抗干扰滤波器和使交流电份额减小的方法技术

本发明专利技术涉及抗干扰滤波器和使交流电份额减小的方法，该抗干扰滤波器包括：用于与电源(115)连接的输入侧(150)；用于与用电器(110)连接的输出侧(155)；用于确定在输入侧(150)与输出侧(155)之间流动的电流的交流电份额的电流传感器(160)；以及用于根据所确定的交流电份额来馈给流过用电器(110)的电流的馈给装置(135)。

Anti interference filter and method of reducing AC share

【技术实现步骤摘要】
抗干扰滤波器和使交流电份额减小的方法
本专利技术涉及对电路的电磁兼容性(EMV)的改进方案。本专利技术特别是涉及一种用于对用电器的EMV进行改进的抗干扰滤波器。
技术介绍
用电器与电源连接并且在运行中消耗一定的电功率，这个电功率的量可能取决于用电器的运行状态。如果用电器例如是电机，则所消耗的功率可能为正或为负，这根据相对于其运动方向作用到电机上的力是负还是正而定。附加地，所消耗的功率可能出于其他原因而发生波动。如果电机例如包括集电极，则特别是在电触点断开或接合时，所消耗的功率可能会因集电极而发生波动。这种波动可能会向电源的方向扩散并使该电源受负荷。由电源提供的电压也可能会波动。如果将另外的用电器与电源连接，则该另外的用电器的运行可能会受到电压波动的不利影响。波动可能会导致发射电磁干扰波。通常，使用无源EMV滤波器来减少这样的波动。该无源EMV滤波器包括必须与所消耗的功率相匹配的线圈和/或电容器的系统。这种EMV滤波器通常又大又重，并且会需要大量材料投入，例如铜或铝。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，说明一种用于改进电路的电磁兼容性的改进的技术方案。本专利技术借助独立权利要求的主题来解决该问题。从属权利要求反映了优选的实施方式。抗干扰滤波器包括用于与电源连接的输入侧；用于与用电器连接的输出侧；用于确定在输入侧与输出侧之间流动的电流的交流电份额的电流传感器；以及用于取决于所确定的交流电份额来馈给流过用电器的电流的馈给装置。通过抗干扰滤波器，可以有源地减小交流电份额。与无源EMV滤波器相比，可以更高效地实现这种减小。对于相同目的来说，与无源滤波器相比，有源抗干扰滤波器的尺寸或重量可以显著减小。可以减少用于抗干扰滤波器的材料投入，从而可以节约自然资源。可以减少抗干扰滤波器的生产或运输成本。可以提升针对具有抗干扰滤波器的电路的结构空间。抗干扰滤波器特别是可以用在机动车辆的车载内，在那里输入侧借助车载电网与电源连接，而其他用电器仍可以联接到车载电网上。电源可以被设立成用于提供直流电压。用电器可以例如包括逆变器或直流-直流变换器。在一种实施方式中，逆变器被设立成用于对电机进行驱控，该电机可以例如实施为伺服马达或牵引马达。抗干扰滤波器还可以包括适配器，以便以如下方式馈给电流，即，使得交流电份额减小。适配器可以线性工作或具有非线性的特征曲线，以便实现对交流电份额的更好的降低。适配器可以构建为模拟电路。特别地，适配器可以包括集成的放大器电路。替选地，适配器也可以部分地或全部地以数字方式构建并且特别地包括处理装置，该处理装置可以实施为可编程的微型计算机或微控制器。适配器可以被设立成用于全部地或部分地执行本文所述的方法。为此，该方法可以以具有程序代码介质的计算机程序产品的形式存在。计算机程序产品也可以存储在计算机可读的数据载体上。方法的特征或优点可以转移给本文描述的装置，或反之亦然。适配器可以被设立成用于以如下方式馈给电流，即，使得交流电份额减小到预定的下限频率之上。为此，可以使用高通滤波器，其在频率响应方面要么限制指示特定电流的信号要么限制提供用于馈给装置的控制信号。下限频率可以在约几十千赫或约一百千赫的范围内。由此，所馈给的电流的强度在实际应用中可以远低于用电器的电流消耗。优选地，以如下方式选择下限频率，即，使得交流电份额的强度实际上与用电器消耗的功率无关。由此能够改进抗干扰滤波器，使其通用于不同的用电器。电容器以串联方式电连接在电流传感器与适配器之间。因此，通过对电容器的适当规格确定，能够容易地选择下限频率。如果借助磁通元件将电流馈给到用电器中，则可以避免磁通元件的磁饱和。适配器可以被设立成用于以如下方式馈给电流，即，使得交流电份额减小到预定的上限频率之下。一般可以预期的是，交流电份额将随着频率提升而具有下降的电流强度。通过设置上限频率，可以抑制高频技术的效应，该效应尤其会对以模拟方式构建的抗干扰滤波器造成不利影响。可以借助高通滤波器来运用上限频率，该高通滤波器可以类似于所述低通滤波器地布置。在优选实施方式中，以电磁方式来实现将电流馈给到用电器中。为此，馈给装置可以包括第一变换器，该第一变换器具有第一初级绕组和与其磁耦合的第一次级绕组，其中，第一初级绕组与馈给装置连接，而第一次级绕组电连接在输入侧的第一电位与输出侧的第一电位之间。与在输入侧与输出侧之间导通的电流相比，馈给的电流可以很小，从而能够使用简单又节省空间的变换器。在另一种优选实施方式中，馈给装置还包括第二变换器，该第二变换器具有第二初级绕组和与其磁耦合的第二次级绕组，其中，第二初级绕组与馈给装置连接，而第二次级绕组连接在输入侧的第二电位与输出侧的第二电位之间。两个变换器可以相互集成地构建。两个变换器特别是可以具有共同的磁芯。初级绕组优选以如下方式串联，即，使得在两个电位上馈给相同的电流。因此特别是可以减小在两个电位处出现的干扰。这样的干扰也被称共模噪声(“commonmodenoise”)。在特别优选的实施方式中，电流传感器包括由在输入侧与输出侧之间流动的电流流过的导体和导体的区域内的磁场传感器。该导体可以实施为导电轨。磁场传感器可以例如包括霍尔传感器、AMR传感器或GMR传感器。可选地，可以设置模拟或数字适配，以便处理磁场传感器的输出信号。该适配可以特别是包括使信号关于存在的磁场或关于基于该磁场的流过导体的电流的电流强度线性化。根据本专利技术的另一方面，用于使在电源与用电器之间流动的电流的交流电份额减少的方法包括：确定交流电份额的步骤；以及根据所确定的交流电份额将电流馈给到用电器中的步骤。该方法可以高效地最小化交流电份额。可以有效地减小可能因电源与用电器之间的电能交换所引起的电干扰或电磁干扰。附图说明现在参照附图更详细地描述本专利技术，其中：图1示出具有抗干扰滤波器的电路；图2示出电流传感器的示例性实施方式；以及图3示出方法的流程图表。具体实施方式图1示出具有抗干扰滤波器105的电路100。抗干扰滤波器105特别被设立成用在机动车辆的车载内，并且所示的电路100示出了机动车辆的示例性的电的部分。在电路100中，用电器110借助于电源115运行。电源115可以包括诸如蓄电池的特别是电化学蓄能器和/或例如机电式的发电机并且优选借助机动车辆车内的车载电网120而可供使用。车载电网120通常向多个用电器提供预定的直流电压。用电器110可以涉及任意的用电器；在所示的实施方式中，它例如包括被设立成用于驱控交变场电机130的变流器125，交变场电机可以例如用作伺服驱动器或牵引驱动器。抗干扰滤波器105包括馈给装置135，借助该馈给装置，除了电源115与用电器110之间流动的电流之外，还会引起另外的电流流过用电器110。在当前，馈给装置135由可以分立地或集成地构建的两个变换器140和145形成。第一变换器140具有第一初级绕组140.1和第一次级绕组140.2，第二变换器145具有第二初级绕组145.1和第二次级绕组145本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.抗干扰滤波器(105)，其包括：用于与电源(115)连接的输入侧(150)；用于与用电器(110)连接的输出侧(155)；用于确定在所述输入侧(150)与所述输出侧(155)之间流动的电流的交流电份额的电流传感器(160)；以及用于根据所确定的交流电份额来馈给流过所述用电器(110)的电流的馈给装置(135)。/n

【技术特征摘要】
20180927 DE 102018216594.71.抗干扰滤波器(105)，其包括：用于与电源(115)连接的输入侧(150)；用于与用电器(110)连接的输出侧(155)；用于确定在所述输入侧(150)与所述输出侧(155)之间流动的电流的交流电份额的电流传感器(160)；以及用于根据所确定的交流电份额来馈给流过所述用电器(110)的电流的馈给装置(135)。


2.根据权利要求1所述的抗干扰滤波器(105)，其还包括适配器(165)，以便以如下方式馈给电流，即，使得交流电份额减小。


3.根据权利要求2所述的抗干扰滤波器(105)，其中，所述适配器(165)被设立成用于以如下方式馈给电流，即，使得交流电份额减小到预定的下限频率之上。


4.根据权利要求3所述的抗干扰滤波器(105)，其中，电容器以串联方式电连接(180)在所述电流传感器(160)与所述适配器(165)之间。


5.根据权利要求2至4中任一项所述的抗干扰滤波器(105)，其中，所述适配器(165)被设立成用于以如下方式馈给电流，即，使得交流电份额减小到预定的上限频率之下。


6.根据前述权利要求中任一项所述的抗干扰滤波器(105)，其中，所述馈给装置(135)包括第一变...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏俊生，
申请(专利权)人：ZF腓德烈斯哈芬股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE