用于变流器的网络滤波器

摘要

本发明涉及一种具有扼流圈(12)和耦连在扼流圈(12)上的至少一个第一和第二吸收电路(14、16)的变流器滤波器(10)，其中第一和第二吸收电路(14、16)借助于扼流圈(12)的子绕组(26)的电感或借助于耦连在扼流圈(12)上的辅助绕组(28)相互退耦，其中，辅助绕组(28)与子绕组(26)构成1:1变压器并且借助于子绕组(26)的电感馈送。因此，扼流圈(12)包括至少一个主绕组(24)和一个子绕组(26)，其中，第一和第二吸收电路(14、16)借助于扼流圈(12)的子绕组(26)的电感相互退耦，从而使吸收电路(14、16)的退耦能借助于扼流圈(12)的子绕组(26)自己实现。

权利要求

1.一种变流器滤波器(10)，具有扼流圈(12)和耦连在所述扼流圈(12)上的至少一个第一和第二吸收电路(14、16)，其中，所述扼流圈(12)包括至少一个主绕组(24)和子绕组(26)，其中，所述第一和第二吸收电路(14、16)借助于所述扼流圈(12)的所述子绕组(26)的电感相互退耦，从而使所述吸收电路(14、16)的所述退耦能借助于所述扼流圈(12)的所述子绕组(26)自己实现，其特征在于，与所述扼流圈(12)耦连有辅助绕组(28)，所述辅助绕组与所述子绕组(26)构成1:1变压器并且借助于所述子绕组(26)的所述电感馈送，其中，所述辅助绕组(28)连接到所述子绕组(26)的输出端并且所述第一吸收电路(14)连接到所述辅助绕组(28)上，并且其中第二吸收电路(16)同样连接到所述子绕组(26)的输出端。

2.根据权利要求1所述的变流器滤波器(10)，其中，所述辅助绕组(28)是来自所述扼流圈(12)的输出端的导体的回绕的成果。

3.根据权利要求1或2所述的变流器滤波器(10)，其中，所述辅助绕组(28)放置在所述扼流圈(12)的缠绕空间中，所述缠绕空间为了依从电气间隙和爬电距离通常在所述绕组和所述扼流圈核之间要保持空闲。

4.一种电路或电器，在所述电路或电器中，根据权利要求1至3中任一项所述的变流器滤波器(10)在变流器的输入端用作网络滤波器。

5.一种电路或电器，在所述电路或电器中，根据权利要求1至3中任一项所述的变流器滤波器(10)在变流器的输出端用作输出侧的滤波器。

说明书

用于变流器的网络滤波器

技术领域

[0001] 本发明涉及了一种用于变流器的网络滤波器或者一般性地涉及一种用于变流器的滤波器，即能在变流器的输入侧或输出侧应用的滤波器。

背景技术

[0002] 变流器生成特别在网络输入端上所不期望的干扰频谱，其主要包含其开关频率的谐波。为了避免对进行馈送的网络的进行干扰的反作用，借助于滤波器或滤波器装置抑制分别引起的干扰电压，更确切地说优选地一直抑制直到它们不再干扰地出现，即因此将它们滤出。这样的滤波器装置一般是多级的所谓的吸收电路，其布置在变流器的网络扼流圈和网络输入端之间。在这样的滤波器装置之中，吸收电路必须相互退耦。对此，除了网络扼流圈，还在吸收电路之间应用另外的电感。馈送给变流器的全部电流分别流过附加的电感。因此，附加的电感必须具有与网络扼流圈相同的导电性能，并且由于附加的电感引起了相应的空间需求以及相应的部件成本。

[0003] 相应地，在以下范围内用于变流器的迄今为止的滤波器装置是能改进的：归因于必要的导电性能、即设计用于变流器的最大电流的必要性，对于耦连吸收电路来说需要的附加电感是昂贵的，并且具有较大的空间需求。

[0004] 由US 1,920,948公开了一种具有作为吸收电路起作用的串联振荡回路的滤波器装置。在此提出的革新所基于的特别高的变流电流问题可能仍对US 1,920,948没有影响。由US 6,339,265已知了一种具有至少两个这种串联振荡回路的电路。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于，给出一种网络滤波器或一般性地给出用于变流器的滤波器装置，在其中避免了上述缺点、或至少减小这些缺点的影响。

[0006] 根据本发明，该目的利用具有权利要求1所述的特征的、以下被称为变流器滤波器的用于变流器的滤波器装置实现。在此，变流器滤波器包括网络扼流圈和耦连在网络扼流圈上的至少一个第一和第二吸收电路，在这样的变流器滤波器的情况下提出，扼流圈包括至少一个主绕组和子绕组，其中，第一和第二吸收电路借助于扼流圈的子绕组的电感相互退耦，从而能借助于扼流圈的子绕组自己实现退耦。

[0007] 至少两个吸收电路能够在最简单的情况下以电容器的形式、但也更复杂地并且例如以串联振荡回路的形式实现，并且与要过滤的干扰频谱相协调。第一和第二吸收电路例如协调为8kHz或16kHz。仅由于相应的干扰频谱造成的电流流过每个吸收电路，吸收电路与该干扰频谱相协调。该电流比流过扼流圈的电流、即在用作网络扼流圈的扼流圈的情况下馈送给变流器的电流小一个数量级(十次幂)。

[0008] 例如借助于连接到扼流圈的中间抽头上的吸收电路排出的干扰的较小部分再次耦连到这个或每个后续的子绕组中。因此滤波器作用不是最佳的。尽管如此，通过合适地选择子绕组的线圈与扼流圈的剩下的线圈的比例，例如这样选择，即得出1:10、1:20或1:50等的比例，由此仍实现了足够的滤波效果。基于这样的线圈比例，仅通过吸收电路放出的干扰的小部分再次耦连，该小部分在1:10的线圈比例的情况下例如仅得出放出的干扰的大约10％的耦连。这被证明为可代替的并且在其它的线圈比例的情况下引起还更小的耦连。

[0009] 本发明的优点在于，仅必须设计用于变流器的最大电流的扼流圈/网络扼流圈，并且其总归设计用于该最大电流。这和与此伴随的节省电势更多地抵消借助于吸收电路放出的干扰的此外还能通过线圈比例影响的耦连。替代附加电感，吸收电路的退耦借助于扼流圈的子绕组自己实现，这通过辅助线圈与扼流圈耦联实现。对于辅助绕组来说少量的几个线圈就足够了，例如一个线圈甚至半个线圈并且直至扼流圈的线圈的大约10％。辅助绕组与对应的相应数量的扼流圈线圈构成1:1变压器。属于变压器的扼流圈线圈对应于扼流圈的上述子绕组。基于辅助绕组和其到子绕组上的(磁性的)耦连而不再要求用于接触子绕组的特别的抽头。吸收电路借助于辅助绕组的自感和辅助绕组和主绕组之间的互感相互退耦。从辅助绕组到主绕组和子绕组的磁性耦连引起互感。借此表明正确的是，也在变流器滤波器中利用耦连在扼流圈上的辅助绕组借助于扼流圈子绕组的电感谈及吸收电路的退耦。

[0010] 这是对于在扼流圈上的中间抽头的优利的替代方案。基于这样的抽头得出了用于退耦吸收电路的电有效的子绕组，其中，子绕组的电感影响退耦。因此不需要具有全部导电性能的独立部件形式的附加电感。

[0011] 本发明的有利的构造方案是从属权利要求的对象。在此使用的回溯性语言是指通过各个从属权利要求的特征进一步构造主权利要求的对象。它们不能理解为放弃为回溯性从属权利要求所述的特征组合寻求独立的、具体的保护。此外，权利要求被设计成在随后的权利要求中更详尽地具体化某个特征，就这种情况而言的出发点是，在各个前面的权利要求中不存在这种限制。

[0012] 变流器滤波器的该在权利要求1中限定的实施方式使用已经阐述的情况，即仅通过相应的干扰频谱造成的电流流过各个吸收电路，吸收电路与该干扰频谱相协调。该电流至少比流过扼流圈的电流、即在用作网络扼流圈的扼流圈中馈送给变流器的电流低一个数量级(十次幂)。因此，辅助绕组能够在其导电性能方面明显更小地确定大小。由于此，能够轻易地实现辅助绕组与扼流圈的组合。

[0013] 在具有辅助绕组的变流器滤波器的一个特别的实施方式中，辅助绕组和辅助绕组与扼流圈的组合是导体从扼流圈的输出端回绕的成果。相应地，扼流圈和辅助绕组一起构成三极电部件，其电气地对应于具有中间抽头的扼流圈。

[0014] 当辅助绕组与扼流圈组合为，辅助绕组放置在为了依从电气间隙和爬电距离通常在绕组和扼流圈核之间要保持空闲的扼流圈缠绕空间中的时候，基于辅助装置而不造成附加的位置需求。因此，具有这样的变流器滤波器的电路或电器能够空间上相对较小地确定尺寸。

[0015] 在辅助绕组在扼流圈缠绕空间中的这样的放置情况下，考虑用于构成辅助绕组的导体的多种材料组合成的绝缘系统的应用，以便保障分别力求的介电强度、热稳定性和/或寿命。

附图说明

[0016] 接下来根据附图阐述本发明。相互对应的内容或元件在所有的附图中以相同的标号标注。

[0017] 在此示出

[0018] 图1是滤波器装置的方式，并且

[0019] 图2是在此提出的滤波器装置的另一个实施方式。

具体实施方式

[0020] 图1示出了滤波器装置的方式。这样的滤波器装置在此和以下被称为变流器滤波器10。属于变流器滤波器10的有扼流圈12和至少两个以下为了区分而被称为第一吸收电路14和第二吸收电路16的吸收电路14、16。扼流圈12在变流器滤波器10的应用中用作作为网络扼流圈12的网络滤波器。变流器滤波器10也考虑用于作为负载侧的滤波器应用并且随后例如用作发动机滤波器。

[0021] 两个所示的吸收电路14、16在最简单的情况下包括一个电容器，然而也能够更复杂地构造，并且例如以串联振荡回路的形式实现。这以各一个交流电阻18、20的形式示出。

[0022] 众所周知，吸收电路14、16是具有一个尽可能小的欧姆电阻和一个在谐振频率的范围中特别小的总电阻的通常接地的双电极。基于电容器或另外的部件的相应的大小确定，得出吸收电路14、16的相应的谐振频率。借助于这样的大小确定能够使吸收电路14、16与其所连接的电路中要消除的频率相协调，在此为具有变流器的电路。在吸收电路14、16接地的情况下得出用于相应的谐振频率的选择的接地。(干扰的)谐振频率在连接有吸收电路14、16的电路中消除，即由于放出接地而在一定程度上从电路中引出。

[0023] 为了连接第一吸收电路14，在扼流圈12上设置有中间抽头22。在多于两个吸收电路14、16的情况中提出和应用扼流圈12的附加的在此未示出的中间抽头。由于扼流圈12上有至少一个中间抽头22，因此在抽头的位置处观察，扼流圈在一定程度上为主绕组24和子绕组26。重要的是，在此想像的是，主绕组24和子绕组26一起构成扼流圈12，并且不涉及两个独立的元器件。在此仅实现分开的表示，以便示出中间抽头22。

[0024] 由于中间抽头22而能分开地触点接通的子绕组26确保了两个吸收电路14、16相互的必要退耦，而对此不需要附加电感，该附加电感具有与扼流圈12不相关并且与扼流圈12串联的具有与扼流圈12相同导电性能的部件形式。

[0025] 该中间抽头22也或者多个中间抽头22解决的问题在于，迄今为止用于多个吸收电路14、16的退耦而需要与扼流圈12串联的电感，其如扼流圈12那样自己分别设计用于变流器的最大电流。然而，不能够简单地实现扼流圈12上的中间抽头22。中间抽头22干扰了扼流圈12的均匀的绕组结构并且需要位置。

[0026] 因此，在此提出的并且没有带有完全的导电性能的附加电感的变流器滤波器10的一个特别的实施方式中设置辅助绕组28。该辅助绕组与扼流圈12和示范性的根据图1的两个吸收电路14、16一起在图2中示出。

[0027] 辅助绕组28是用于中间抽头22和扼流圈12的借此能触点接通的子绕组26的电对等的解决方案。事先(见图1)连接在中间抽头22上的第一吸收电路14连接在辅助绕组28上。辅助绕组28引起两个吸收电路14、16的退耦。

[0028] 辅助绕组28例如通过导体从扼流圈12的输出端“回绕”得出。辅助绕组28仅包括少量几个线圈。在测试中证实的是，一个单独的线圈就足够。虽然如此，更多数量的线圈同样是可能的。

[0029] 辅助绕组28与扼流圈12的数量对应于辅助绕组28的线圈数量的线圈(子绕组26)以1:1变压器的形式耦连。就此来说有效的子绕组26生成在辅助绕组28中的互感。因此表明正确的是变流器滤波器的限定，据此第一和第二吸收电路14、16借助于扼流圈12的子绕组26的自感和主绕组与子绕组之间的互感相互退耦。在图2示出的特别地实施方式中实现了具体与耦连到子绕组26上的辅助绕组28的退耦和其感应的耦连。

[0030] 尽管通过实施例在细节上详细地阐述并描述本发明，但本发明并不局限于所公开的实例，并且其他的变体能够由专业人员推放出，这并不脱离本发明的保护范围。

[0031] 在此提出的描述的各个之前的观点能够因此简短地总结为：给出具有扼流圈12和至少一个第一和第二耦连到扼流圈12上的吸收电路14、16的变流器滤波器10，其中，第一和第二吸收电路14、16借助于扼流圈12的子绕组26的电感或借助于耦连到扼流圈12上的辅助绕组28相互退耦，其中，辅助绕组28与子绕组26构成1:1变压器，并且借助于子绕组26的电感进行馈送。