電流の通流を可能とする。
【０００７】
その最も単純な形態において、ローパス電源ラインフィルタのコモンモードのパラメータを有する等価回路は、１つのライン負荷と１つの負荷ノードとの間に挿入された１つのコモンモードインダクタンス、およびこの負荷ノードと基準電位との間に挿入された１つのシャントコモンモードキャパシタンスを備えてよい。
【０００８】
本発明は、様々な実施形態において実施され、これらの実施形態は全て、上記の負荷ノードと上記の基準電位との間に接続された上記のシャントコモンモードキャパシタンスを実質的に置き換えるものである。これらの実施形態の回路は、負荷ノード電圧の低減をもたらし、こうしてこの負荷ノード電圧は、上記の基準電位に出来る限り近づいたものとなる。このようにすることによって、負荷ノード電圧の時間積分が低減される。この負荷ノード電圧は、実質的に上記の直列コモンモードインダクタンスに渡って印加され、そしてこのインダクタンスに流される電流は、この負荷ノード電圧の時間積分に比例する。
【０００９】
以上より本発明で開示される回路手段は、直列コモンモードインダクタンスにおける電流を低減するために用いられる。本発明は、スイッチによって、または１つの増幅器を用いることによって、上記の負荷ノード電圧を低減する電子デバイスおよびこれに対応する方法に関し、これらは同じ目標を達成するための代替の手段である。
【００１０】
１つの実施形態においては、１つの電子デバイスは、一方向への電流の流れを可能とする、１つの一方通行の第１の導電体に直列にカップリングされている１つの第１の容量性素子を備える。この第１の一方通行の導電体およびこの第１の容量性素子は、１つの負荷ノードと１つの基準電位との間にカップリングされている。この電流の流れは、上記の負荷ノードから上記の基準電位への方向で可能となっていてよく、これが一方通行の定義であってよい。
【００１１】
１つの第２の容量性素子が、反対方向への電流の流れを可能とするもう１つの一方通行の導電体に直列にカップリングされている。このもう１つの一方通行の導電体およびこの第２の容量性素子は、上記の負荷ノードと上記の基準電位との間にカップリングされている。この電流の流れは、上記の基準電位から上記の負荷ノードへの方向で可能となっていてよく、これが上記の反対方向の定義であってよい。この一方通行の導電体はダイオード（複数）であってよい。
【００１２】
１つの容量性手段は上記の負荷ノードと上記の基準電位との間にカップリングされている。この容量性手段は、１つ以上のキャパシタを備えてよい。１つの第１のスイッチは、上記の第１の一方通行の導電体と、上記の第１の容量性素子との間の１つの電位ノードと、上記の負荷ノードとの間を接続する。１つの第２のスイッチは、上記のもう１つの一方通行の導電体と上記の第２の容量性素子との間のもう１つの電位ノードと、上記の負荷ノードとの間を接続する。これらのスイッチは、スイッチ制御部を用いて切り替えることができ、たとえば電流の流れを可能とする１つの導通状態と電流の流れの無い非導通状態との間で切り替えることができる。
【００１３】
上記の一方通行の導電体（複数）は、ダイオード（複数）であってよく、上記の負荷ノードに接続されており、そして上記の容量性素子（複数）は、上記の基準ノードに接続されている。代替として、上記の回路配置全てが、負荷ノードおよび基準ノードに関して反転していてよい。
【００１４】
このような電子デバイスによるコモンモードノイズをフィルタリングするための方法は、以下のステップを備える。
−上記の負荷ノードに正および負の過渡電圧を交互に印加するステップ。
−上記の負荷ノードの１つの正の過渡電圧によって、上記の第１の容量性素子および上記の容量性手段を正に充電して、エネルギーを上記の第１の容量性素子および上記の容量性手段に伝送するステップ。
−上記の第２のスイッチが導通状態とされた場合に、上記の容量性手段、および上記の負荷ノードでの前回の負の過渡電圧によって負に充電されていた上記の第２の容量性素子を放電し、次にこの第２のスイッチを非導通状態にするステップ。
−上記の負荷ノードの１つの負の過渡電圧によって、上記の第２の容量性素子および上記の容量性手段を負に充電して、エネルギーを上記の第２の容量性素子および上記の容量性手段に伝送するステップ。
−上記の第１のスイッチが導通状態に切り替えられた場合に、上記容量性手段、および上記の負荷ノードでの前回の正の過渡電圧によって正に充電されていた上記の第１の容量性素子を放電し、次にこの第１のスイッチを非導通状態に切り替えるステップ。
【００１５】
１つの実施形態においては、上記の電子デバイスは、１つの第１の一方通行の導電体に直列にカップリングされている１つの第１のキャパシタを備え、この第１の一方通行の導電体およびこの第１のキャパシタは上記の負荷ノードと上記の基準電位との間にカップリングされており、１つの第２の一方通行の導電体に直列にカップリングされている１つの第２のキャパシタを備え、この第２の一方通行の導電体およびこの第２のキャパシタは上記の負荷ノードと上記の基準電位との間にカップリングされており、そして１つの第３の一方通行の導電体に直列にカップリングされている１つの第３のキャパシタを備え、この第３の一方通行の導電体およびこの第３のキャパシタは上記の負荷ノードと上記の基準電位との間にカップリングされており、そして１つの第４の一方通行の導電体に直列にカップリングされている１つの第４のキャパシタを備え、この第４の一方通行の導電体およびこの第４のキャパシタは上記の負荷ノードと上記の基準電位との間にカップリングされている。上記の第１および第３の一方通行の導電体は、１つの方向における電流の流れを可能とし、上記の第２および第４の一方通行の導電体は、これと反対方向における電流の流れを可能とする。上記の第１のスイッチは、上記の第１のキャパシタと上記の第１の一方通行の導電体との間にある１つの第１の電位ノードと、上記の第２のキャパシタと上記の第２の一方通行の導電体との間にある１つの第２の電位ノードと、の間を接続する。上記の第２のスイッチは、上記の第３のキャパシタと上記の第３の一方通行の導電体との間にある１つの第３の電位ノードと、上記の第４のキャパシタと上記の第４の一方通行の導電体との間にある１つの第４の電位ノードと、の間を接続する。
【００１６】
好ましくは、上記の一方通行の導電体（複数）は、ダイオード（複数）であってよく、上記の負荷ノードに接続されており、そして上記の容量性素子（複数）は、上記の基準電位のノードに接続されている。代替として、この負荷ノードおよび基準電位ノードの接続は逆になっていてよい。上記のスイッチ（複数）は、１つのスイッチ制御部を用いて切り替えることができ、たとえば電流の流れを可能とする導通状態と、電流の流れの無い非導通状態との間で切り替えることができる。
【００１７】
１つの電子デバイスによる、コモンモードノイズをフィルタリングするための方法は、以下のステップを備える。
−上記の負荷ノードに正および負の過渡電圧を交互に印加するステップ。
−上記の負荷ノードの１つの正の過渡電圧によって、上記の第１のキャパシタおよび上記の第３のキャパシタを正に充電するステップであって、ここで上記の第１の一方通行の導電体と上記の第３の一方通行の導電体が導通状態にあり、エネルギーを上記の第１のキャパシタおよび上記の第３のキャパシタに伝送するステップ。
−上記の第１のキャパシタおよび上記の第２のキャパシタを放電するステップであって、上記の第２のキャパシタは、上記の負荷ノードでの前回の１つの負の過渡電圧によって、上記の第１のスイッチが導通状態に切り替えられた際に負に充電されているステップ。
−上記の第１のスイッチを非導通状態に切り替えるステップ。
−上記の負荷ノードの１つの負の過渡電圧によって、上記の第２のキャパシタおよび上記の第４のキャパシタを負に充電するステップであって、ここで上記の第２の一方通行の導電体と上記の第４の一方通行の導電体が導通状態にあり、エネルギーを上記の第２のキャパシタおよび上記の第４のキャパシタに伝送するステップ。
−上記の第３のキャパシタおよび上記の第４のキャパシタを放電するステップであって、当該第３のキャパシタは、上記の負荷ノードでの前回の正の過渡電圧によって、上記の第２のスイッチが導通状態に切り替えられた際に正に充電されているステップ。
上記の第２のスイッチを非導通状態に切り替えるステップと、
を備える。
【００１８】
１つの実施形態においては、上記の電子デバイスは、上記の一方通行の導電体に直列にカップリングされている１つの第１のキャパシタを備え、この第１のキャパシタおよびこの一方通行の導電体は上記の負荷ノードと上記の基準電位との間にカップリングされており、そして上記の第２の一方通行の導電体に直列にカップリングされている１つの第２のキャパシタを備え、この第２のキャパシタおよびこの第２の一方通行の導電体は上記の負荷ノードと上記の基準電位との間にカップリングされており、そして上記の負荷ノードと上記の基準電位との間にカップリングされている１つの第３のキャパシタを備える。１つの第１のスイッチは、上記の第１の一方通行の導電体と並列に接続されており、そして１つの第２のスイッチは、上記の第２の一方通行の導電体と並列に接続されている。好ましくは、上記の一方通行の導電体（複数）は、ダイオード（複数）であってよく、上記の負荷ノードに接続されており、そして上記の容量性素子（複数）は、上記の基準電位のノードに接続されている。代替として、この負荷ノードおよび基準電位ノードの接続は逆になっていてよい。上記のスイッチ（複数）は、１つのスイッチ制御部を用いて切り替えることができ、たとえば電流の流れを可能とする導通状態と、電流の流れの無い非導通状態との間で切り替えることができる。
【００１９】
このような電子デバイスによるコモンモードノイズをフィルタリングするための方法は、以下のステップを備える。
−上記の負荷ノードに正および負の過渡電圧を交互に印加するステップ。
−上記の負荷ノードの１つの正の過渡電圧によって、上記の第１のキャパシタおよび上記の第３のキャパシタを正に充電するステップであって、ここで上記の第１の一方通行の導電体は導通状態にあり、エネルギーを上記の第１のキャパシタおよび上記の第３のキャパシタに伝送するステップ。
−上記の第２のキャパシタおよび上記の第３のキャパシタを放電するステップであって、当該第２のキャパシタは、上記の負荷ノードでの前回の１つの負の過渡電圧によって、上記の第２のスイッチが導通状態に切り替えられた際に負に充電されているステップ。
−上記の第２のスイッチを非導通状態に切り替えるステップ。
−上記の負荷ノードの１つの負の過渡電圧によって、上記の第２のキャパシタおよび上記の第３のキャパシタを負に充電するステップであって、ここで上記の第２の一方通行の導電体が導通状態にあり、エネルギーを上記の第２のキャパシタおよび上記の第３のキャパシタに伝送するステップ。
−上記の第１のキャパシタおよび第３のキャパシタを放電するステップであって、当該第１のキャパシタは、上記の負荷ノードでの前回の１つの正の過渡電圧によって、上記の第１のスイッチが導通状態に切り替えられた際に正に充電されているステップ。
−上記の第１のスイッチを非導通状態に切り替えるステップ。
【００２０】
上記の第１の一方通行の導電体に並列に接続された上記の第１のスイッチ、または上記の第２の一方通行の導電体に並列に接続された上記の第２のスイッチは、ボディダイオードを有する１つのＭＯＳＦＥＴとして、あるいはフリーホイールダイオードを有する１つの絶縁ゲートバイポーラトランジスタとして、あるいはフリーホイールダイオードを有する１つのバイポーラジャンクショントランジスタとして、あるいは逆並列接続された１つのダイオードを有する１つのシリコン制御整流素子（ＳＣＲ）として、実装されていてよい。
【００２１】
１つの実施形態においては、１つの方法は１つのデバイスに関しており、このデバイスでは、１つの第１のキャパシタが１つの第１の一方通行の導電体に直列に接続されており、１つの第２のキャパシタが１つの第２の一方通行の導電体に直列に接続されており、１つの第３のキャパシタが１つの第３の一方通行の導電体に直列に接続されており、そして１つの第４のキャパシタが１つの第４の一方通行の導電体に直列に接続されている。これらの直列接続は、すべて上記の負荷ノードと上記の基準電位との間に並列に接続されている。これらの一方通行の導電体には、上記の負荷ノードをそれぞれ正電位または負電位にすることによって、極性が与えられ、上記の第１のキャパシタおよび第３のキャパシタを正に充電し、そして上記の第２のキャパシタおよび第４のキャパシタを負に充電するようになっている。１つの第１のスイッチは、上記の第１のキャパシタおよび第２のキャパシタを連結し、１つの第２のスイッチは、上記の第３のキャパシタおよび第４のキャパシタを連結する。
【００２２】
さらにこの方法は、以下のステップを備える。
−上記の第１のスイッチが非導通状態にある間に、上記の負荷ノードでの１つの正の過渡電圧によって上記の第１のキャパシタおよび第３のキャパシタを充電するステップ。
−上記の第１および第２のキャパシタを放電するステップであって、当該第２のキャパシタは、上記の負荷ノードでの前回の１つの負の過渡電圧によって、上記の第１のスイッチが導通状態に切り替えられた際に負に充電されているステップ。
−上記の第１のスイッチを非導通状態に切り替えるステップ。
−上記の第２のスイッチが非導通状態にある間に、上記の負荷ノードでの１つの負の過渡電圧によって、上記の第２のキャパシタおよび第４のキャパシタを負に充電するステップ。
−上記の第３および第４のキャパシタを放電するステップであって、当該第３のキャパシタは、上記の負荷ノードでの前回の１つの正の過渡電圧によって、上記の第２のスイッチが導通状態に切り替えられた際に正に充電されているステップ。
−上記の第２のスイッチを非導通状態に切り替えるステップ。
【００２３】
上記の方法において、上記の第２のキャパシタおよび第３のキャパシタは、上記の第１のキャパシタおよび第４のキャパシタを放電することができる電荷貯蔵器として用いられる。
【００２４】
１つの負荷（すなわち可変スピードモータ駆動）によって生成される、交流のパルス状電流は整流されて、４個の同じ値のキャパシタの列に流れ込む。２つのキャパシタは、正に充電され、そして２つのキャパシタは負に充電される。各々のパルス発生の直後に、１つのキャパシタにおけるエネルギーが、適合したスイッチを介して放出され、そして反対の極性の別のキャパシタのエネルギーと相殺される。１つのキャパシタにおけるエネルギーは、次の放電のための逆の極性のエネルギーが得られる次のインパルス発生まで、常に蓄えられそして保持される。このようにして上記の負荷ノードでのエネルギーおよびこれに対応する電圧は、ほぼ全時間に対して上記の基準電位の近くまで低減され、そしてこの結果、上記の負荷ノード電圧の時間積分に比例する、上記のフィルタのコモンモードインダクタンスにおいて生成されたコモンモード電流は、大幅に低減される。
【００２５】
もう１つの実施形態においては、１つの第１のキャパシタは１つの第１のＭＯＳＦＥＴのドレインに直列に接続されており、そして１つの第２のキャパシタは１つの第２のＭＯＳＦＥＴのソースに直列に接続されている。さらにこれらの直列の分岐は、上記の負荷ノードと上記の基準電位との間に並列に接続されており、ここで上記の第１のＭＯＳＦＥＴのソースと上記の第２のＭＯＳＦＥＴのドレインは、上記の負荷ノードに接続されており、上記の第１のキャパシタおよび第２のキャパシタは、上記の基準電位に接続されている。１つの第３のキャパシタは、上記の負荷ノードと上記の基準電位との間に接続されている。これらのＭＯＳＦＥＴは、両方とも組込みボディダイオードを有するｎチャネルタイプであってよい。
【００２６】
さらにこの方法は、以下のステップを備える。
−上記の第１のＭＯＳＦＥＴおよび第２のＭＯＳＦＥＴが非導通状態にあり、そしてこの第１のＭＯＳＦＥＴのボディダイオードが順方向バイアスとなっている間に、上記の第１のキャパシタおよび第３のキャパシタを上記の負荷ノードでの正の過渡電圧によって正に充電するステップ。
−上記の第２のＭＯＳＦＥＴが導通状態に切り替えられた場合に、上記の負荷ノードでの前回の負の過渡電圧で負に充電されていた上記の第２のキャパシタ、および上記の第３のキャパシタを放電するステップ。
−上記の第２のＭＯＳＦＥＴを非導通状態に切り替えるステップ。
−上記の第１のＭＯＳＦＥＴおよび第２のＭＯＳＦＥＴが非導通状態にあり、そしてこの第２のＭＯＳＦＥＴのボディダイオードが順方向バイアスとなっている間に、上記の第２のキャパシタおよび第３のキャパシタを上記の負荷ノードでの負の過渡電圧によって負に充電するステップ。
−上記の第１のＭＯＳＦＥＴが導通状態に切り替えられた場合に、上記の負荷ノードでの前回の正の過渡電圧で正に充電されていた上記の第１のキャパシタ、および上記の第３のキャパシタを放電するステップ。
−上記の第１のＭＯＳＦＥＴを非導通状態に切り替えるステップ。
【００２７】
上記の方法において、上記の第１のキャパシタおよび第２のキャパシタは、上記の第３のキャパシタを放電することができる電荷貯蔵器として用いられる。上記の第１のキャパシタおよび第２のキャパシタは、上記の第３のキャパシタより大きいものが選択されていてよく、ここでこの第３のキャパシタは、完全に放電されるか、あるいは上記の基準電位を越えて放電されることができ、これに対し上記の第１のキャパシタおよび第２のキャパシタは部分的にのみ放電されることができる。
【００２８】
１つの負荷（すなわち可変スピードモータ駆動）によって生成される、交流のパルス状電流は整流されて、３個のキャパシタの列に流れ込む。上記の負荷ノードでの正および負の過渡電圧の結果、１つのキャパシタは正に充電され、１つの第２のキャパシタは負に充電され、そして１つの第３のキャパシタは正にも負にも充電される。各々のパルス発生の直後に、上記のバイポーラキャパシタにおけるエネルギーが、適合したスイッチを介して放出され、そして反対の極性に充電されたキャパシタのエネルギー、またはその一部のエネルギーと相殺される。１つの充電されたキャパシタにおけるエネルギーは、次の放電のための逆の極性のエネルギーが得られる次のインパルス発生まで、常に蓄えられそして保持される。このようにして上記の負荷ノードでのエネルギーおよびこれに対応する電圧は、ほぼ全時間に対して上記の基準電位の近くまで低減され、そしてこの結果、上記のフィルタのコモンモードインダクタンスにおいて生成されたコモンモード電流は、大幅に低減される。このコモンモード電流は、上記の負荷ノード電圧の時間積分に比例している。
【００２９】
１つの実施形態においては、上記の電子デバイスは、１つの方向に電流が流れることを可能とする１つの第１の一方通行の導電体に直列にカップリングされている１つの第１のキャパシタを備え、この第１の一方通行の導電体およびこの第１のキャパシタは上記の負荷ノードと上記の基準電位との間にカップリングされている。１つの第２のキャパシタは、上記と反対の方向に電流が流れることを可能とする１つの第２の一方通行の導電体に直列にカップリングされており、この第２の一方通行の導電体およびこの第２のキャパシタは上記の負荷ノードと上記の基準電位との間にカップリングされている。１つの第３のキャパシタは、上記の負荷ノードと上記の基準電位との間にカップリングされている。上記のデバイスは、１つの出力端子、および正と負の電源レール端子を有する１つの増幅器を備える。この出力端子は、上記の負荷ノードにカップリングされている。正側の電源レール端子は、第１の電位ノードにカップリングされており、すなわち上記の第１のキャパシタと上記の第１の一方通行の導電体との間にカップリングされている。負側の電源レール端子は、第２の電位ノードにカップリングされており、すなわち上記の第２のキャパシタと上記の第２の一方通行の導電体との間にカップリングされている。
【００３０】
上記の一方通行の導電体（複数）は、ダイオード（複数）であってよく、上記の負荷ノードに接続されており、そして上記の容量性素子（複数）は、上記の基準ノードに接続されている。２つの部品を「カップリングする」ことは、これらの部品の間の直接接続を含み、そしてこれらの部品の間にさらなる部品をカップリングすることを含む。好ましくは、さらなる部品は、上記の出力端子と上記の負荷ノードとの間にカップリングされている。
【００３１】
このような電子デバイスによるコモンモードノイズをフィルタリングするための方法は、以下のステップを備える。
−上記の負荷ノードに正および負の過渡電圧を印加するステップ。
−上記の負荷ノードの正の過渡電圧によって、上記の第１のキャパシタを正に充電するステップであって、ここで上記の第１の一方通行の導電体は導通状態にあり、エネルギーを上記の第１のキャパシタに伝送するステップ。
−上記の負荷ノードの負の過渡電圧によって、上記の第２のキャパシタを負に充電するステップであって、ここで上記の第２の一方通行の導電体が導通状態にあり、エネルギーを上記の第２のキャパシタに伝送するステップ。
−正の過渡電圧が印加された際に上記の第３のキャパシタを正に充電し、そして負の過渡電圧が印加された際に上記の第３のキャパシタを負に充電するステップ。
−上記の増幅器の出力端子へ、基準電位の近くの電位まで、上記の第３のキャパシタを放電するステップ。
−上記の第１のキャパシタを、上記の電圧バッファ増幅器の正側の電源レール端子を介して、少なくとも部分的に放電するステップ。
−上記の第２のキャパシタを、上記の電圧バッファ増幅器の負側の電源レール端子を介して、少なくとも部分的に放電するステップ。
【００３２】
さらにもう１つの実施形態においては、１つのバイパスインダクタンスおよび放電抵抗が並列に接続されており、これらはさらに、上記のコモンモードインダクタンスの負荷側に直列に接続されている。電圧バッファ増幅器は、１つのキャパシタンスを介して上記の基準電位に接続された入力端子、上記のコモンモードインダクタンスと上記のバイパスインダクタンスの直列接続部に接続された出力端子、１つの第１のダイオードを介して上記の負荷ノードに接続されている正側電源端子、および１つの第２のダイオードを介して上記の負荷ノードに接続されている負側電源端子を有する。これらのダイオードの向きは、上記の負荷ノードをそれぞれ正電位または負電位にすることによって、正側の電源端子に正電圧が印加され、負側の電源端子に負電圧が印加されるようになっている。１つの第１のキャパシタは、上記の正側の電源端子と上記の基準電位との間に接続されており、そして１つの第２のキャパシタは、上記の負側の電源端子と上記の基準電位との間に接続されている。１つの第３のキャパシタは、上記の負荷ノードと上記の基準電位との間に接続されている。
【００３３】
さらにこの方法は、以下のステップを備える。
−上記の第１のダイオードが順方向バイアスとなっている間に、上記の負荷ノードでの正の過渡電圧によって上記の第１のキャパシタおよび第３のキャパシタを正に充電するステップ。
−上記の負荷ノードでの前回の負の過渡電圧で負に充電されていた上記の第２のキャパシタ、および上記の第３のキャパシタを、上記の放電抵抗、上記の出力端子、および上記の負側の電源端子を介して放電するステップ。
−上記の第２のダイオードが順方向バイアスとなっている間に、上記の負荷ノードでの負の過渡電圧によって上記の第２のキャパシタおよび第３のキャパシタを負に充電するステップ。
−上記の第１および第３のキャパシタを、上記の放電抵抗、上記の出力端子、および上記の正側の電源端子を介して放電するステップであって、当該第１のキャパシタは、上記の負荷ノードでの前回の１つの正の過渡電圧によって正に充電されているステップ。
【００３４】
上記の方法において、上記の第１のキャパシタおよび第２のキャパシタは、上記の第３のキャパシタを放電することができる電荷貯蔵器として用いられる。上記の電圧バッファ増幅器は、上記のコモンモードインダクタンスの負荷側を、上記の基準電位の近傍に維持するために用いられる。
【００３５】
１つの負荷（すなわち可変スピードモータ駆動）によって生成される、交流のパルス状電流は、３個のキャパシタの列に流れ込む。１つの第１のキャパシタは正に充電され、１つの第２のキャパシタは負に充電され、そして１つの第３のキャパシタは上記の負荷ノードの電位に従って充電される。この第３のキャパシタは、１つの放電抵抗および１つの電圧バッファ増幅器を介して連続的に放電され、この電圧バッファ増幅器はその電源端子を介してこの放電電流を上記のように極性が与えられた第１および第２のキャパシタに供給する。この放電電流の振幅は、この放電抵抗の値によって制御される。モータ駆動のキャリア周波数では、上記のコモンモードインダクタンスに接続されている負荷側に接続されている出力端子の電圧は、上記の基準電位の近傍に維持される。このようにして上記のコモンモードインダクタンスの負荷側でのエネルギーおよびこれに対応する電圧は、ほぼ全時間に渡り上記の基準電位の近傍まで低減され、そしてこの結果、このコモンモードインダクタンスで生成されるコモンモード電流は、大幅に低減される。このコモンモード電流は、このコモンモードインダクタンスに印加される電圧の時間積分に比例している。
【００３６】
１つの実施形態においては、コモンモードノイズをフィルタリングするための方法は、以下のものを備える電子デバイスに関する。
−１つの第１の一方通行の導電体に直列にカップリングされている１つの第１のキャパシタであって、当該第１のキャパシタおよび当該第１の一方通行の導電体が負荷ノードと基準電位との間にカップリングされている、第１のキャパシタ。
−１つの第２の一方通行の導電体に直列にカップリングされている１つの第２のキャパシタであって、当該第２のキャパシタおよび当該第２の一方通行の導電体が負荷ノードと基準電位との間にカップリングされている、第２のキャパシタ。
−上記の負荷ノードと上記の基準電位との間にカップリングされている、１つの第３のキャパシタ。
−第２のインダクタンスに直列にカップリングされている１つの第１のインダクタンスであって、当該第１のインダクタンスおよび当該第２のインダクタンスが上記の電源ラインノードと上記の負荷ノードとの間にカップリングされており、当該第１のインダクタンスは当該電源ライン側でカップリングされており、当該第２のインダクタンス（Ｌ２）は負荷側でカップリングされている、第１のインダクタンス。
−上記の第２のインダクタンスと並列にカップリングされている１つの抵抗。
−その出力端子が上記の第１のインダクタンスと上記の第２のインダクタンスとの間の直列接続部にカップリングされている１つの電圧バッファ増幅器であって、その正側の電源レール端子は上記の第１のキャパシタにカップリングされており、そしてその負側の電源レール端子は上記の第２のキャパシタにカップリングされており、そしてその入力端子は、駆動キャリア周波数では、上記の基準電位にカップリングされている第４のキャパシタを介してカップリングされている増幅器。
【００３７】
正および負の過渡電圧が上記の負荷ノードに存在している。
【００３８】
さらに本方法は、以下のステップを備える。
−上記の負荷ノードの正の過渡電圧によって、上記の第１のキャパシタを正に充電するステップであって、ここで上記の第１の一方通行の導電体は導通状態にあり、エネルギーを上記の第１のキャパシタに伝送するステップ。
−上記の負荷ノードの負の過渡電圧によって、上記の第２のキャパシタを負に充電するステップであって、ここで上記の第２の一方通行の導電体が導通状態にあり、エネルギーを上記の第２のキャパシタに伝送するステップ。
−上記の第３のキャパシタを、時間経過で、時には正そして時には負に変化する上記の負荷ノードの電位に充電するステップ。
−上記の電圧バッファ増幅器の出力端子へ、基準電位の近くの電位まで、上記の第３のキャパシタを上記の抵抗を介して放電するステップ。
−上記の第１のキャパシタを、上記の電圧バッファ増幅器の正側の電源レール端子を介して、部分的に放電するステップ。
−上記の第２のキャパシタを、上記の電圧バッファ増幅器の負側の電源レール端子を介して、部分的に放電するステップ。
−上記の第１のインダクタンスと上記の第２のインダクタンスとの直列接続部の電位および上記の電圧バッファ増幅器の出力端子の電位を維持するステップであって、ここでこの電圧バッファ増幅器の入力端子が駆動キャリア周波数で参照されて、１つの第４のキャパシタの基準電位となるステップ。
【００３９】
エネルギーを消散し、そして放電電流を制御するために用いられる並列抵抗は、１つの電圧ブーストデバイスに置き換えることができ、ここでこの電圧ブーストデバイスへの入力は補助巻線を介して上記の第２のインダクタンスにカップリングされており、この電圧ブーストデバイスの出力は、外部の電源シンク、たとえば可変スピードモータ駆動のＤＣリンクにカップリングされており、ここで除去されるエネルギーは有効に使用することができる。
【００４０】
１つのリニア電圧増幅器が、クローズドループの中に接続されて上記の電圧バッファ増幅器と同じ機能を提供することができる。このリニア電圧増幅器は、増幅効率を改善するためにＤクラス電圧増幅器と置き換えられてよい。
【００４１】
この電圧バッファ増幅器の入力端子に接続されたキャパシタは、１つのハイパスフィルタで置き換えることによって、電源周波数のコモンモード電圧の除去が改善される。３相電源の効果的なフィルタリングを提供するために、複数のキャパシタおよび複数の抵抗から成るいくつかの結線システムが含まれている。キャパシタ（複数）の１つのスター結線回路とこれに直列の１つの抵抗が、これらの３相を上記のリニア電圧増幅器の出力端子にカップリングしてよい。キャパシタ（複数）の１つのスター結線回路が、この３相の負荷ノードを上記の一方通行の導電体および上記の第３のキャパシタにカップリングしてよい。抵抗のような高インピーダンス部品（複数）の１つのスター結線回路が、これらの３相を上記のリニア電圧増幅器の反転入力にカップリングしてよい。
【００４２】
上述した特徴および以下に説明する様々な態様および実施形態に関連した特徴は、他の態様および実施形態にも適用できるものである。本発明の対象物の特徴および有利な実施形態は、以下の図を参照した例示的な実施形態の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】１つの可変スピード駆動システムのコモンモードの等価回路を示す。
【図２】１つのローパスラインフィルタおよび終端結線のコモンモードの等価回路を示す。
【図３】１つのローパスラインフィルタのコモンモードの等価回路を示し、このローパスラインフィルタはそのキャパシタをバイパスする１つのスイッチを備える。このスイッチは説明の目的だけのものである。
【図４】本発明の１つの実施形態のコモンモードの等価回路を示し、この実施形態は４つのキャパシタ、４つのダイオード、および２つのスイッチを含む。
【図５】本発明の１つの実施形態のコモンモードの等価回路を示し、この実施形態は３つのキャパシタ、２つのダイオード、および２つのスイッチを含む。
【図６】本発明の１つの実施形態のコモンモードの等価回路を示し、この実施形態は３つのキャパシタ、２つのダイオード、１つの電圧バッファ増幅器、１つのバイパスインダクタンス、および１つの放電抵抗を含む。
【図７】図６に示す回路の３相の実施形態の等価回路を示す。
【図８】図６の回路でＤクラスアンプを有し、放電抵抗を電圧ブーストデバイスと置き換えた回路のコモンモードの等価回路を示す。
【００４４】
図１は、１つのＴＮ電源に接続された１つの可変スピードモータ駆動システムの単相ラインのコモンモードの等価回路を示し、このＴＮ電源は、上記の基準電位、ここではこの電源のグラウンドに接続されている。電圧Ｖｓは、上記の基準電位に対する不平衡な電圧から生じるコモンモード電圧を表している。平衡な３相電源では、Ｖｓは非常に小さく、これに対し単相電源あるいはコーナー接地された３相電源ではもっと大きくなり得る。この電源は、１つのローパス電源ラインフィルタ１を介して可変スピードモータ駆動部２に接続されており、そしてさらに１つのシールドされたモータケーブル４および１つのモータ３に接続されている。このシステムは、１つ以上のモータ駆動部２、および１つ以上のモータ３を含んでよい。このモータ駆動部２は、回生タイプでも非回生タイプでもよい。
【００４５】
上記のパワートレインの全ての部品は、上記の基準電位に対する静電容量結合に影響を与える。この静電容量は浮遊（寄生）容量あるいは意図的なものでもあり得る。上記のシールドされたモータケーブルは、特にこのケーブルが長い場合、大きな浮遊容量成分を形成し得る。この静電容量はまとめてＣｓで表されている。上記の可変スピードモータ駆動部２におけるスイッチングからの高スルーレートの過渡電圧は、電源導線およびグラウンド接続部に沿ったループに流れるパルス状のコモンモード電流を生じる。
【００４６】
このローパス電源ラインフィルタは、これらのパルス状のコモンモード電流をその負荷側で阻止し、そしてこの電源ラインに流れ得るコモンモード妨害電流Ｉｃｍの振幅および周波数帯域を制限する。
【００４７】
ローパスラインフィルタのコモンモードの等価回路および終端結線が図２に示されている。コモンモードインダクタンスＬｃｍは、電源ラインノードＬＩＮＥと負荷ノードＬＯＡＤとの間に接続されている。１つのコモンモードキャパシタンスＣｙが、この負荷ノードＬＯＡＤと上記の基準電位０との間に接続されている。ＬｃｍおよびＣｙは、このローパス電源ラインフィルタのコモンモードパラメータを表す。この電源ラインフィルタは、電源ライン側で上記の基準電位への１つの短絡回路によって終端されており、ここにコモンモード妨害電流Ｉｃｍが流れ得る。簡単のため、図１のコモンモード電源ライン電圧Ｖｓをゼロと仮定する。この電源ラインフィルタは、上記の基準電位とカップリングされた、電圧源Ｖｎと直列に接続されたキャパシタンスＣｓを用いて、負荷側で終端されており、この電圧源は上記の可変スピードモータ駆動部のスイッチ（複数）の交代する過渡電圧を表している。この負荷におけるスイッチの切り替えから生じるパルス状の電流が、このフィルタの負荷側に印加される。上記の直列のインダクタンスおよびシャントキャパシタンスは、上記のパルス状の電流が主に上記のコモンモードキャパシタンスＣｙを流れるような相対的なインピーダンスとなるように選択されている。このコモンモードインダクタンスに流れることができる電流、そしてこれより上記の電源ラインに流れることができる電流Ｉｃｍは、このコモンモードキャパシタンスＣｙの残留電圧の時間積分に比例している。
【００４８】
上記のコモンモードインダクタンスおよびコモンモードキャパシタンスが自己共振する場合、このインダクタンスにおけるコモンモード電流は大きくなり得、そしてこのため上記の電源ラインにおける電流Ｉｃｍは非常に大きくなり得る。
【００４９】
これは大きなシステム損失および上記のコモンモードインダクタンスＬｃｍのコアの磁気飽和を生じ得る。
【００５０】
図３は、本発明の動作の原理を示し、ここでスイッチSは、上記のコモンモードキャパシタＣｙと並列に設けられている。
【００５１】
このスイッチSは、ノーマリーオープンであり、上記のコモンモードキャパシタＣｙが上記の負荷ノードＬＯＡＤの１つの過渡電圧によって充電された直後に、クローズされてよい。このコモンモードキャパシタＣｙが放電され、そしてそのエネルギーが大部分消散されると、上記のコモンモードインダクタンスＬｃｍでエネルギーを発生するためには僅かなエネルギーしか残っていない。上記のコモンモードインダクタンスＬｃｍにおける電流は、上記のコモンモードキャパシタンスＣｙでの電圧の時間積分に比例し、このコモンモードキャパシタンスＣｙが出来る限り長い時間上記の基準電位の近くに維持されると、この電流が低減される。
【００５２】
上記のスイッチＳを上記のコモンモードキャパシタＣｙと並列に設けることは単に分り易くするためのものである。このスイッチＳは、上記の電源ライン電圧と上記の基準電位との間の上記のコモンモードキャパシタＣｙによってもたらされる電圧絶縁を損なうので、このような構成は用いられ得ない。
【００５３】
スイッチＳによる上記のコモンモードキャパシタンスＣｙのエネルギーの消散は、上記のコモンモードインダクタンスと上記のコモンモードキャパシタンスＣｙの自己発振を避けるために用いられる。
【００５４】
図４は、本発明の１つの実施形態を示し、ここで図２に示すコモンモードキャパシタンスＣｙは、４つのキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，４つのダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４、および２つのスイッチＳ１，Ｓ２の回路によって置き換えられている。これらのダイオードは、整流器として動作し、上記の基準電位０に対して、キャパシタＣ１およびＣ３が正に充電され、そしてキャパシタＣ２およびＣ４が負に充電されるようになっている。スイッチＳ１は、キャパシタＣ１とＣ２との間を短絡し、そしてスイッチＳ２はキャパシタＣ３とＣ４との間を短絡する。スイッチＳ１およびＳ２は、スイッチ制御部として用いられる制御回路５によって制御されている。
【００５５】
この回路は以下のように動作する。スイッチＳ１およびＳ２は、通常は非導通状態となっている。キャパシタＣ１およびＣ３が上記の負荷ノードに入力される１つの正のパルス状電流のために正に充電される。この充電のイベント直後に、スイッチＳ１が一時的にクローズされ、これによってＣ１における電荷は、上記の負荷ノードに入力される前回の１つの負のパルス状電流によって負に充電されていたＣ２における電荷を用いて放電される。キャパシタＣ２およびＣ４が、上記の負荷ノードに入力される１つの負のパルス状電流のために負に充電される。この充電のイベント直後に、スイッチＳ２が一時的にクローズされ、これによってＣ４における電荷は、上記の負荷ノードに入力される前回の１つの正のパルス状電流によって正に充電されていたＣ３における電荷を用いて放電される。
【００５６】
交流のパルス状コモンモード電流が上記の負荷ノードに印加されることで１つのキャパシタ対を充電することができ、この充電の直後にこのキャパシタ対の１つのキャパシタが、前回逆極性に充電されたもう１つのキャパシタを用いて放電される。
【００５７】
キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４によってもたらされる電圧絶縁の完全性は、上記のスイッチＳ１およびＳ２がこれらのキャパシタ間で接続され、基準電位には接続されていないことによって維持されている。
【００５８】
上記の負荷ノードでの電圧は、ほぼ全時間に対して上記の基準電位の近くまで低減され、そしてこの結果、上記のフィルタのコモンモードインダクタンスにおいて生成されるコモンモード電流は、大幅に低減される。このコモンモード電流は、上記の負荷ノード電圧の時間積分に比例している。
【００５９】
上述の方法においては、キャパシタＣ２およびＣ３は、キャパシタＣ１およびＣ４を放電することを可能とするための電荷貯蔵器として用いられる。
【００６０】
図５は、本発明の１つの実施形態を示し、ここで図２に示すコモンモードキャパシタンスＣｙは、３つのキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３，２つのダイオードＤ１，Ｄ２，および２つのスイッチＳ１，Ｓ２の回路によって置き換えられている。これらのダイオードは、整流器として動作し、上記の基準電位０に対して、キャパシタＣ１が正に充電され、そしてキャパシタＣ２が負に充電されるようになっている。スイッチＳ１はダイオードＤ１に並列に接続されており、そしてスイッチＳ２はダイオードＤ２に並列に接続されている。これらのスイッチがクローズされると、これらのダイオードはバイパスされる。キャパシタＣ３は負荷ノードの電圧に従って充電される。スイッチＳ１およびＳ２は、スイッチ制御部として用いられる制御回路５によって制御されている。
【００６１】
この回路は以下のように動作する。スイッチＳ１およびＳ２は、通常は非導通状態となっている。キャパシタＣ１およびＣ３が上記の負荷ノードに入力される正のパルス状電流のために正に充電される。この充電直後に、スイッチＳ２が一時的にクローズされ、これによってＣ３における電荷は、上記の負荷ノードに入力される前回の負のパルス状電流によって負に充電されていたＣ２における電荷を用いて放電される。キャパシタＣ２およびＣ３が、上記の負荷ノードに入力される１つの負のパルス状電流のために負に充電される。この動作のイベントの直後に、スイッチＳ１が一時的にクローズされ、これによってＣ３における電荷は、上記の負荷ノードに入力される前回の１つの正のパルス状電流によって正に充電されていたＣ１における電荷を用いて放電される。交流のパルス状コモンモード電流が上記の負荷ノードに印加されることで１つのキャパシタ対Ｃ１，Ｃ２を充電することができ、この充電の直後にキャパシタＣ３が、前回逆極性に充電されたキャパシタＣ１またはＣ２を用いて放電される。
【００６２】
キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３によってもたらされる電圧絶縁の完全性は、上記のスイッチＳ１およびＳ２が上記のダイオードに並列に接続され、基準電位には接続されていないことによって維持されている。
【００６３】
上記の負荷ノードでの電圧は、ほぼ全時間に対して上記の基準電位の近くまで低減され、そしてこの結果、上記のフィルタのコモンモードインダクタンスにおいて生成されるコモンモード電流は、大幅に低減される。このコモンモード電流は、上記の負荷ノード電圧の時間積分に比例している。
【００６４】
上述の方法においては、キャパシタＣ１およびＣ２は、キャパシタＣ３を放電することができる電荷貯蔵器として用いられる。キャパシタＣ１およびキャパシタＣ２は、キャパシタＣ３より大きいものが選択されていてよく、ここでこのキャパシタＣ３は、完全に放電されるか、あるいは上記の基準電位を越えて放電されることができ、これに対しキャパシタＣ１およびキャパシタＣ２は部分的にのみ放電されることができる。
【００６５】
図６は、本発明の１つの実施形態を示し、ここで図２に示すコモンモードキャパシタンスＣｙは、４つのキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，２つのダイオードＤ１，Ｄ２、１つの電圧バッファ増幅器Ｕ１、１つのバイパスインダクタンスＬ２、および１つの放電抵抗Ｒ２の回路によって置き換えられている。これらのダイオードは、整流器として動作し、上記の基準電位０に対して、キャパシタＣ１が正に充電され、そしてキャパシタＣ２が負に充電されるようになっている。この電圧バッファ増幅器の入力はキャパシタＣ４を介して上記の基準電位を基準としている。このバッファ増幅器の出力電圧は、高周波で上記の基準電位に従っており、上記のバイパスインダクタンスＬ２の電源ライン側に接続されている。
【００６６】
この回路は以下のように動作する。キャパシタＣ１は、上記の負荷ノードに入力される正のパルス状電流のために正に充電され、そしてキャパシタＣ２は、上記の負荷ノードに入力される負のパルス状電流のために負に充電される。キャパシタＣ３は負荷ノードの電圧に従って充電される。キャパシタＣ３は、放電電流の振幅を制御する抵抗Ｒ２を介して常に放電されるので、Ｕ１の出力端子は、常に上記の基準電位に維持されている。この目的はキャパシタＣ３にかかる電圧を出来る限り上記の基準電位の近くに維持するためである。キャパシタＣ３から取り出されるこの放電電流は、Ｕ１の電源端子（複数）を介してキャパシタＣ１およびＣ２に供給され、これらのキャパシタは部分的に放電される。
【００６７】
交流のパルス状コモンモード電流が上記の負荷ノードに印加されることで１つのキャパシタ対Ｃ１，Ｃ２を充電することができ、この充電の直後にキャパシタＣ３が、前回逆極性に充電されたキャパシタＣ１またはＣ２を用いて放電される。電圧絶縁の完全性は、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４によってもたらされている。
【００６８】
上記のコモンモードインダクタンスＬｃｍの負荷側での電圧は、ほぼ全時間に渡って上記の基準電位の近くまで低減され、そしてこの結果、上記のフィルタのコモンモードインダクタンスＬｃｍにおいて生成されるコモンモード電流は、大幅に低減される。このコモンモード電流は、上記のコモンモードインダクタンスＬｃｍにかかる電圧の時間積分に比例している。
【００６９】
上述の方法においては、キャパシタＣ１およびＣ２は、キャパシタＣ３を放電することができる電荷貯蔵器として用いられる。キャパシタＣ１およびＣ２は、電圧バッファ増幅器Ｕ１に電源供給する電源供給用電荷貯蔵器としても用いられる。キャパシタＣ１およびキャパシタＣ２は、キャパシタＣ３より大きいものが選択されていてよく、ここでこのキャパシタＣ３は、完全に放電されることができ、これに対しキャパシタＣ１およびキャパシタＣ２は部分的にのみ放電されることができる。上記の電圧バッファ増幅器の出力は、上記のコモンモードインダクタンスＬｃｍの負荷側の電位を上記の基準電位の近くに維持するために用いられる。
【００７０】
図７は、図６に示す実施形態の、３相の実施形態を示す。上記の電圧バッファ増幅器は、差動入力を有する電圧増幅器Ｕ１と置き換えられている。この電圧増幅器の出力は、上記の３相の電源ラインに１つの抵抗を介してキャパシタのスター結線回路と直列に接続されている。この電圧増幅器は、１つのクローズドループ内に接続されており、ここでこの電圧増幅器の反転入力は、抵抗のスター結線回路を介して電源ラインのコモンモード電圧に維持されている。この電圧バッファ増幅器の非反転入力は、キャパシタＣ４を介して、上記の基準電位に維持されている。こうして上記の３相電源ラインは、上記のコモンモードインダクタンスＬｃｍの負荷側で上記の基準電位近くに保持されている。キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３およびダイオードＤ１，Ｄ２は、キャパシタのスター結線回路を介して３相の負荷ノードに接続されている。放電抵抗Ｒ２は、誘導的にバイパスインダクタンスＬ２に、Ｌ２での追加の巻線を介してカップリングされている。
【００７１】
この回路は、図６で説明したと同様に動作する。２つの追加のキャパシタ結線回路および追加の抵抗結線回路の中点は、３相電源ラインのコモンモード点として用いられる。電圧絶縁の完全性は、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３，およびＣ４によってもたらされる。
【００７２】
上記のコモンモードインダクタンスＬｃｍの負荷側での電圧は、ほぼ全時間に渡って上記の基準電位の近くまで低減され、そしてこの結果、上記のフィルタのコモンモードインダクタンスＬｃｍにおいて生成されるコモンモード電流は、大幅に低減される。上記のコモンモードインダクタンスＬｃｍにかかる電圧の時間積分に比例している。
【００７３】
上述の方法においては、キャパシタＣ１およびＣ２は、キャパシタＣ３を放電することができる電荷貯蔵器として用いられる。キャパシタＣ１およびＣ２は、電圧増幅器Ｕ１に電源供給する電源供給用電荷貯蔵器としても用いられる。キャパシタＣ１およびキャパシタＣ２は、キャパシタＣ３より大きいものが選択されていてよく、ここでこのキャパシタＣ３は、完全に放電されることができ、これに対しキャパシタＣ１およびキャパシタＣ２は部分的にのみ放電されることができる。上記の電圧バッファ増幅器の出力は、上記のコモンモードインダクタンスＬｃｍの負荷側の電位を上記の基準電位の近くに維持するために用いられる。
【００７４】
図８は本発明の１つの実施形態を示し、ここでは図６に示す実施形態の効率が改善されている。この電圧バッファ増幅器は、作動入力を有するＤクラス電圧増幅器と置き換えられてよい。このＤクラス電圧増幅器はクローズドループ内に接続されており、ここでコモンモードインダクタンスＬｃｍの負荷側は、非反転入力と反転入力との間のエラー信号によって、上記の基準電位の近くに維持される。キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，およびダイオードＤ１，Ｄ２の機能は同じである。上記の放電抵抗は１つの電圧ブースト装置に置き換えられており、この電圧ブースト装置は、エネルギーをモータ駆動システム内の電圧源、すなわちＤＣリンクに移動し、ここでこのエネルギーは効率よく使用される。この電圧ブースト装置の入力は、上記の放電抵抗の特性と等価となるようにすることができる。
【００７５】
この回路は、図６で説明したと同様に動作する。
電圧絶縁の完全性は、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３，およびＣ４によってもたらされる。
【００７６】
上記のコモンモードインダクタンスＬｃｍの負荷側での電圧は、ほぼ全時間に渡って上記の基準電位の近くまで低減され、そしてこの結果、上記のフィルタのコモンモードインダクタンスＬｃｍにおいて生成されるコモンモード電流は、大幅に低減される。上記のコモンモードインダクタンスＬｃｍにかかる電圧の時間積分に比例している。
【００７７】
上述の方法においては、キャパシタＣ１およびＣ２は、キャパシタＣ３を放電することができる電荷貯蔵器として用いられる。キャパシタＣ１およびＣ２は、電圧増幅器Ｕ１に電源供給する電源供給用電荷貯蔵器としても用いられる。キャパシタＣ１およびキャパシタＣ２は、キャパシタＣ３より大きいものが選択されていてよく、ここでこのキャパシタＣ３は、完全に放電されることができ、これに対しキャパシタＣ１およびキャパシタＣ２は部分的にのみ放電されることができる。上記のＤクラス電圧増幅器の出力は、上記のコモンモードインダクタンスＬｃｍの負荷側の電位を上記の基準電位の近くに維持するために用いられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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