一种有源滤波器装置（4），包括：—传感器端子（CTN、CTP），其用于根据所感测到的噪声信号（Is、Vs）来施加传感器信号，—输出端子（OUT），其用于提供适合于减小噪声信号（Is、Vs）的修正信号（Io、Vo），—信号源（1、2、12），其适合于生成修正信号（Io、Vo），—高通滤波器（HPF），其被耦接在传感器端子（CTN、CTP）与信号源之间，其中，所述修正信号（Io、Vo）是根据经高通滤波的传感器信号而生成的。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术针对一种有源滤波器装置。本专利技术进一步针对包括该有源滤波器装置的滤波电路布置。滤波电路布置可充当电源线滤波器，其可被连接在供电网与电操作设备之间。滤波器可在电源线上被用于缓解电磁噪声或漏地电流，其可由例如开关频率产生。例如，在马达驱动输出线路上，漏地电流可以导致马达轴承的快速退化。在许多应用中，在1KHz至150kHz的范围内存在系统开关频率。在马达驱动的情况下，开关频率通常在1kHz至16kHz范围内，并且在电源、UPS和功率转换的情况下，其通常在10kHz至200kHz范围内。期望的是找到从输入和输出线路两者用以去除这些干扰频率和关联谐波的高效方式。用于缓解例如由开关频率产生的电源线上的电磁噪声的常规滤波器解决方案是用电感和电容元件和电阻器构成的无源滤波器。电力电子设备可采用由此类电感和电容元件构成的线路滤波以便衰减线路干扰。这些无源元件的阻抗是频率相关的。为了实现期望的衰减，无源元件常常是大且昂贵的，尤其是在低频率下。期望更紧凑的滤波器解决方案，特别是在1kHz至150kHz的频率范围内，其中，除开关频率之外，存在电磁兼容性（EMC）领域中的其它现象，诸如：残余电流装置（RCD）中的伪跳闸、对电源线通信的干扰以及更一般地漏地电流。用于此目的的适当滤波器可被构建成不断加大且更加昂贵；或者在这变得过于极端的情况下，该问题被完全忽视。WO2014/048471A1描述了一种包括有源滤波部和无源带宽滤波部的EMC滤波装置。滤波器的无源和有源部分是互利，使得结果得到的滤波器具有混合性质，是小的，并且具有比单独的无源滤波器解决方案更低的成本。本专利技术的目的是提供一种替换的紧凑式滤波器装置。用根据权利要求1所述的有源滤波器装置来实现此目标，该有源滤波器装置包括：—传感器端子，用于根据所感测的噪声信号施加传感器信号，—输出端子，用于提供适合于减小噪声信号的修正信号，—信号源，其适合于生成修正信号，—高通滤波器，其被耦合在所述传感器端子与所述信号源之间，其中，所述修正信号是根据经高通滤波的传感器信号而生成的。有源滤波器是包括诸如放大器之类的有源组件的一种模拟电子滤波器。有源组件的使用一方面允许滤波器装置的紧凑设计。另一方面，需要用于有源组件的电源。传感器端子可以是用于将单独的传感器组件耦合到滤波器装置的端子。替换地，传感器端子是作为滤波器装置的整体部分的传感器的部分。耦合两个组件意味着组件被导电接头（例如导线）或者由耦合在组件之间的至少一个其它组件（例如电阻器或电阻器与电容器网络）电连接。连接两个组件意味着组件被导电接头直接地电连接。信号源可包括用于检验修正信号的放大器。滤波器装置识别用于放大器的高增益带宽的重要性，并且允许放大器的正确频率响应。包括放大器的信号源的输入端处的高通滤波器的使用允许产生频率响应，其特别地具有非常平坦的阻带、没有振铃的拐角频率和到通带的快速过渡。信号被借助于适当形成的滤波器频率响应进行阻尼以便避免时域中的信号的不期望振铃。在放大器输入端处没有高通滤波器的情况下，放大器的电压或电流动态范围也很容易饱和。在一个实施例中，噪声信号、修正信号和信号源分别是噪声电流、修正电流和电流源。换言之，滤波器装置根据电流补偿的原理来操作。替换地，噪声信号、修正信号和信号源分别是噪声电压、修正电压和电压源。换言之，滤波器装置根据电压补偿的原理操作。有源滤波器装置形成其中修正信号取决于感测噪声信号的前馈控制。仅具有前馈行为的此类控制系统以预定义方式对其控制高通滤波传感信号进行响应而不对输出如何反应进行响应。信号源以修正信号补偿或几乎补偿噪声信号的方式起作用。换言之，它们的和等于或几乎等于零。在一个实施例中，信号源包括单位增益放大器部件，其本质上在输出端处提供输入电压。单位增益放大器部件可包括具有闭环反馈的运算放大器。在一个实施例中，运算放大器具有非反相输入端、反相输入端和输出端，后者被耦合到反相输入端。高通滤波器的输出端被耦合到非反相输入端。在一个实施例中，缓冲放大器或被以并联方式耦合的大量缓冲放大器被耦合在运算放大器的输出端与反相输入端之间。具有非常大的带宽和开环增益带宽乘积的放大器的使用导致非常线性且干净的EMC相关残留信号。高通滤波器包括其中放大级的输出信号的一部分被施加于输入端的引导（bootstrap）连接。在一个实施例中，引导连接包括与被并联耦合的电阻器和电容器串联耦合的隔直流电容器。引导连接中的其它组件是可能的。滤波器装置可包括被耦合到单位增益放大器部件的供电单元以及用于向供电单元施加电压的供电部件端子。供电单元允许向滤波器装置的有源组件供电。所有上述组件集成为一个紧凑且自包含式的块可形成滤波器装置模块。可用此块模块连同与该模块耦合的感测装置一起实现信号抵消。在一个实施例中，此类块模块可在被连接到适当电流变换器时提供电流抵消。替换地，可以以模块包括其它组件（例如感测装置和/或其它无源滤波器装置）的方式构建模块。虽然此类滤波器包括无源滤波器元件，但其仍被视为有源滤波器装置。该有源滤波器装置可包括可连接在供电网与电操作设备之间的电路布置。该电路布置还可包括被耦合到信号传感端子并包括电流变换器的电流传感器。传感器可以是与滤波器装置模块耦合的组件。替换地，该电路布置可包括电压传感器。在一个实施例中，有源滤波器装置的输出端子与电流变换器和到供电网或电操作设备的连接之间的求和点耦合。在求和点处提供修正电流允许减小所感测的噪声电流，其引起干扰的补偿。供电网可包括以下各项中的一个：dc电源线；ac电源线；单相电源线；以及多相电源线。另外，供电网可包括以下各项中的一个：供电线路；以及电力输出线路，诸如马达馈电线缆。存在用于上述滤波器装置和电路布置的广泛应用范围。潜在的使用是在工业、家用、医学和汽车领域。其可被用于输入和输出滤波两者。其可在单线和双线、低压和高压dc电源、单相、三相和三相中性、低压和中压ac电源上使用。在汽车电压dc源领域中，其可在电路布置被连接到被连接至电驱动马达的EMC滤波装置的情况下被使用。在本文上文和下文中结合不同的方面或实施例所描述的特征还可应用于其它方面和实施例。根据结合附图的示例性实施例的以下描述，本公开的主题的其它特征和有利实施例将变得显而易见，在所述附图中：图1示出了具有电压抵消的电源线的示例性实施例的电路图。图2示出了具有电流抵消的电源线的示例性实施例的电路图。图3示出了电源线3上的电流抵消的简化电路图。图4示出了高通滤波器的实施例的频率响应。图5示出了高通滤波器的实施例的电路图。图6更详细地示出了滤波器装置的实施例。图7示出了包括作为三相ac线路滤波器的一部分的滤波器装置的布置的实施例的电路图。图8示出了指示滤波器装置的应用的电路图。图1和2图示出原则上如下工作的滤波操作的方法。电源线上的干扰（其为噪声信号）被感测装置检测到，感测装置经由高通滤波器向充当信号源的放大装置传递传感器信号。其产生充当修正信号的输出信号，该输出信号在指定带宽上具有与感测装置检测到的几乎相同的相位和量值。这可以描述为单位增益前馈控制路径，其中，增益为单位一。前馈是描述从源向负载传递控制信号的术语。仅具有前馈行为的控制系统以预定义方式对其控制信号进行响应而不对负载如何反应进行响应。输本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种有源滤波器装置（4），包括：—传感器端子（CTN、CTP），其用于根据所感测的噪声信号（Is、Vs）来施加传感器信号，—输出端子（OUT），其用于提供适合于减小噪声信号（Is、Vs）的修正信号（Io、Vo），—信号源（1、2、12），其适合于生成修正信号（Io、Vo），—高通滤波器（HPF），其被耦接在传感器端子（CTN、CTP）与信号源之间，其中，所述修正信号（Io、Vo）是根据经高通滤波的传感器信号而生成的。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.12 EP 14167918.31.一种有源滤波器装置（4），包括：—传感器端子（CTN、CTP），其用于根据所感测的噪声信号（Is、Vs）来施加传感器信号，—输出端子（OUT），其用于提供适合于减小噪声信号（Is、Vs）的修正信号（Io、Vo），—信号源（1、2、12），其适合于生成修正信号（Io、Vo），—高通滤波器（HPF），其被耦接在传感器端子（CTN、CTP）与信号源之间，其中，所述修正信号（Io、Vo）是根据经高通滤波的传感器信号而生成的。2.权利要求1的有源滤波器装置（4），其中所述噪声信号、所述修正信号和所述信号源分别是噪声电流（Is）、修正电流（Io）和电流源（2、12）。3.权利要求1的有源滤波器装置（4），其中所述噪声信号、所述修正信号和所述信号源分别是噪声电压（Vs）、修正电压（Vo）和电压源（2）。4.前述权利要求中的任一项的有源滤波器装置（4），是前馈控制，所述信号源（1、2、12）被以这样的方式控制，即修正信号（Io、Vo）补偿或几乎补偿噪声信号（Is、Vs）。5.前述权利要求中的任一项的有源滤波器装置（4），其中所述信号源包括单位增益放大器部件（12）。6.权利要求5的有源滤波器装置（4），其中所述单位增益放大器部件（12）包括运算放大器（U1），其具有非反相输入端（15）、反相输入端（14）和输出端（...
【专利技术属性】
技术研发人员：A图克，
申请(专利权)人：埃普科斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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