[发明专利]用于降低变流器的共模干扰的电路装置

说明书

本发明涉及一种用于降低变流器（60）的共模干扰的电路装置（100），其中变流器（60）在运行中构成共模干扰源。所述电路装置（100）包括至少一条短接的附加线路（50），所述附加线路能够耦合到变流器（60）的输入端（10、15）和输出端（20、25、30）上，其中附加线路（50）引导由共模干扰源产生的干扰电流并且将所述干扰电流引回到共模干扰源。

技术领域

本发明涉及一种用于降低变流器的共模干扰的电路装置。此外，本发明涉及一种具有相应的电路装置的功率电子系统以及一种具有功率电子系统的电动车辆。

背景技术

在变压器的运行中出现引起电磁辐射的共模干扰。这些电磁辐射必须在电系统的运行中始终予以最小化，以便这些系统不影响环境中的其他系统。已知有多种用于电磁屏蔽各条承载电流的线路的解决方案。例如，为此从DE102014224267A1中已知一种用于包封电线路的电缆护套。替代地，已知由电容和电感组成滤波器组件，以使电磁辐射最小化。已知的解决方案借助分立的构件来实现，这些分立的构件被添加到实际的电路中、需要结构空间并且引起附加的成本。此外，还致力于寻求更简单的解决方案。

发明内容

本发明涉及一种用于降低变流器的共模干扰的电路装置，其中变流器在运行中构成共模干扰源。电路装置包括至少一条短接的附加线路，该附加线路可以耦合到变流器的输入端和输出端。附加线路引导由共模干扰源产生的干扰电流并且将其引回到共模干扰源。

因此，提供一种用于降低变流器的共模干扰的电路装置，其中变流器在运行中构成共模干扰源。存在各种类型的变流器。用于将交流电转换为直流电的变流器被称为整流器。逆变器将直流电转换成交流电。为了将一种交流电转换成另一种交流电而使用换流器（Umrichter）；因此，例如变频器用于改变交流电频率。直流变压器将第一直流电压转换成可以更高、更低或反向的第二直流电压。转换通常借助基于半导体的电子器件来实施，例如借助二极管、晶体管或晶闸管，在此尤其借助MOSFET、IGBT和IGCT来实施。以前也使用真空管、汞蒸汽整流器和闸流管。在此，在设备中通常使用电容器或电感作为能量中间存储器。

变流器优选是变压器、直流变压器、逆变器或电流转换器。变流器优选是至少一个或多个串联或并联连接的直流变压器、逆变器和/或变流器的组合。变流器优选具有不同数量的输入线路和输出线路。此外，变流器优选包括无源器件、优选二极管，或者包括有源器件、优选半导体开关元件。电路装置包括至少一条短接的附加线路，其可以耦合到变流器的输入端和输出端。短接的附加线路优选是环形线路，在该环形线路中可以在回路中引导电流、尤其是由共模干扰源产生的干扰电流。“可以耦合”在这些实施方案的范围内意味着，附加线路优选电感式地、例如借助共同的扼流圈电容式地或导电地能够附接到变流器的输入端和输出端上。变流器的输入端优选包括第一和第二输入线路。变流器的输出端优选在输出侧包括多条输出线路。优选地，变流器是逆变器。逆变器的输入端优选包括第一和第二直流电压线路作为输入线路。逆变器的输出端优选在输出侧包括多个相位、优选为例如用于供给电机的三个相位或多条相位线路作为在交流电压侧的输出线路。借助这种耦合，短接的附加线路引导由共模干扰源产生的干扰电流并且将其引回共模干扰源。共模干扰源尤其在变流器运行时在变流器内尤其基于半导体开关的开关过程产生，借助所述半导体开关优选地借助一个或多个半桥将输入电压转换成输出电压，其方式是至少一个半桥的开关被时钟控制地断开和闭合。在逆变器的运行中，尤其在逆变器内部产生共模干扰源，其中优选借助B6桥将输入直流电压转换为多相输出交流电压，其方式是B6桥的开关被时钟控制地断开和闭合。有利地，提供如下一种电路装置，所述电路装置吸收所产生的干扰电流，进而降低变流器的电磁辐射。

在本发明的另一种设计方案中，电路装置包括第一共模扼流圈，附加线路被引导穿过所述第一共模扼流圈。优选地，附加线路围绕第一共模扼流圈卷绕至少一次、优选十次。优选地，第一共模扼流圈布置在变流器的输入电压侧。