(57)【要約】能動フィルタ（１００）は、極性が電流高調波とほぼ同じであるが反対である補償電流を生成することによって、ｄｃバス（３００）に生成された電流高調波を抑制する。一実施では、能動フィルタ（１００）には、エネルギ蓄積キャパシタ（１０３）、チョーク（１０４）、スイッチ回路（１２０）、および制御装置（１５０）が含まれる。制御装置（１５０）は、ｄｃバス（３００）の電流高調波測定値を受信して、電流高調波測定値の関数として、スイッチ・ゲート信号（１５６ａ、１５６ｂ）を生成する。スイッチ回路（１２０）は、制御装置（１５０）からスイッチ・ゲート信号（１５６ａ、１５６ｂ）を受信し、エネルギ蓄積キャパシタ（１０３）を選択的に放電させて、電流をｄｃバス（３００）に注入し、またチョーク（１０４）を介して、ｄｃバス（３００）から電流を選択的に引き出すように、エネルギ蓄積キャパシタ（１０３）とチョーク（１０４）とに動作可能なように接続される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｄｃバス（３００）の電流高調波を抑制するために、補償電流を生成する能動高調波フィルタ（１００）であって、
エネルギ蓄積キャパシタ（１０３）と、
チョーク（１０４）と、
前記ｄｃバス（３００）の電流高調波測定値を受信し、前記電流高調波測定値に従って、スイッチ・ゲート信号（１５６ａ、１５６ｂ）を生成する制御装置（１５０）と、
前記スイッチ・ゲート信号（１５６ａ、１５６ｂ）を受信するスイッチ回路（１２０）であって、前記エネルギ蓄積キャパシタ（１０３）を繰り返し放電させて、電流を前記ｄｃバス（３００）に注入し、かつ前記ｄｃバス（３００）から高調波電流を繰り返しトラップするように、前記エネルギ蓄積キャパシタ（１０３）と前記チョーク（１０４）に動作可能なように接続され、それにより、極性が前記高調波測定値にほぼ等しいが反対である補償電流を生成するスイッチ回路（１２０）と、
を備える能動高調波フィルタ（１００）。
【請求項２】
前記制御装置（１５０）は、第１スイッチ・ゲート信号（１５６ａ）と第２スイッチ・ゲート信号（１５６ｂ）を生成し、
前記スイッチ回路（１２０）は、前記第１スイッチ・ゲート信号（１５６ａ）を受信し、かつ前記エネルギ蓄積キャパシタ（１０３）を選択的に放電させるために、前記エネルギ蓄積キャパシタ（１０３）に動作可能なように接続された第１スイッチ（１２２ａ）と、前記第２スイッチ・ゲート信号（１５６ｂ）を受信し、かつ前記チョーク（１０４）を介して、前記ｄｃバスから離れて電流を選択的に引き出すように、前記チョーク（１０４）に動作可能なように接続された第２スイッチ（１２２ｂ）とを含む、請求項１に記載の発明。
【請求項３】
前記第１および第２スイッチ（１２２ａ、１２２ｂ）はトランジスタである、請求項２に記載の発明。
【請求項４】
前記第１および第２スイッチ（１２２ａ、１２２ｂ）は、絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタであり、
前記第１スイッチ（１２２ａ）のエミッタが、前記第２スイッチ（１２２ｂ）のコレクタに接続され、
前記第１スイッチ（１２２ａ）のゲートが、前記第１スイッチ・ゲート信号（１５６ａ）を受信するように、前記制御装置（１５０）に接続され、
前記第２スイッチ（１２２ｂ）のエミッタが、接地され、
前記第２スイッチ（１２２ｂ）のゲートが、前記第２スイッチ・ゲート信号（１５６ｂ）を受信するように、前記制御装置（１５０）に接続され、
前記エネルギ蓄積キャパシタ（１０３）が、前記第１スイッチ（１２２ａ）のコレクタと接地の間に接続され、
前記チョーク（１０４）が、前記ｄｃバス（３００）と前記第１スイッチ（１２２ａ）の前記エミッタとの間に接続される、請求項３に記載の発明。
【請求項５】
前記スイッチ回路（１２０）が、前記第１スイッチ（１２２ａ）のエミッタに接続されたアノードと、第１スイッチ（１２２ａ）のコレクタに接続されたカソードとを有する第１ダイオード（１２４ａ）と、前記第２スイッチ（１２２ｂ）のエミッタに接続されたアノードと、前記第２スイッチ（１２２ｂ）のコレクタに接続されたカソードとを有する第２ダイオード（１２４ｂ）とをさらに含み、
前記第１および第２スイッチ（１２２ａ、１２２ｂ）が、ＯＦＦ状態にあるとき、前記チョーク（１０４）に蓄積されたエネルギが、前記第１ダイオード（１２４ａ）を介して、前記エネルギ蓄積キャパシタ（１０３）を充電する、請求項４に記載の発明。
【請求項６】
前記制御装置（１５０）は、前記補償電流を監視し、前記電流高調波測定値と前記補償電流の差を示すエラー信号を生成し、前記エラー信号の関数として、前記スイッチ・ゲート信号（１５６ａ、１５６ｂ）を生成する、請求項１に記載の発明。
【請求項７】
前記制御装置（１５０）は、第１スイッチ・ゲート信号（１５６ａ）と第２スイッチ・ゲート信号（１５６ｂ）を生成し、
前記スイッチ回路（１２０）が、前記第１スイッチ・ゲート信号（１５６ａ）を受信し、かつ前記エネルギ蓄積キャパシタ（１０３）を選択的に放電させるために、前記エネルギ蓄積キャパシタ（１０３）に動作可能なように接続された第１スイッチ（１２２ａ）と、前記第２スイッチ・ゲート信号（１５６ｂ）を受信し、かつ前記チョーク（１０４）を介して、前記ｄｃバス（３００）から離れて電流を選択的に引き出すように、前記チョーク（１０４）に動作可能なように接続された第２スイッチ（１２２ｂ）とを含み、
前記制御装置（１５０）が、前記第１スイッチ・ゲート信号（１５６ａ）を生成するために、前記エラー信号をスイッチ・タイミング信号と比較する第１コンパレータ（１５４ａ）と、前記第２スイッチ・ゲート信号（１５６ｂ）を生成するために、前記エラー信号を前記スイッチ・タイミング信号と比較する第２コンパレータ（１５４ｂ）とを含む、請求項６に記載の発明。
【請求項８】
前記第１コンパレータ（１５４ａ）は、前記エラー信号が前記スイッチ・タイミング信号より大きいとき、ＯＮの第１スイッチ・ゲート信号（１５６ａ）を生成し、前記第２コンパレータ（１５４ｂ）は、前記エラー信号が前記スイッチ・タイミング信号より小さいとき、ＯＮの第２スイッチ・ゲート信号（１５６ｂ）を生成する、請求項７に記載の発明。
【請求項９】
前記スイッチ・タイミング信号は、双対三角波形である、請求項７に記載の発明。
【請求項１０】
前記スイッチ・タイミング信号は、前記電流高調波測定値の基本周波数より大きい周波数を有する、請求項７に記載の発明。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
関係出願
本出願は、全内容が、参照によって本明細書に組み込まれている、２０００年７月７日に出願された米国仮出願第６０／２１６，８０６号の３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）の下で、優先権を主張する。
【０００２】
発明の背景
１．発明の分野
本発明は、電流高調波に関する。
【０００３】
２．従来の技術の説明
スイッチ・リラクタンス・マシン（ＳＲＭ）など、ｄｃ電流を間欠パルス内にチョッピングすることによって動作する機械負荷は、大量の電流高調波を生成し、それにより、周辺機器に負の影響を与える加熱および他の妨害を生じる。従来、そのような電流高調波を抑制するために、受動キャパシタ−インダクタ・フィルタが使用されてきた。しかし、電流高調波抑制に対するこの従来の手法は、特にハイパワーの応用分野において、必要なキャパシタとインダクタのサイズが大きく、かつ重量が重いことによる欠点が付きものである。さらに、従来の受動キャパシタ−インダクタ・フィルタの構成は、電流高調波の特定の基本周波数に対して設計されるか、またはそれに同調されなければならない。多くの機械負荷は、結果的な電流高調波のある範囲の基本周波数をもたらす、ある範囲の毎分回転数で動作するので、従来の受動キャパシタ−インダクタ・フィルタの構成は、そのような装置によって生成された電流高調波を抑制するようには、容易に実施することができない。
【０００４】
発明の概要
本発明によれば、従来の電流高調波抑制技術の上記欠点は、ｄｃバスに存在する電流高調波を監視し、かつ極性がｄｃバスの監視した電流高調波とほぼ同じであるが反対である補償電流波形を生成する能動フィルタを使用することにより解決される。本発明の能動フィルタは、エネルギ蓄積キャパシタを放電させて、電流をｄｃバスに注入するスイッチと、チョークを介して、ｄｃバスから電流高調波をトラップするスイッチとを選択的に繰り返し作動させることによって、補償電流波形を生成する。本発明の能動フィルタが、エネルギ蓄積キャパシタを放電させるために、スイッチを繰り返し作動させる周波数は、特にハイパワーの応用分野において、エネルギ蓄積キャパシタのサイズを最小限に抑えるために、電流高調波の基本周波数より十分大きい。さらに、能動フィルタは、エネルギ蓄積キャパシタを繰り返し放電させ、監視した電流高調波の関数として、ｄｃバスから高調波電流をトラップするために切替信号を生成するので、能動フィルタは、電流のひずみについて、広範な基本周波数に適用可能であり、したがって、様々な負荷条件によって生成された電流高調波の抑制に適している。
【０００５】
本発明の実施形態によれば、ｄｃバスの電流高調波を抑制するために、補償電流を生成する能動フィルタの構成には、エネルギ蓄積キャパシタ、チョーク（すなわちインダクタ）、制御装置、およびスイッチ回路が含まれる。制御装置は、ｄｃバスに対する電流高調波測定値を受信して、電流高調波測定値の関数として、スイッチ・ゲート信号をスイッチ回路に出力する。スイッチ回路は、制御装置からのスイッチ・ゲート信号に基づいて、エネルギ蓄積キャパシタを繰り返し放電させて、電流をｄｃバスに注入するために、エネルギ蓄積キャパシタに動作可能なように接続される。また、スイッチ回路は、ｄｃバスから接地に電流高調波を繰り返しトラップするために、チョークに動作可能なように接続される。
【０００６】
一実施では、スイッチ回路は、２つのスイッチとスイッチに接続された２つの逆並行ダイオードとを含む半ブリッジ・インバータの構成である。この実施では、出力チョークは、ｄｃバスと、第１スイッチと第２スイッチの間の接合部との間に接続され、エネルギ蓄積キャパシタは、半ブリッジ・インバータの２つの端部の間に接続される。第１スイッチが、フィルタ制御装置によってＯＮの状態に設定されたとき、エネルギ蓄積キャパシタは、放電して、電流をｄｃバスに注入する。第２スイッチが、フィルタ制御装置によって、ＯＮの状態に設定されたとき、ｄｃバスからの電流高調波は、チョークを通して接地にトラップされる。第１スイッチと第２スイッチの両方が、ＯＦＦの状態にあるとき、チョークに蓄積されたエネルギは、逆並行ダイオードの一方の両端に流れて、エネルギ蓄積キャパシタを充電する。フィルタ制御装置は、スイッチ・タイミング信号に従って、第１スイッチと第２スイッチのＯＮ継続時間を制限する。電流高調波の基本周波数と比較して、高い周波数を有するスイッチ・タイミング信号を使用することによって、フィルタ制御装置は、電流高調波の各周期中に、第１スイッチと第２スイッチを繰り返し作動させ、それにより、比較的小さいエネルギ蓄積キャパシタが、電流高調波の各周期中に、電流高調波をほぼ相殺するのに十分な電流を放電することを可能にする。
【０００７】
本発明の一実施では、フィルタ制御装置は、スイッチ・タイミング信号として役立つ高周波数の双対三角波を、電流高調波測定値と補償電流の差を示すエラー信号と比較することによって、第１スイッチと第２スイッチのゲート切替信号を生成する。
【０００８】
本発明の他の態様と利点は、以下の詳細な記述を読み、図面を参照する際に、明らかになるであろう。
【０００９】
詳細な説明
図１は、本発明による、ＳＲＭなど高調波源２００によって生成されたｄｃバス３００の電流高調波を抑制するための能動フィルタ１００の例示的な実施を示す。能動フィルタ１００には、１）エネルギ蓄積キャパシタ１０３、２）出力チョーク（すなわちインダクタ）１０４、３）スイッチ回路１２０、および４）フィルタ制御装置１５０が含まれる。図１に示したように、出力チョーク１０４は、スイッチ回路１２０とｄｃバス３００の間に接続され、スイッチ回路は、フィルタ制御装置１５０から制御信号を受信するように接続され、エネルギ蓄積キャパシタの両方の端子は、スイッチ回路１２０に接続される。フィルタ制御装置１５０は、ｄｃ３００の電流高調波を監視するために、測定した電流のｄｃ成分が除去された後（図１には示されていない）、第１電流センサ１０から電流高調波測定値を受信する。フィルタ制御装置１５０も、第２電流センサ２０から、補償電流測定値を受信する。
【００１０】
図１に示した構成で、フィルタ制御装置１５０は、ｄｃバス３００に存在する電流高調波を監視し、電流高調波測定の関数として、スイッチ・ゲート信号を生成して、スイッチ回路１２０を繰り返し作動させ、エネルギ蓄積キャパシタ１０３を放電させて、電流をｄｃバス内に注入し、かつスイッチ回路１２０を繰り返し作動させて、ｄｃバスから出力チョーク１０４を介して電流高調波をトラップし、それにより、極性が電流高調波とほぼ等しいが反対である補償電流を生成する。この動作は、本発明の実施形態の以下の記述から、より明らかになるであろう。
【００１１】
図２は、本発明の実施形態による能動フィルタ１００の構成を示す。図２に示したように、スイッチ回路１２０には、図２に示した実施ではｎチャネル絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ（ＩＧＢＴ）である、第１スイッチ１２２ａと第２スイッチ１２２ｂが含まれる。第１スイッチ１２２ａでは、制御装置は、エネルギ蓄積キャパシタ１０３の第１端子に接続され、エミッタは、第２スイッチ１２２ｂのコレクタと出力チョーク１０４に接続され、ゲートは、フィルタ制御装置１５０から第１スイッチ・ゲート信号１５６ａを受信するように接続される。第２スイッチ１２２ｂでは、エミッタは、接地され、コレクタは、第１スイッチ１２２ａのエミッタと出力チョーク１０４に接続され、ゲートは、第１制御装置１５０から第２スイッチ・ゲート信号１５６ｂを受信するように接続される。スイッチ回路１２０には、一対の逆並行ダイオード１２４ａ、１２４ｂがさらに含まれる。第１逆並行ダイオード１２４ａのアノードは、第１スイッチ１２２ａのエミッタに接続され、第１ダイオード１２４ａのカソードは、第１スイッチ１２２ａのコレクタに接続される。第２ダイオード１２４ｂのアノードは、第２スイッチ１２２ｂのエミッタに接続され、第２ダイオード１２４ｂのカソードは、第２スイッチ１２２ｂのコレクタに接続される。したがって、本発明の実施形態による図示したスイッチ回路１２０は、半ブリッジ・インバータとして構成される。
【００１２】
フィルタ制御装置１５０は、第１スイッチ・ゲート信号１５６ａと第２スイッチ・ゲート信号１５６ｂを、それぞれ第１スイッチ１２２ａと第２スイッチ１２２ｂに出力する。以下でより詳細に記述するように、フィルタ制御装置１５０は、第１電流センサ１０からの電流高調波測定値と第２電流センサ２０からの補償電流測定値の関数として、第１スイッチ・ゲート信号１５６ａと第２スイッチ・ゲート信号１５６ｂを生成する。図２に示したように、ｄｃ除去回路１２は、第１電流センサ１０とフィルタ制御装置１５０の間に提供され、第１電流センサ１０によって測定された電流のａｃ（すなわち高調波）成分を抽出する。ｄｃ除去回路１２には、第１電流センサ１０によって測定された電流のｄｃ成分を、やはり測定電流を直接受信するコンバイナ１６に供給し、それにより電流からｄｃ成分を除去する低域通過フィルタ１４のループが含まれる。
【００１３】
図２に示したスイッチ回路構成で、第１スイッチ・ゲート信号１５６ａが、第１スイッチ１２２ａをＯＮ状態に設定するとき、エネルギ蓄積キャパシタ１０３は、放電して、電流をｄｃバス３００に注入する。一方、第２スイッチ・ゲート信号１５６ｂが、第２スイッチ１２２ｂをＯＮ状態に設定するとき、ｄｃバス３００からの電流高調波は、出力チョーク１０４を通して接地にトラップされる。第１スイッチ１２２ａと第２スイッチ１２２ｂの両方が、ＯＦＦのとき、出力チョーク１０４に蓄積されたエネルギは、第１逆並行ダイオード１２４ａを横切って流れて、エネルギ蓄積キャパシタ１０３を充電する。以下でより詳細に記述するように、フィルタ制御装置１５０は、電流高調波の基本周波数と比較して高い周波数を有するスイッチ・タイミング信号に従って、第１スイッチ１２２ａと第２スイッチ１２２ｂのＯＮ継続時間を制限し、それにより、電流高調波の各期間中に、第１スイッチ１２２ａと第２スイッチ１２２ｂを繰り返しＯＮ状態に設定し、したがって、十分な補償電流を依然として放電しながら、エネルギ蓄積キャパシタ１０３を比較的小さくすることを可能にする。
【００１４】
図３は、フィルタ制御装置１５０の例示的な構成を示す。フィルタ制御装置１５０には、第１電流センサ１０からの電流高調波測定値（ｄｃ除去回路１２を介する）と第２電流センサ２０からの補償電流測定値とを組み合わせてエラー信号を生成するコンバイナ１５２が含まれる。能動フィルタ制御装置１５０には、第１スイッチ・ゲート信号１５６ａと第２スイッチ・ゲート信号１５６ｂをそれぞれ生成するための第１コンパレータ１５４ａと第２コンパレータ１５４ｂがさらに含まれる。第１コンパレータ１５４ａの正の入力は、コンバイナ１５２からエラー信号を受信し、第１コンパレータ１５４ａの負の入力は、第１スイッチ・ゲート信号１５６ａのＯＮ状態の継続時間を制限するスイッチ・タイミング信号を受信する。第２コンパレータ１５４ｂの負の入力は、アダー１５２によって出力されたエラー信号を受信し、第２コンパレータ１５４ｂの正の入力は、第２スイッチ・ゲート信号１５６ｂのＯＮ状態の継続時間を制限するスイッチ・タイミング信号を受信する。図３の実装に示したスイッチ・タイミング信号は、双対三角波（ＤＴＷ）である。
【００１５】
スイッチ回路１２０の切替周波数は、ＤＴＷ周波数の関数であり、能動フィルタ１００のろ過帯域幅を主に決定する。能動フィルタ１００のろ過帯域幅は、スイッチ回路１２０のより高い切替周波数において、より高い。スイッチ回路１２０の高周波数切替えによってｄｃバス３００に生成された高調波は、小さいキャパシタ（図示せず）によって、容易にろ過することができる。図３の実装において、ＤＴＷをスイッチ・タイミング信号として使用することによって、切替損失が低減されるが（例えば、単一三角波をスイッチ・タイミング信号として使用する場合と比較して）、その理由は、スイッチ回路１２０による切替えは、コンバイナ１５２からのエラー信号が小さいとき、抑制されるからである。ＤＴＷスイッチ・タイミング信号は、図３に示した実施形態で使用されるが、ヒステリシス切替え方法、または単一三角波を使用する切替え方法など、他の切替え技術を使用することが可能であることを理解されたい。
【００１６】
図３に示したフィルタ制御装置１５０構成で、第１コンパレータ１５４ａは、エラー信号が、スイッチ・タイミング信号より大きいとき（すなわち、電流高調波測定値が補償電流より大きく、エラー信号がスイッチ・タイミング信号より大きいとき）、ＯＮ状態の第１スイッチ・ゲート信号１５６ａを出力する。一方、第２コンパレータ１５４ａは、エラー信号が、スイッチ・タイミング信号より小さいとき（すなわち、電流高調波が補償電流より小さく、エラー信号がスイッチ・タイミング信号より小さいとき）、ＯＮ状態の第２スイッチ・ゲート信号１５６ｂを出力する。第１コンパレータ１５４ａと第２コンパレータ１５４ｂによって出力されたスイッチ・ゲート信号１５６ａ、１５６ｂは、同時にはＯＮ状態にない。スイッチ・ゲート信号１５６ａ、１５６ｂのＯＮ状態継続時間を効果的に制限するために、スイッチ・タイミング信号のピーク振幅が、エラー信号の中間振幅より大きく設定されることが、当業者には明らかであろう。スイッチ・タイミング信号の周波数ｆｓｔは、電流高調波の基本周波数ｆｃｈより高いことが好ましく、それにより、エネルギ蓄積キャパシタ１０３のサイズを最小限に抑えることが可能であるように、エネルギ蓄積キャパシタ１０３が、電流高調波の各周期中に、放電と充電を繰り返すことが可能になる。例えば、ｆｓｔは、ｆｃｈの倍数であることが可能であり、高調波源２００の基準ｆｃｈに対し、１０×ｆｃｈのｆｓｔなどである。
【００１７】
次に、図４および５Ａ〜Ｂに示した波形を参照して、図１〜３に示した能動フィルタ１００の実施形態の動作を説明する。先ず、図４および図５Ａ〜Ｂの波形は、単に本発明の原理を示すために提供され、本発明の範囲を制限すると見なされるべきではないことを理解されたい。図４および５Ａ〜Ｂの波形は、以下のパラメータ／値に基づく：（１）１２．６ｋＨｚの電流高調波の基本周波数（負荷によって実施された１２．６ｋＨｚのｄｃパルス・チョッピング・レートを表す）、（２）１２０Ｆのエネルギ蓄積キャパシタ、（３）５Ｈの出力チョーク、および（３）９ａｍｐピーク振幅と１００ｋＨｚの周波数を有するＤＴＷスイッチ・タイミング信号。図４および５Ａ〜Ｂに示した波形は、４．８０〜５．０ミリ秒の時間間隔のものである。本発明は、本明細書に記述した本発明の概念の実際的な適用に応じて変化することになるこれらの特定の値に限定されないことを理解されたい。
【００１８】
図４は、高調波源２００によって描かれた負荷電流（波形（ａ））、生成された電流高調波（波形（ｂ））、本発明の原理による能動フィルタ１００によって生成された補償電流（波形（ｃ））、第１スイッチ・ゲート信号１５６ａと第２スイッチ・ゲート信号１５６ｂを生成するために、それぞれ、第１コンパレータ１５４ａと第２コンパレータ１５４ｂによって使用されたエラー信号（波形（ｄ））、ＤＴＷスイッチ・タイミング信号（波形（ｅ））、および第１スイッチ・ゲート信号１５６ａと第２スイッチ・ゲート信号１５６ｂ（波形（ｆ））を示す。図５Ａは、垂直軸の例示的な電流値（単位はアンペア）がよくわかるように、波形（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）をより詳細に示す。図５Ｂは、エラー信号の状態に関して、フィルタ制御装置１５０によって生成された第１スイッチ・ゲート信号１５６ａと第２スイッチ・ゲート信号１５６ｂのタイミングを示すために、垂直軸の例示的な電流値（単位はアンペア）がよくわかるように、波形（ｄ）、（ｅ）、および（ｆ）をより詳細に示す。
【００１９】
図４および５Ｂの波形（ｄ）および（ｆ）からわかるように、第１スイッチ・ゲート信号１５６ａは、エラー信号が、ゼロより大きいとき、繰り返しＯＮ状態にターンされる。したがって、第１スイッチ１２２ａは、負の高調波電流を相殺するために、第１スイッチ１２２ａと出力チョーク１０４を介して、エネルギ蓄積キャパシタ１０３から電流を放電するように、繰り返しターンＯＮされる（すなわち、電流高調波が、高調波源２００に向かって流れるとき）。また図４と５Ｂからわかるように、第２スイッチ・ゲート信号１５６ｂは、エラー信号がゼロより小さいとき、ＯＮ状態に繰り返しターンされる。したがって、スイッチ回路１２０の第２スイッチ１２２ｂは、チョーク１０４を通して、正の電流高調波を接地にトラップするように、繰り返しターンＯＮされる（すなわち、電流高調波が、高調波源２００から離れるように流れるとき）。
【００２０】
図４および５Ｂの波形から明らかなように、極性がほぼ等しいが反対である補償電流を生成するために、生成された補償電流が、電流高調波の周波数および／または振幅の変化に自動的に適合するように、第１スイッチ・ゲート信号１５６ａと第２スイッチ・ゲート信号１５６ｂのＯＮ状態は、電流高調波の極性の変化に応答する。したがって、本発明による能動フィルタ１００は、広範なｆｃｈにわたって有効であるように、高調波源２００の動作状態の変化に反応する。
【００２１】
以上は、単に、本発明の原理の例示である。当業者なら、本明細書には明確には記述または示されていないが、本発明の精神および範囲を実現する様々な構成を考案することができることが理解されるであろう。例えば、１対のＩＧＢＴを有する例示的なスイッチ回路１２０の構成を上に詳述したが、当業者なら、例えばＢＪＴトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴなどを使用する、他の切替え構成が可能であることを理解するであろう。さらに、図３に示した例示的なフィルタ制御装置１５０の構成は、全てのアナログ回路を使用して実施することが可能であるが、当業者には、フィルタ制御装置１５０は、全てのデジタル回路またはデジタル回路とアナログ回路の組合わせを使用するなど、他の方式で実施することが可能であることが明らかであろう。当業者なら、本発明の精神と範囲から逸脱せずに、具体的に開示した実施形態に対するこれらおよび他の修正を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の原理による、ｄｃバスの電流高調波を抑制する能動フィルタの例示的な実施を示す図である。
【図２】
本発明の実施形態による、ｄｃバスの電流高調波を抑制するための能動フィルタの構成を示す図である。
【図３】
本発明の実施による、図２に示した能動フィルタのフィルタ制御装置の構成を示す図である。
【図４】
本発明による能動フィルタの動作原理を示す、一連の波形の図である。
【図５】
図５Ａは、本発明による能動フィルタの動作原理をさらに示すために、図４に示した一連の波形を詳細に示す図である。
図５Ｂは、本発明による能動フィルタの動作原理をさらに示すために、図４に示した一連の波形を詳細に示す図である。
【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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【国際公開パンフレット】
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2004515995.tif 000011
2004515995.tif 000012
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2004515995.tif 000017
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2004515995.tif 000021
2004515995.tif 000022
2004515995.tif 000023
2004515995.tif 000024
2004515995.tif 000025
2004515995.tif 000026
2004515995.tif 000027
2004515995.tif 000028
【国際調査報告】
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