【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及兼容领域，特别是涉及采用小滤波电容实现较高的插入损耗的滤波电路结构及其实现电路。
技术介绍
0、技术背景
1、电力电子变换器是当今主流的电能变换设备，其始终朝着高频化，高功率密度和高功率方向演进。得益于电力电子变换器中开关器件的发展，电力电子变换器的开关频率正在逐渐提升，电力电子变换器的体积和功率密度因此受益。于此同时，较高的开关频率以及电力电子变换器紧凑的布局也使得电磁兼容问题变得更加突出。为了解决电力电子设备的电磁兼容问题，在工业应用中往往会采用无源滤波器来实现对电磁干扰的抑制。在无源滤波器设计中，需要采用滤波电容和滤波电感元件的配合构造出相应的高阻和低阻回路，从而阻挡电磁干扰的传导。在实际无源滤波器设计过程中，需要将无源滤波器的转折频率设计的足够低，此时才能保证对电磁干扰信号的有效抑制。但是，低的转折频率就意味着需要采用大容值的滤波电容或者采用大感量的滤波电感来实现。实际场合下，滤波电容的容值会受到安规的限制，其选值不能任意取大，而采用大感量的滤波电感又会使得滤波器整体的体积较为突出，难以适配电力电子变换器的使用。基于此现实和技术背景，本专利技术提出了一种自适应电容容值放大器，该自适应电容容值放大器能够有效放大滤波电容的容值，使得应用小容值的滤波电容就可以达到较好的干扰抑制效果。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种应用小容值的滤波电容实现对电磁干扰有效抑制的解决方案，能够有效减少滤波器设计过程中的限制，提高滤波器设计的自由度，优化滤波器在电
2、本专利技术提供了一种应用小容值的滤波电容实现对电磁干扰有效抑制的解决方案，应用本专利技术提出的自适应电容容值放大器能够等效增加滤波电容的容值，使得应用小容值的滤波电容获得的干扰抑制效果与使用大容值的滤波电容的干扰抑制效果接近。
3、本专利技术提供了一种自适应电容容值放大器，所述电路包括
4、自适应电容容值放大器由自适应电容容值放大电路和容值放大目标电容两部分结构组成。自适应电容容值放大器能够放大容值放大目标电容的容值，使得应用小电容即实现对电磁干扰的有效抑制。自适应电容容值放大电路的参数设计与容值放大目标电容的容值不直接相关，具有自适应性。自适应电容容值放大器中的自适应电容容值放大电路与容值放大目标电容串联连接并且能与电源输入，电力电子设备和大地相互耦合。其中，容值放大目标电容直接连接在电源输入母线或者电力电子设备输出端且通过自适应电容容值放大电路与大地耦合。自适应电容容值放大电路具有多个功能模块，其中包括信号采样模块，信号处理模块和补偿信号注入模块。自适应电容容值放大电路根据采样到的信号产生补偿信号，使得自适应电容容值放大电路与容值放大目标电容串联连接后的等效容值远大于容值放大目标电容自身的容值，增强对电磁干扰的抑制效果。
5、采用本专利技术提出的自适应电容容值放大器能够有效对电磁干扰进行抑制，于此同时，电路中应用的电容具有较小的容值，可以有效降低滤波电容上储存的能量，并且能显著降低滤波系统中的漏电流，使得滤波系统整体的设计具有极大的灵活性和调整空间。
6、本专利技术提出的自适应电容容值放大器可以针对电力电子变换器输入端的电磁干扰抑制应用，此时其连接在输入电源和电力电子变换器输入端之间。此外，本专利技术提出的自适应电容容值放大器也可针对电力电子变换器输出端的电磁干扰抑制应用。
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1.一种自适应电容容值放大器，其特征在于，自适应电容容值放大器(1)与电源输入母线、电力电子设备和大地之间相互耦合，并且自适应电容容值放大器(1)包含自适应电容容值放大电路(2)和容值放大目标电容(3)，自适应电容容值放大电路(2)与容值放大目标电容(3)串联连接，自适应电容容值放大电路(2)参考点连接大地，容值放大目标电容(3)的另一端连接电源输入母线或者电力电子设备输出端。
2.根据权利要求1所述的自适应电容容值放大器，其特征在于，其中自适应电容容值放大电路(2)具有多个功能模块，分别包括信号采样模块，信号处理模块，补偿信号注入模块，信号采样模块采样电路中的电磁干扰信号，并将采样到的电磁干扰信号送入信号处理模块的输入端，信号处理模块的输出端连接补偿信号注入模块，补偿信号注入模块一端连接信号处理模块输出端，另一端连接容值放大目标电容(3)。
3.根据权利要求1所述的自适应电容容值放大器，其特征在于，信号采样模块，用于提供所需的采样信号，其所采样的信号为所述容值放大目标电容(3)两端的信号。
4.根据权利要求1所述的自适应电容容值放大器，其特征
5.根据权利要求1所述的自适应电容容值放大器，其特征在于，补偿信号注入模块，根据信号处理模块产生的输出信号产生补偿信号并将补偿电流注入到容值放大目标电容(3)。
6.根据权利要求1所述的自适应电容容值放大器，其特征在于，自适应电容容值放大器(1)中的自适应电容容值放大电路(2)产生的补偿信号能够增大流过容值放大目标电容(3)的电流信号，等效减小容值放大目标电容(3)的阻抗，等效增大容值放大目标电容(3)的容值，自适应电容容值放大电路(2)的参数设计不依赖容值放大目标电容(3)的参数设计，具有自适应性。
7.根据权利要求1所述的自适应电容容值放大器，其特征在于，自适应电容容值放大器(1)用于电源输入母线和电力电子变换器输入端之间，实现对电力电子变换器输入端的电磁干扰的有效抑制，也可以用于电力电子变换器输出端与负载之间，实现对电力电子变换器输出端的电磁干扰的有效抑制。
8.根据权利要求1所述的自适应电容容值放大器，其特征在于，根据实际场合对干扰抑制的需求采用一个或者多个容值放大目标电容(3)，其信号采样模块采集容值放大目标电容(3)两端的信号，若应用中具有多个容值放大目标电容(3)则需要采集所有容值放大目标电容(3)两端的信号，其信号处理模块将容值放大目标电容(3)两端的信号进行处理，产生对应的输出信号，该输出信号能够通过补偿信号注入模块产生补偿信号。
9.根据权利要求1所述的自适应电容容值放大电路，其特征在于，其补偿信号注入模块能够配合信号处理模块的输出信号产生对应的补偿信号，并将产生的补偿电流注入到容值放大目标电容(3)回路，补偿电流信号Icancel由式子(1)决定，其中Ip为干扰电流，ZLISN为电磁干扰测试设备人工电源网络的阻抗，AT1和AT2为采样到的容值放大目标电容(3)两端电压信号的增益，Zinj为补偿信号注入模块的阻抗，ZCY为容值放大目标电容的阻抗，
10.根据权利要求1所述的自适应电容容值放大电路，其特征在于，其产生的补偿信号能够增加流过容值放大目标电容(3)的电流大小，自适应电容容值放大电路(2)的总体外特性为与容值放大目标电容(3)容值大小相同的负电容特性且自适应电容容值放大电路(2)的参数设计不依赖容值放大目标电容(3)的参数，具有自适应性。自适应电容容值放大电路(2)的等效阻抗如下式(2)所示，在Zinj设置小阻抗，AT1设置较大幅值的情况下，其阻抗特性将会自适应成与容值放大目标电容(3)具有相同大小的负电容特性，
...【技术特征摘要】
1.一种自适应电容容值放大器，其特征在于，自适应电容容值放大器(1)与电源输入母线、电力电子设备和大地之间相互耦合，并且自适应电容容值放大器(1)包含自适应电容容值放大电路(2)和容值放大目标电容(3)，自适应电容容值放大电路(2)与容值放大目标电容(3)串联连接，自适应电容容值放大电路(2)参考点连接大地，容值放大目标电容(3)的另一端连接电源输入母线或者电力电子设备输出端。
2.根据权利要求1所述的自适应电容容值放大器，其特征在于，其中自适应电容容值放大电路(2)具有多个功能模块，分别包括信号采样模块，信号处理模块，补偿信号注入模块，信号采样模块采样电路中的电磁干扰信号，并将采样到的电磁干扰信号送入信号处理模块的输入端，信号处理模块的输出端连接补偿信号注入模块，补偿信号注入模块一端连接信号处理模块输出端，另一端连接容值放大目标电容(3)。
3.根据权利要求1所述的自适应电容容值放大器，其特征在于，信号采样模块，用于提供所需的采样信号，其所采样的信号为所述容值放大目标电容(3)两端的信号。
4.根据权利要求1所述的自适应电容容值放大器，其特征在于，信号处理模块，用于对信号采样模块采样到的信号进行处理，获得对应的输出信号用于产生后续的补偿信号。
5.根据权利要求1所述的自适应电容容值放大器，其特征在于，补偿信号注入模块，根据信号处理模块产生的输出信号产生补偿信号并将补偿电流注入到容值放大目标电容(3)。
6.根据权利要求1所述的自适应电容容值放大器，其特征在于，自适应电容容值放大器(1)中的自适应电容容值放大电路(2)产生的补偿信号能够增大流过容值放大目标电容(3)的电流信号，等效减小容值放大目标电容(3)的阻抗，等效增大容值放大目标电容(3)的容值，自适应电容容值放大电路(2)的参数设计不依赖容值放大目标电容(3)的参数设计，具有自适应...
【专利技术属性】
技术研发人员：周永兴，孟鑫，王云，孙昰行，苏鼎，任鹏远，陈文洁，杨旭，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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