用于共模电压消除的方法和设备技术

公开一种共模电压消除(CMVC)电路。所述电路包括：一组输入线，其布置成接收相应相电压；以及一组输出线，其布置成提供相应输出相电压。所述电路进一步包括一组耦合电感器，每个耦合电感器具有在信号通信中在相应上游端处耦合到相应输入线以从其中接收相应相电压的相应一次绕组和二次绕组，每个相应相电压具有共模电压分量。每个一次绕组在相应下游端处耦合到接地，以及每个二次绕组串行耦合在相应输入线与相应输出线之间。所述电路包括一组电容器，每个电容器电耦合到相应输入线并且与所述一组耦合电感器的相应一次绕组串行电耦合。一组耦合电感器的相应一次绕组串行电耦合。一组耦合电感器的相应一次绕组串行电耦合。

【技术实现步骤摘要】
用于共模电压消除的方法和设备


[0001]本公开涉及用于电路的滤波器，以及更特别涉及用于降低被提供给电力负载的共模电压的滤波器电路。

技术介绍

[0002]诸如双极晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极晶体管(IGBT)之类的高速开关装置已经实现对于电压源脉宽调制(PWM)逆变器和直流
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直流(DC
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DC)转换器的增加开关频率，因此引起改进操作特性。但是，高速开关技术因与高速开关关联的电压的更快变化率而呈现一些缺点。
[0003]当开关装置改变状态(例如从传导状态改变成非传导状态)时，这个关联电压变化至少部分因负载(例如马达)中的寄生杂散电容而产生高频振荡共模电压和差模电压。相应地，每次逆变器开关事件发生时，对应逆变器输出端子相对于接地的电压快速变化，并且共模电流的脉冲经由马达线缆和马达绕组相对于接地的电容在直流(DC)链路中流动到逆变器。因功率转换器和逆变器中的开关引起的这些高频共模电压和电流引起电力系统中的许多众所周知的问题。

技术实现思路

[0004]在一个方面中，本公开涉及一种共模电压消除(CMVC)电路。所述CMVC电路包括：一组输入线，其布置成接收相应相电压；一组输出线，其布置成提供相应输出相电压；以及一组耦合电感器，所述一组耦合电感器的每个耦合电感器具有相应一次绕组和相应二次绕组。每个一次绕组和二次绕组在相应上游端处在信号通信中耦合到相应输入线，以从其中（therefrom）接收相应相电压，并且每个相应相电压包括共模电压分量。所述一组耦合电感器的每个一次绕组在相应下游端处耦合到接地，所述一组耦合电感器的每个二次绕组串行耦合在相应输入线与相应输出线之间。所述电路还包括一组电容器，所述一组电容器的每个电容器与所述一组耦合电感器的相应一次绕组串行电耦合。
[0005]在另一方面中，本公开涉及一种消除电路中的共模电压的方法。所述方法包括：将一组耦合电感器的相应一次绕组的相应上游端与相应输入线通信上耦合以从其中接收具有共模电压分量Vcm的相应第一相电压；将每个相应一次绕组的下游端通信上耦合到接地；将所述一组耦合电感器的每个相应二次绕组的相应上游端与相应输入线通信上耦合以从其中接收具有共模电压分量的相应第一相电压。所述方法进一步包括：将每个相应二次绕组的下游端与相应输出线通信上耦合，所述相应输出线与相应输入线串行；将相应电容器与相应一次绕组串行电耦合；经由所述一组耦合电感器的相应一次绕组在每个相应二次绕组上感应第二电压；以及把来自每个相应二次绕组下游端的相对于接地的第三电压与相应输出线串行耦合，其中第三电压包括第一电压和所感应第二电压之和。
[0006]本专利技术提供一组技术方案，如下。
[0007]技术方案1. 一种共模电压消除(CMVC)电路，包括：
一组输入线，其布置成接收相应相电压；一组输出线，其布置成提供相应输出相电压；一组耦合电感器，所述一组耦合电感器的每个耦合电感器具有相应一次绕组和相应二次绕组，每个一次绕组和二次绕组在信号通信中在相应上游端处耦合到相应输入线，以从其中接收相应相电压，每个相应相电压具有共模电压分量；所述一组耦合电感器的每个一次绕组在相应下游端处耦合到接地；所述一组耦合电感器的每个二次绕组串行耦合在所述相应输入线与相应输出线之间；以及一组电容器，所述一组电容器的每个电容器与所述一组耦合电感器的相应一次绕组串行电耦合。
[0008]技术方案2. 如任何前述技术方案所述的CMVC电路，其中，所述一组耦合电感器的所述相应一次绕组被布置成定义第一极性，以及所述一组耦合电感器的所述二次绕组被布置成定义第二极性，其中所述第一极性和所述第二极性彼此相反。
[0009]技术方案3. 如任何前述技术方案所述的CMVC电路，其中，每个相应一次绕组相对于所述相应二次绕组的匝数比基本上等于1:1。
[0010]技术方案4. 如任何前述技术方案所述的CMVC电路，其中，跨所述一组耦合电感器的每个二次绕组所感应的电压与所述相应相电压的所述共模电压分量异相。
[0011]技术方案5. 如任何前述技术方案所述的CMVC电路，其中，每个相应一次绕组相对于所述相应二次绕组的匝数比基本上等于T:1，其中T大于1。
[0012]技术方案6. 如任何前述技术方案所述的CMVC电路，其中，在所述一组耦合电感器的每个二次绕组的相应下游端处的相对于接地的电压包括与所述相应相电压的所述共模电压分量成比例的共模电压分量。
[0013]技术方案7. 如任何前述技术方案所述的CMVC电路，其中，所述CMVC电路是具有多个电相的多相AC电路，并且其中所述一组耦合电感器包括至少N个耦合电感器，其中N等于所述CMVC电路中的电相的数量。
[0014]技术方案8. 如任何前述技术方案所述的CMVC电路，进一步包括一组电阻器，所述一组电阻器的相应电阻器与所述一组电容器的每个电容器串行电耦合。
[0015]技术方案9. 如任何前述技术方案所述的CMVC电路，其中，每个相应串联连接的电容器、电阻器和一次绕组配置成定义在谐振频率下具有基本上零电抗的串行谐振电路。
[0016]技术方案10. 如任何前述技术方案所述的CMVC电路，其中，每个相应串联连接的电容器、电阻器和一次绕组进一步配置成在所述谐振频率下吸收电流。
[0017]技术方案11. 一种消除电路中的共模电压的方法，包括：将一组耦合电感器的相应一次绕组的相应上游端与相应输入线通信上耦合，以从其中接收具有共模电压分量Vcm的相应第一相电压；将每个相应一次绕组的下游端通信上耦合到接地；将所述一组耦合电感器的每个相应二次绕组的相应上游端与相应输入线通信上耦合，以从其中接收具有共模电压分量的所述相应第一相电压；将每个相应二次绕组的下游端与相应输出线通信上耦合，所述相应输出线与相应输入线串行；
将相应电容器与相应一次绕组串行电耦合；经由所述一组耦合电感器的相应一次绕组在每个相应二次绕组上感应第二电压；以及把来自每个相应二次绕组下游端的相对于接地的第三电压与相应输出线串行耦合，其中所述第三电压包括所述第一电压和所感应第二电压之和。
[0018]技术方案12. 如任何前述技术方案所述的方法，进一步包括定义对于所述一组耦合电感器的每个一次绕组的相对第一极性以及对于每个对应二次绕组的相对第二极性，其中所述第一极性和第二极性彼此相反。
[0019]技术方案13. 如任何前述技术方案所述的方法，其中，每个相应一次绕组相对于所述相应二次绕组的匝数比基本上等于1:1。
[0020]技术方案14. 如任何前述技术方案所述的方法，其中，跨所述一组耦合电感器的每个二次绕组的电压与所述共模电压分量异相。
[0021]技术方案15. 如任何前述技术方案所述的方法，其中，每个相应一次绕组相对于所述相应二次绕组的匝数比基本上等于T:1，其中T大于1。
[0022]技术方案16. 如任何前述技术方案所述的方法，其中，在所述一组耦合电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种共模电压消除(CMVC)电路，包括：一组输入线，其布置成接收相应相电压；一组输出线，其布置成提供相应输出相电压；一组耦合电感器，所述一组耦合电感器的每个耦合电感器具有相应一次绕组和相应二次绕组，每个一次绕组和二次绕组在信号通信中在相应上游端处耦合到相应输入线，以从其中接收相应相电压，每个相应相电压具有共模电压分量；所述一组耦合电感器的每个一次绕组在相应下游端处耦合到接地；所述一组耦合电感器的每个二次绕组串行耦合在所述相应输入线与相应输出线之间；以及一组电容器，所述一组电容器的每个电容器与所述一组耦合电感器的相应一次绕组串行电耦合。2.如权利要求1所述的CMVC电路，其中，所述一组耦合电感器的所述相应一次绕组被布置成定义第一极性，以及所述一组耦合电感器的所述二次绕组被布置成定义第二极性，其中所述第一极性和所述第二极性彼此相反。3.如权利要求2所述的CMVC电路，其中，每个相应一次绕组相对于所述相应二次绕组的匝数比基本上等于1:1。4.如权利要求3所述的CMVC电路，其中，跨所述一组耦合电感器的每个二次绕...

【专利技术属性】
技术研发人员：李聪，贾小川，
申请(专利权)人：通用电气航空系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：