[发明专利]差共模集成有源滤波器和电气系统

说明书

本申请实施例提供一种差共模集成有源滤波器和电气系统，所述差共模集成有源滤波器包括第一回路和第二回路，第一回路采样火线上的第一差共模混合干扰信号以获得第一采样信号，放大所述第一采样信号以产生第一补偿信号，将所述第一补偿信号注入火线；第二回路，其采样零线上的第二差共模混合干扰信号以获得第二采样信号，放大所述第二采样信号以产生第二补偿信号，将所述第二补偿信号注入零线；所述第一回路和所述第二回路共地连接。根据本实施例，能够使用数量较少的元器件同时实现共差模噪声和共模噪声的衰减。

技术领域

本申请涉及电气领域，尤其涉及一种差共模集成有源滤波器和电气系统。

背景技术

高频化，高功率，高功率密度和小型化是电力电子领域的重要发展方向。得益于新一代半导体器件的应用以及控制方式的改进，如今的半导体器件在实际应用中的开关频率得到了很大的提高。性能参数更好的开关器件以及频率更高的开关控制方式大大降低了电力电子设备的体积，提高了设备的功率密度。

但是，更高的开关速度带来更加恶劣的电磁干扰问题，这会极大的恶化电力电子设备使用的环境。电磁干扰主要包括差模噪音和共模噪音。差模噪音的噪声源出现在电源线上并与电源线串联，并且噪声电流以与电源电流相同的方向流动，由于输出和返回电流是相反方向的而被称为“差模(differential mode)”。共模噪音为通过杂散电容等泄漏的噪声电流通过地并返回到电源线的噪声，因电源的正(+)端和负(-)端流过的噪声电流方向相同而被称为“共模(common mode)”。

为了抑制电磁干扰，在现有的一些方案中，采用无源滤波器的方式通过添加电感和电容元件来实现对高频干扰的阻挡和旁路，以这种方式能够有效抑制电路中的电磁干扰，不过，这种方式的弊端在于电力电子设备的体积将会极大的增加，总体质量也会上升。

目前，有学者提出了用有源滤波器来抑制电磁干扰噪声，通过往电路中注入与噪声信号幅值相同，相位相反的补偿信号来抵消原始的噪声信号。相比于传统的无源滤波器，有源滤波器具有体积小巧，重量轻的优势。

不过，在现有的有源滤波器的设计方案中，共模噪声和差模噪声是分开来抑制的，这就需要设计两套参数和特征都不同的有源滤波器来分别抑制两种不同的噪声。这样的设计方式会带来一定的弊端，如独立的两路有源滤波器之间缺少联系各自工作且会需要使用更多的元器件，带来整体成本的提高。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

为了解决上述问题至少之一或类似的问题，本发明提供了一种差共模集成有源滤波器和电气系统，能够通过体积较小且元件数量少的简单结构实现对电磁干扰噪声的有效抑制。

本申请第一方面的实施例提供一种差共模集成有源滤波器，所述差共模集成有源滤波器包括：

第一回路，其采样火线上的第一差共模混合干扰信号以获得第一采样信号，放大所述第一采样信号以产生第一补偿信号，并将所述第一补偿信号注入火线；以及

第二回路，其采样零线上的第二差共模混合干扰信号以获得第二采样信号，放大所述第二采样信号以产生第二补偿信号，并将所述第二补偿信号注入零线，

所述第一回路和所述第二回路共地连接。

在一个或多个实施例中，所述第一差共模混合干扰信号为共模干扰信号与差模干扰信号的和，所述第二差共模混合干扰信号为共模干扰信号与差模干扰信号的差。

在一个或多个实施例中，所述第一回路和所述第二回路具有相同的电路参数。

在一个或多个实施例中，所述第一回路和所述第二回路具有不同的电路参数。