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公開番号2025016641
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-04
出願番号2024191465,2023046556
出願日2024-10-31,2020-04-17
発明の名称電圧又は電流を補償する装置
出願人イーエムコアーテック,EM CORETECH,ユニスト(ウルサンナショナルインスティテュートオブサイエンスアンドテクノロジー)
代理人TRY国際弁理士法人
主分類H02M 1/00 20070101AFI20250128BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】第1の装置に接続される2つ以上の大電流経路に、共通モードで入力される第1の電流を補償するアクティブ補償装置を提供する。
【解決手段】第2の装置200によって供給される第2の電流I21,I22を前記第1の装置300に送信する2つ以上の大電流経路111,112と、前記第1の電流I11,I12を検出し、第1の電流に対応する出力信号を生成する検出部120と、前記検出部の出力信号を増幅する増幅部130と、前記増幅電流に基づいて補償電流を生成し、前記少なくとも2つ以上の大電流経路のそれぞれに流す補償部160と、前記出力信号を生成する前記検出部120の出力端に並列に接続される第1の外乱保護部、及び前記補償部の入力端に並列に接続される第2の外乱保護部と、前記第1の外乱保護部及び前記第2の外乱保護部は、過渡電圧サプレッサダイオード素子を含む、アクティブ補償装置100。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１の装置に接続される少なくとも２つ以上の大電流経路のそれぞれに、共通モード（ＣｏｍｍｏｎＭｏｄｅ）で発生するノイズを能動的に補償するアクティブ補償装置であって、
第２の装置によって供給される大電流を前記第１の装置に送信する少なくとも２つ以上の大電流経路と、
前記大電流経路上の共通モードのノイズ電流を検出し、前記ノイズ電流に基づいて複数の出力信号を並列に生成する検出部と、
前記複数の出力信号のそれぞれを増幅して、複数の増幅信号を並列に生成する前記複数の出力信号にそれぞれ対応する複数の増幅部と、
前記複数の増幅信号に基づいて前記大電流経路から補償電流を引き出したり、又は前記大電流経路上に補償電圧を発生させる補償部と、備える、アクティブ補償装置。
続きを表示（約 940 文字）【請求項２】
前記検出部は、前記大電流経路上に配置される１次側と、前記複数の出力信号が並列に生成される２次側と、を含む検出変圧器を含み、
前記検出部の２次側には、前記複数の増幅部の中の第１の増幅部の入力端に接続される第１の電線、及び前記複数の増幅部の中の第２の増幅部の入力端に接続される第２の電線がそれぞれ巻かれる、請求項１に記載のアクティブ補償装置。
【請求項３】
前記補償部は、前記複数の増幅部それぞれの出力端に接続される１次側と、前記大電流経路に接続される２次側と、を含む変圧器を含み、
前記補償部の１次側には、前記複数の増幅部の中の第１の増幅部から出力された電流が流れる第３の電線、及び前記複数の増幅部の中の第２の増幅部から出力された電流が流れる第４の電線がそれぞれ巻かれる、請求項１に記載のアクティブ補償装置。
【請求項４】
前記複数の増幅部は、第１の増幅部及び第２の増幅部から構成され、
前記補償部は、前記第１の増幅部の出力端及び前記第２の増幅部の出力端をつなぐ電線が１次側の電線としてコアを通過するか巻かれて、前記大電流経路が２次側の電線として前記コアを通過するか巻かれる構造である、請求項１に記載のアクティブ補償装置。
【請求項５】
前記複数の増幅部は、第１の増幅部、第２の増幅部、第３の増幅部、及び第４の増幅部から構成され、
前記検出部は、前記ノイズ電流に基づいて、第１の出力電圧及び第２の出力電圧を生成し、
前記第１の出力電圧は前記第１の増幅部及び前記第３の増幅部にそれぞれ差動で入力され、前記第２の出力電圧は前記第２の増幅部及び前記第４の増幅部にそれぞれ差動で入力され、
前記補償部は、前記第１の増幅部から出力された第１の増幅電圧及び前記第２の増幅部から出力された第２の増幅電圧に基づいて前記大電流経路上に補償電圧を発生させ、
前記アクティブ補償装置は、前記第３の増幅部から出力された第３の増幅電圧及び前記第４の増幅部から出力された第４の増幅電圧に基づいて前記大電流経路から補償電流を引き出す他の補償部を更に含む、請求項１に記載のアクティブ補償装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施例は、アクティブ電流（及び／又は電圧）補償装置に関するものであり、２つの装置を接続する２つ以上の大電流経路上に共通モードで入力される電流及び／又は電圧を能動的に補償するアクティブ補償装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
一般的に、家電用及び産業用の電気製品や電気自動車などの電気機器は、動作中にノイズを放射する。例えば、電子機器内における電力変換装置のスイッチング動作により、ノイズが電力線を通して放射されることができる。これらのノイズを放置すると、人体に有害であることだけでなく、周辺の部品や他の電子機器に誤動作又は故障を引き起こす。このように、電子機器が他の機器に与える電磁妨害を、ＥＭＩ（ＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）と呼び、その中でも、ワイヤ及び基板の配線を経由して送信されるノイズを伝導性放射（ＣＥ（ＣｏｎｄｕｃｔｅｄＥｍｉｓｓｉｏｎ））ノイズという。
【０００３】
電子機器が周辺部品及び他の機器に故障を起こさずに動作するために、全ての電子製品では、ＥＭＩノイズの放射量を厳しく規制している。従って、ほとんどの電子製品は、ノイズの放射量に対する規制を満たすために、ＥＭＩノイズ電流を低減させるノイズ低減装置（例えば、ＥＭＩフィルタ）を必ず含んでいる。例えば、エアコンなどの白物家電、電気自動車、航空宇宙、エネルギー貯蔵システム（ＥＳＳ（ＥｎｅｒｇｙＳｔｏｒａｇｅＳｙｓｔｅｍ））などでは、ＥＭＩフィルタを必ず含む。従来のＥＭＩフィルタは、伝導性放射（ＣＥ）ノイズの中での共通モード（ＣＭ（ＣｏｍｍｏｎＭｏｄｅ））ノイズを低減させるために、受動フィルタである共通モードチョーク（ＣＭｃｈｏｋｅ）を使用する。
【０００４】
一方、ハイパワー製品のリリースに伴い、高出力システム用の電流／電圧補償装置に関するニーズ（ｎｅｅｄｓ）が増加しているのが実情である。ところが、高出力／高電流システムで共通モード（ＣＭ）チョークは、磁気飽和現象により、ノイズの低減性能が急激に落ちることになる。従って、高出力／高電流システムで磁気飽和を防止し、ノイズ低減性能を維持するために、従来には共通モードチョークのサイズを大きくしたり、個数を増やしたりする必要があるが、そのため、ハイパワー製品用電流補償装置の大きさ及び価格が非常に増加してしまう問題が発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記のような問題を改善するためのものであり、共通モード（ＣＭ）ノイズを低減させる補償装置を提供する。
【０００６】
また、本発明は、上記のような問題点を改善するためのものであり、検出部の大きさを減らし、生産性が向上された補償装置を提供する。
【０００７】
また、ＥＭＩノイズが放射される側の負荷の大きさに関わらず、ＥＭＩノイズが放射される側に補償電流を出力する補償装置を提供することを目的とする。
【０００８】
しかしながら、これらの課題は、例示的なものであり、本発明の範囲は、これに限定されない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施例による、第１の装置に接続される少なくとも２つ以上の大電流経路のそれぞれに、共通モード（ＣｏｍｍｏｎＭｏｄｅ）で入力される第１の電流を能動的に補償するアクティブ補償装置は、第２の装置によって供給される第２の電流を前記第１の装置に送信する少なくとも２つ以上の大電流経路と、前記大電流経路上の前記第１の電流を検出し、第１の電流に対応する出力信号を生成する検出部と、前記検出部の出力信号を増幅し、増幅電流を生成する増幅部と、前記増幅電流に基づいて補償電流を生成し、前記補償電流を前記少なくとも２つ以上の大電流経路のそれぞれに流す補償部と、前記出力信号を生成する前記検出部の出力端に並列に接続される第１の外乱保護部、及び前記補償部の入力端に並列に接続される第２の外乱保護部と、を備え、前記第１の外乱保護部及び前記第２の外乱保護部は、過渡電圧サプレッサ（ＴＶＳ（ＴｒａｎｓｉｅｎｔＶｏｌｔａｇｅＳｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ））ダイオード素子を含み、前記ＴＶＳダイオード素子の接合容量（ｊｕｎｃｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）は、数百ｐＦ以下であってもよい。
【００１０】
一実施例によると、前記第１の外乱保護部及び前記第２の外乱保護部は、前記検出部の出力端及び前記補償部の入力端に、所定の臨界電圧未満の電圧が印加される場合、第１のインピーダンスを有し、前記検出部の出力端及び前記補償部の入力端に、前記所定の臨界電圧以上の電圧が印加される場合、前記第１のインピーダンスよりも低い第２のインピーダンスを有する、アクティブ補償装置。
（【００１１】以降は省略されています）

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