特許 7506699 インピーダンスの大きさを制御する電磁干渉フィルター

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-18

(45)【発行日】2024-06-26

(54)【発明の名称】インピーダンスの大きさを制御する電磁干渉フィルター

(51)【国際特許分類】

   H03H 11/04 20060101AFI20240619BHJP

【ＦＩ】

H03H11/04 J

【請求項の数】 12

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022010257

(22)【出願日】2022-01-26

(65)【公開番号】P2022126591

(43)【公開日】2022-08-30

【審査請求日】2022-02-22

(31)【優先権主張番号】21157900

(32)【優先日】2021-02-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】504103641

【氏名又は名称】シャフナー・エーエムファウ・アクチェンゲゼルシャフト

(74)【代理人】

【識別番号】100069556

【弁理士】

【氏名又は名称】江崎 光史

(74)【代理人】

【識別番号】100111486

【弁理士】

【氏名又は名称】鍛冶澤 實

(74)【代理人】

【識別番号】100191835

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 真介

(74)【代理人】

【識別番号】100221981

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 大成

(72)【発明者】

【氏名】アレッサンドロ・アマドゥッキ

(72)【発明者】

【氏名】エンリコ・マッツォーラ

【審査官】志津木 康

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－０９４２４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／００４４６２５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／１０９８０１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－１６７４６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０４５１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２４１７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１５７７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／０２６１８６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｈ７／００ －７／２０

Ｈ０２Ｊ１／００－１／１６

Ｈ０２Ｍ１／００－１／４４

Ｈ０３Ｈ１１／００－１１／５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バスを介して負荷機器に電力を供給するソース機器を備えたＤＣ網又はＡＣ網と協力して動作するように構成された電磁干渉フィルターであって、
このバスは、入力側においてソース機器と接続可能であり、出力側において負荷機器と接続可能であり、
この電磁干渉フィルターは、このバスと接続されており、能動フィルター帯域幅を有する能動フィルター回路を電圧検知及び電圧注入型能動フィルターとして備え、入力側においてバスに重畳されて、出力側に向かって伝搬する雑音成分を検知して、その雑音成分を抑制するすためにバスに打消し用雑音を注入するように構成されており、
この電磁干渉フィルターは、更に、入力側においてバスに接続された受動ソース回路と、出力側においてバスに接続された受動負荷回路とから構成された受動回路を備え、この受動回路は、少なくとも能動フィルター帯域幅のカットオフ周波数において、負荷インピーダンスがソースインピーダンスよりも少なくとも二倍大きくなるように構成されていて、
前記の受動ソース回路は、前記の雑音成分の大きさを調整して、前記の受動ソース回路と能動フィルター回路の間の雑音成分のピーク・トゥ・ピーク電圧が前記の能動フィルター回路の最大出力電圧及び／又は電流容量よりも小さくなるように構成されている当該電磁干渉フィルター。

【請求項2】

前記の受動回路が、能動フィルター帯域幅の各周波数において、出力側での負荷インピーダンスと少なくとも二倍異なるソースインピーダンスを入力側において提供するように構成されている請求項１に記載の電磁干渉フィルター。

【請求項3】

前記の受動ソース回路が、ｎ次受動フィルターを有し、ここで、ｎが２以上である請求項１又は２に記載の電磁干渉フィルター。

【請求項4】

前記の受動ソース回路が、ソースキャパシタンス、ソースインダクタンス及びソース制動抵抗から構成されているＣＬ回路を少なくとも備えている請求項３に記載の電磁干渉フィルター。

【請求項5】

前記のソース制動抵抗が、１Ω未満である請求項４に記載の電磁干渉フィルター。

【請求項6】

前記の受動負荷回路が、少なくともの１つの受動コンポーネントと１つの負荷制動抵抗とから少なくとも構成されている請求項１～５のいずれか１項に記載の電磁干渉フィルター。

【請求項7】

前記の受動ソース回路が、３．３μＦのソースキャパシタンスと１００ｎＨのソースインダクタンスを有する請求項４～６のいずれか１項に記載の電磁干渉フィルター。

【請求項8】

前記の受動回路は、負荷インピーダンスがソースインピーダンスよりも少なくとも十倍大きくなるように構成されている請求項５～７のいずれか１項に記載の電磁干渉フィルター。

【請求項9】

前記の受動負荷回路が、３０μＨの１つのインダクタンスを有する請求項６～８のいずれか１項に記載の電磁干渉フィルター。

【請求項10】

前記の能動フィルター帯域幅が１０ｋＨｚ～１０ＭＨｚである請求項１～９のいずれか１項に記載の電磁干渉フィルター。

【請求項11】

前記の受動ソース回路が、前記の能動フィルター回路の電流／電圧補償能力を調整するように構成されている請求項１～１０のいずれか１項に記載の電磁干渉フィルター。

【請求項12】

前記のバスが、第一の電力導線と第二の電力導線を備え、各電力導線から見たアースに対するインピーダンスを等しくするために、入力側と電磁干渉フィルターの間のこれらの第一と第二の電力導線の間に、少なくとも一つのキャパシタンスが配備されている請求項１～１１のいずれか１項に記載の電磁干渉フィルター。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電力供給線に重畳する望ましくない電磁雑音成分を抑制する電磁干渉フィルターに関する。特に、本発明は、性能を向上させた能動式電磁雑音干渉（ＥＭＩ）フィルターに関する。

【背景技術】

【0002】

車両及び産業における電気システムは、益々複雑になってきており、電磁干渉を発生する、或いは電磁干渉によって妨害され易い多数のコンポーネントを有する。例えば、電気モーターは、しばしば、周波数と振幅が可変である波形を発生させることによってモーターの速度とトルクを制御する電子式インバータによって駆動される。それらのシステムは、高い効率を提供するが、強い電磁雑音を発生させる。

【0003】

スイッチング式電力コンバータは、電気車両及びハイブリッド車両で、並びに、固定式駆動モーター、バッテリー充電器、太陽光発電システム、照明制御、コンピュータ等のそれ以外の数えきれない用途で使用されている。それら全ての場合に、コンバータのスイッチング動作が電磁雑音の発生源であり、それは、管理又は減衰されないと、別のシステムの機能に影響を及ぼすか、或いは基準となる限界を上回る可能性がある。

【0004】

ＥＭＩフィルターと略称される、それらの望ましくない電磁干渉を減衰させるために用いられる電気式又は電子式フィルターが、信頼性を改善するとともに、存在する基準を遵守するために電気工学の全ての分野で使用されている。良好に設計されたフィルタリングシステムは、多くの複雑な電気システムの性能にとって必要不可欠である。

【0005】

電気車両及びハイブリッド車両は、非常に狭いスペースに異なる電力インバータを備えている。その共存は、深刻な電磁気的な問題を示して、効率的なＥＭＩフィルタリングを必要とする。フィルターが雑音を受け入れ可能なレベルにするのに十分でない場合、シールドケーブルを使用することができるが、それらは、大きくコストに波及する。

【0006】

ＥＭＩを減衰させるために、ＣＬ受動ローパスフィルターを使用することが知られている。受動式の解決策が相当な減衰を提供する一方、それらは制限を有する。最近の電気車両で使用されている電流レベルに適合する磁気コンポーネントは、大きく、高価で、重く、必ずしも大量生産に適していない。

【0007】

特許文献１は、電気車両用の能動式ＥＭＩフィルターを開示している。能動フィルターは、それと同等の受動フィルターよりもコンパクトにすることができるが、電気車両で発生する広い帯域幅の高電流干渉に関して満足できる能動フィルターを提供することは難しい。

【0008】

図１は、能動フィルターの動作原理を図示している。負荷機器２１は、主電流を導通させるバス１５を有する。バス１５を介して負荷機器２１と接続されたソース機器２０は、雑音、特に、ＥＭＩを発生する。その雑音は、矢印で表示されている通り、バス１５上を負荷機器２１にまで流れる。図示されていないが、その雑音は、アース接続を介して、ソース機器２０に逆流する。ソース機器２０と負荷機械２１の間の能動フィルター２２は、ソース機器２０からの雑音を打ち消すために、打消し用雑音を発生して、その打消し用雑音をバス１５に注入する。その結果、雑音は、能動フィルター２２と負荷機器２１の間で打消し用雑音によって打ち消される。その打消し用雑音は、能動フィルター２２から負荷機器２１に流れた後、アース接続を介して、能動フィルター２２に逆流する。

【0009】

図２は、フィードバック式電流検出及び電流注入回路として実現された簡単な能動フィルター回路の代表例を図示しており、それにより、この能動フィルターが、雑音電流を測定して、雑音打消し電流を注入している。能動フィルターの正しい機能性、性能及び安定性のためには、ソースインピーダンスＺ_Ｓと負荷インピーダンスＺ_Ｌを知らなければならない。

【0010】

その性能、即ち、（挿入損失ＩＬと呼ばれる）フィードバック式電流検知及び電流注入型能動フィルターの減衰量は、次の式１によって与えられる。

【0011】

【数1】

【0012】

ここで、Ａは、フィルター利得である。式１は、ソースインピーダンスＺ_Ｓと負荷インピーダンスＺ_Ｌの各々が能動フィルターの減衰量に影響し、それらを知って、制御しなければならないことを示している。

【0013】

実際の能動フィルター回路では、能動フィルターの動作周波数帯域Ｆ_ＷにおけるソースインピーダンスＺ_Ｓと負荷インピーダンスＺ_Ｌを精確に知るか、或いは測定することが必ずしも可能ではないので、能動フィルターの安定した動作を保証するためには、ソースインピーダンスＺ_Ｓと負荷インピーダンスＺ_Ｌを制御する必要が有る。このフィードバック式電流検知及び電流注入型能動フィルターの減衰量を最大にするためには、ソースインピーダンスＺ_Ｓと負荷インピーダンスＺ_Ｌの大きさの比率を周波数に渡って同じにすべきである。その場合、ソースインピーダンスＺ_Ｓを負荷インピーダンスＺ_Ｌよりも大きくすべきである。

【0014】

能動フィルターの電圧検知及び電圧注入回路型構成に関して、挿入損失ＩＬは、次の式２によって与えられ、この減衰量は、負荷インピーダンスＺ_ＬがソースインピーダンスＺ_Ｓよりも大きい場合に最大となる。

【0015】

【数2】

【先行技術文献】

【特許文献】

【0016】

【文献】米国特許公開第２０１８０２６９７８１号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0017】

本発明の課題は、従来技術の欠点と制限を克服したＥＭＩフィルターを提示することである。

【課題を解決するための手段】

【0018】

本開示は、ＡＣバス又はＤＣバスであるとすることができるバスを介して負荷機器に電力を供給するソース機器を備えたＤＣ網又はＡＣ網と協力して動作するように設計されたＥＭＩフィルターに関する。このバスは、入力側においてソース機器と接続可能であり、出力側において負荷機械と接続可能である。このＥＭＩフィルターは、バスと接続されるか、バスの一部であるか、或いはその両方であり、能動フィルター帯域幅を有し、入力側でバスに重畳して、出力側に向かって伝搬する雑音成分を検知して、その雑音成分を抑制するために、バスに打消し用雑音を注入するように構成された能動フィルター回路を備えている。このＥＭＩフィルターは、更に、入力側においてバスに接続されたソース回路と、出力側においてバスに接続された受動負荷回路とを含む受動回路を備え、この受動回路は、少なくとも能動フィルター帯域幅のカットオフ周波数において、出力側での負荷インピーダンスと少なくとも二倍異なるソースインピーダンスを入力側で提供するように構成されている。

【0019】

ここで開示するＥＭＩフィルターは、所望の性能が達成されるように、能動フィルター帯域幅の少なくともカットオフ周波数及び／又は全ての動作周波数においてインピーダンスの最小値又は最大値を提供する。このＥＭＩフィルターは、能動回路の飽和及び／又は不安性を伴うこと無く、電子回路の正しい機能を保証する。このＥＭＩフィルターは、複数のカットオフ周波数を有するように構成することができる。

【0020】

カットオフ周波数又はコーナー周波数は、電気工学において良く知られている。これは、しばしば、増幅器又は電子フィルターの出力電力が、その周波数を上回る、或いは下回ると、通過帯域内の電力の（しばしば、３ｄＢ点と称される）所与の割合にまで低下する周波数に相当する。増幅器回路又は電子フィルターは、そのような複数の周波数を有することができる。例えば、能動バンドパスフィルター回路は、しばしば、二つのカットオフ周波数を有するように構成される。

【0021】

このＥＭＩフィルターは、単一の用途毎に微調整する必要無しに様々なＤＣ網又はＡＣ網において、即ち、ソースインピーダンスと負荷インピーダンスが未知である様々なコンバータ又は様々な構成において動作することができる。

【0022】

このＥＭＩフィルターは、更に、能動フィルターの電子回路の飽和を防止することができる。このＥＭＩフィルターは、ソースインピーダンスと負荷インピーダンスの安定した所望の値を保証して、ＥＭＩフィルターの安定性を確保するとともに、動作周波数帯域内での性能を向上させる。

【0023】

本発明の実施例は、本明細書に開示され、図面により図解されている。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】能動フィルターの動作原理のブロック図

【図2】フィードバック式電流検知及び電流注入回路として実現された能動フィルター回路の代表例のブロック図

【図3】一つの実施形態による受動回路を備えたＥＭＩフィルターのブロック図

【図4】一つの実施形態による受動回路の考え得る構成のブロック図

【図5】図４の能動フィルター回路の動作周波数の関数としてプロットされたソースインピーダンスと負荷インピーダンスのグラフ図

【図6】別の実施形態による受動回路の考え得る構成のブロック図

【図7】図６の能動フィルター回路の動作周波数の関数としてプロットされたソースインピーダンスと負荷インピーダンスのグラフ図

【図8】別の実施形態によるＥＭＩフィルターのブロック図

【発明を実施するための形態】

【0025】

図３を参照すると、一つの実施形態によるＥＭＩフィルター２２が図示されている。このＥＭＩフィルター２２は、ＤＣバス１５を介して負荷機器２１に電力を供給するソース機器２０を備えたＤＣ網と協力して動作するように設計されている。このＤＣバス１５は、入力側２３においてソース機器２０に接続されている。ここで、「入力側」との用語は、基本的に「ソース機器２０の側」を意味する。このＤＣバス１５は、更に、出力側２４において負荷機器２１に接続されている。ここで、「出力側」との用語は、基本的に「負荷機器２１の側」を意味する。このＥＭＩフィルター２２は、ＤＣバス１５に接続されているか、ＤＣバス１５の一部を構成するか、或いはその両方である。このＥＭＩフィルター２２は、能動フィルター帯域幅を有する、入力側２３でＤＣバス１５に重畳する雑音成分を検知して、その雑音成分を抑制するために、ＤＣバス１５に打消し用雑音を注入するように構成された能動フィルター回路２２０を備えている。この雑音成分は、入力側２３から出力側２４に伝搬する。

【0026】

このＥＭＩフィルター２２は、更に、入力側２３に接続された受動ソース回路２２１と、出力側２４に接続された受動負荷回路２２２とを含む受動回路２２１，２２２を備えている。この受動回路２２１，２２２は、少なくとも能動フィルター帯域幅のカットオフ周波数Ｆ_Ｃにおいて、出力側２４での負荷インピーダンスＺ_Ｌと少なくとも二倍、より好ましくは、少なくとも十倍異なるソースインピーダンスＺ_Ｓを入力側２３において提供するように構成されている。それに代わって、或いはそれに追加して、この受動回路２２１，２２２は、能動フィルター帯域幅の各動作周波数Ｆ_Ｗにおいて、出力側２４での負荷インピーダンスＺ_Ｌと少なくとも二倍、より好ましくは、少なくとも十倍異なるソースインピーダンスＺ_Ｓを入力側２３において提供するように構成されている。

【0027】

この能動フィルター帯域幅は、１０ｋＨｚ～１０ＭＨｚである。

【0028】

この受動ソース回路２２１は、更に、雑音成分の大きさを調整して、能動フィルター回路２２０の飽和を防止するように構成されている。このために、受動ソース回路２２１は、雑音成分の大きさを調整して、受動ソース回路２２１と能動フィルター回路２２０の間における雑音成分のピーク・トゥ・ピーク電圧が能動フィルター回路２２０の最大出力電圧及び／又は電流容量を下回るように構成されている。

【0029】

一つの観点において、この受動ソース回路２２１は、雑音成分の大きさを３００ｍＡ以内に調整するように構成されている。より一般的には、ソース機器２０から到来する雑音妨害と能動フィルター回路２２０の最大電流／電圧容量を知って、受動ソース回路２２１は、能動フィルター回路２２０の電流／電圧補償能力を調整するように、言い換えると、雑音妨害の振幅を低減して、能動フィルター回路２２０の最大能力を引き出すように構成することができる。例えば、受動ソース回路２２１は、雑音成分の大きさを少なくとも五分の一に調整するように構成することができる。特に、ソース機器２０から到来する雑音が５Ａの電流ピークを有し、能動フィルター回路２２０のソース／シンク最大電流を１Ａにすることができる場合、受動ソース回路２２１は、電流ピークを少なくとも１Ａに低減するように設計される。

【0030】

一つの実施形態では、能動フィルター回路２２０は、電流検知及び電流注入型能動フィルターを備えている。この受動回路２２１，２２２は、少なくともカットオフ周波数Ｆ_Ｃにおいて、ソースインピーダンスＺ_Ｓが、負荷インピーダンスＺ_Ｌよりも少なくとも二倍、より好ましくは、少なくとも十倍大きくなるように構成されている。それに代わって、或いはそれに追加して、この受動回路２２１，２２２は、能動フィルター帯域幅の各動作周波数Ｆ_Ｗにおいて、ソースインピーダンスＺ_Ｓが、負荷インピーダンスＺ_Ｌよりも少なくとも二倍、より好ましくは、少なくとも十倍大きくなるように構成されている。

【0031】

一つの観点において、この受動ソース回路２２１は、ｎ次受動フィルターを有することができ、ｎは、２又はそれを上回る数である。

【0032】

図４は、一つの実施形態による入力側２３に接続されたソース回路２２１と、出力側２４に接続された受動負荷回路２２２とを含む受動回路２２１，２２２の考え得る構成を図示している。図４に図示されている通り、この受動ソース回路２２１は、少なくともソースキャパシタンスＣ_Ｓ、ソースインダクタンスＬ_Ｓ及びソース制動抵抗Ｒ_Ｓを含むＣＬ回路を備えることができる。例えば、この受動ソース回路２２１は、ＤＣバス１５に接続された少なくともソースキャパシタンスＣ_Ｓ、ソースインダクタンスＬ_Ｓ及びソース制動抵抗Ｒ_Ｓを含むＣＬ回路を備えることができる。

【0033】

図４に図示されている通り、ＤＣバス１５は、第一の電力導線１１と第二の電力導線１２を備えることができる。そのような構成では、少なくともソースキャパシタンスＣ_Ｓ、ソースインダクタンスＬ_Ｓ及びソース制動抵抗Ｒ_Ｓを含むＣＬ回路は、第一及び第二の電力導線１１，１２の各々と接続することができる。

【0034】

一つの観点では、ソース制動抵抗Ｒ_Ｓは３Ω以下である。

【0035】

一つの観点では、受動ソース回路２２１は、約１ｎＦのソースキャパシタンスＣ_Ｓと約７μＨのソースインダクタンスＬ_Ｓを有することができる。

【0036】

この受動負荷回路２２２は、少なくとも単一の受動コンポーネントＣ_Ｌ，Ｌ_Ｌと負荷制動抵抗Ｒ_Ｌから構成することができる。例えば、この受動負荷回路２２２は、ＤＣバス１５と接続された少なくとも単一の受動コンポーネントＣ_Ｌ，Ｌ_Ｌと負荷制動抵抗Ｒ_Ｌから構成することができる。図４に図示されている通り、このＤＣバス１５は、第一の電力導線１１と第二の電力導線１２を備えることができる。そのような構成では、受動負荷回路２２２は、第一及び第二の電力導線１１，１２の各々と接続することができる。

【0037】

一つの観点では、受動負荷回路２２２は、約２０ｎＦの負荷キャパシタンスＣ_Ｌと約１Ωの負荷制動抵抗Ｒ_Ｌから構成することができる。

【0038】

前述した通りの部品又はコンポーネントは、図４に図示されている通り、個別の電気部品又はコンポーネントから構成／集積されても良い。

【0039】

図５は、図４の能動フィルター回路２２０の動作周波数Ｆ_Ｗの関数としてプロットされたソースインピーダンスＺ_Ｓと負荷インピーダンスＺ_Ｌのグラフを図示している。この能動フィルターの帯域幅は、グラフ上の灰色の領域によって表示される一方、カットオフ周波数Ｆ_Ｃは表示されていない。この能動フィルター回路２２０は、複数のカットオフ周波数Ｆ_Ｃを有するように構成されても良い。

【0040】

別の実施形態では、能動フィルター回路２２０は、電圧検知及び電圧注入型能動フィルターを備えている。この受動負荷回路２２２は、少なくともカットオフ周波数Ｆ_Ｃにおいて、負荷インピーダンスＺ_ＬがソースインピーダンスＺ_Ｓよりも少なくとも二倍、より好ましくは、少なくとも十倍大きくなるように構成することができる。それに代わって、或いはそれに追加して、この受動回路２２１，２２２は、能動フィルター帯域幅の各周波数において、負荷インピーダンスＺ_ＬがソースインピーダンスＺ_Ｓよりも少なくとも二倍、より好ましくは、少なくとも十倍大きくなるように構成されている。

【0041】

図６は、入力側２３に接続された受動ソース回路２２１と、出力側２４に接続された受動負荷回路２２２とを含む電圧検知及び電圧注入型能動フィルターを備えた、そのような能動フィルター回路２２０の例を図示している。この回路の一般的な記述は、図４の電流検知及び電流注入型フィルター、即ち、ソース側での２次以上のフィルターと負荷側での単一コンポーネントのフィルターに関する記述と同じである。例えば、この受動ソース回路２２１は、（例えば、約３．３μＦの）ソースキャパシタンスＣ_Ｓ、（例えば、約１００ｎＨの）ソースインダクタンスＬ_Ｓ及び１Ω以内の制動抵抗Ｒ_Ｓを含むＣＬ回路を備えることができる。この受動負荷回路２２２は、例えば、３０μＨの単一のインダクタンスから構成することができる。図６に図示されたＥＭＩフィルター２２の構成は、能動フィルターの少なくともカットオフ周波数Ｆ_Ｃ及び／又は動作周波数、即ち、１０ｋＨｚ～１０ＭＨｚにおいて、ソースインピーダンスＺ_Ｓよりも少なくとも二倍、より好ましくは、少なくとも十倍大きい負荷インピーダンスＺ_Ｌを実現可能である。

【0042】

前述した部品又はコンポーネントは、図６に図示されている通り、個別の電気部品又はコンポーネントから形成／集積されても良い。

【0043】

図７は、図６の能動フィルター回路２２０の動作周波数Ｆ_Ｗの関数としてプロットされたソースインピーダンスＺ_Ｓと負荷インピーダンスＺ_Ｌのグラフを図示している一方、カットオフ周波数Ｆ_Ｃは表示されていない。この能動フィルター回路２２０は、複数のカットオフ周波数Ｆ_Ｃを有するように構成されても良い。

【0044】

この受動回路２２１，２２２は、能動フィルター帯域幅のカットオフ周波数Ｆ_Ｃにおいて、負荷インピーダンスＺ_Ｌと少なくとも二倍、より好ましくは、少なくとも十倍異なるソースインピーダンスＺ_Ｓを提供するように構成されている。それに代わって、或いはそれに追加して、この受動回路２２１，２２２は、能動フィルター帯域幅の各周波数において、負荷インピーダンスＺ_Ｌと少なくとも二倍、より好ましくは、少なくとも十倍異なるソースインピーダンスＺ_Ｓを提供するように構成される。この受動回路２２１，２２２は、能動フィルター２２０の構成に関係無く、雑音成分の大きさを調整して、能動フィルター回路２２０の飽和を防止するように構成されている。そのために、この受動ソース回路２２１は、雑音成分の大きさを調整して、受動ソース回路２２１と能動フィルター回路２２０の間の雑音成分のピーク・トゥ・ピーク電圧が能動フィルター回路２２０の最大出力電圧及び／又は電流容量よりも小さくなるように構成されている。

【0045】

例えば、この能動フィルター２２０は、電流検知及び電流注入型能動フィルター、電圧検知及び電圧注入型能動フィルター、電流検知及び電圧注入型能動フィルター又は電圧検知及び電圧注入型能動フィルターを備えることができる。

【0046】

更に別の実施形態では、各電力導線１１，１２から見たアースに対するインピーダンスを等しくするために、ソース機器２０とＥＭＩフィルター２２の間の第一と第二の電力導線１１，１２の間に少なくとも一つのキャパシタンスを配備することができる。図８に図示されたＥＭＩフィルター２２では、キャパシタンスＣ_２が、受動ソース回路２２１の側の二つの電力導線１１，１２の間に追加されている。この場合、受動ソース回路２２１と受動負荷回路２２２は、図４に図示された回路と同様である。

【0047】

前述した部品又はコンポーネントは、図８に図示されている通り、個別の電気部品又はコンポーネントから形成／集積されても良い。

【0048】

このＥＭＩフィルター２２は、電気車両において、ＤＣ電力バス上又はＡＣ側のモーター駆動ユニットに配置することができるが、それは、本開示の唯一の用途ではない。このＥＭＩフィルター２２の別の用途は、例えば、車両における、ＤＣ／ＤＣコンバータと車載充電器の入力部又は出力部を含むことができる。
なお、本願は、特許請求の範囲に記載の発明に関するものであるが、他の態様として以下の構成も包含し得る：
１．
バスを介して負荷機器に電力を供給するソース機器を備えたＤＣ網又はＡＣ網と協力して動作するように構成された電磁干渉フィルターであり、
このバスは、入力側においてソース機器と接続可能であり、出力側において負荷機器と接続可能であり、
このＥＭＩフィルターは、このバスと接続されており、能動フィルター帯域幅を有する能動フィルター回路を備え、入力側においてバスに重畳されて、出力側に向かって伝搬する雑音成分を検知して、その雑音成分を抑制するすためにバスに打消し用雑音を注入するように構成されており、
このＥＭＩフィルターは、更に、入力側においてバスに接続されたソース回路と、出力側においてバスに接続された受動負荷回路とを含む受動回路を備え、この受動回路が、少なくとも能動フィルター帯域幅のカットオフ周波数において、出力側での負荷インピーダンスと少なくとも二倍異なるソースインピーダンスを入力側において提供するように構成されている当該ＥＭＩフィルター。
２．
前記の受動回路が、能動フィルター帯域幅の各周波数において、出力側での負荷インピーダンスと少なくとも二倍異なるソースインピーダンスを入力側において提供するように構成されている上記１に記載のＥＭＩフィルター。
３．
前記の受動ソース回路が、ｎ次受動フィルターを有し、ここで、ｎが２以上である上記１又は２に記載のＥＭＩフィルター。
４．
前記の受動ソース回路が、少なくともソースキャパシタンス、ソースインダクタンス及びソース制動抵抗を含むＣＬ回路を備えている上記３に記載のＥＭＩフィルター。
５．
前記のソース制動抵抗が３Ω以下である上記４に記載のＥＭＩフィルター。
６．
前記の受動負荷回路が、少なくとも単一の受動コンポーネントと負荷制動抵抗を含む上記１～５のいずれか１つに記載のＥＭＩフィルター。
７．
前記の能動フィルター回路が、電流検知及び電流注入型能動フィルターであり、前記の受動回路が、ソースインピーダンスが負荷インピーダンスよりも少なくとも十倍大きくなるように構成されている上記１～６のいずれか１つに記載のＥＭＩフィルター。
８．
前記の受動ソース回路が、約１ｎＦのソースキャパシタンスと約７μＨのソースインダクタンスを有する上記４～７のいずれか１つに記載のＥＭＩフィルター。
９．
前記の能動フィルター回路が、電圧検知及び電圧注入型能動フィルターであり、前記の受動回路が、負荷インピーダンスがソースインピーダンスよりも少なくとも十倍大きくなるように構成されている上記５～８のいずれか１つに記載のＥＭＩフィルター。
１０．
前記の受動負荷回路が、約２０ｎＦの負荷キャパシタンスと約１Ωの負荷制動抵抗を有する上記６～９のいずれか１つに記載のＥＭＩフィルター。
１１．
前記の能動フィルター帯域幅が１０ｋＨｚ～１０ＭＨｚである上記１～１０のいずれか１つに記載のＥＭＩフィルター。
１２．
前記の受動ソース回路が、前記の能動フィルター回路の電流／電圧補償能力を調整するように構成されている上記１～１１のいずれか１つに記載のＥＭＩフィルター。
１３．
前記の受動ソース回路は、前記の雑音成分の大きさを調整して、前記の受動式ソース回路と能動フィルター回路の間の雑音成分のピーク・トゥ・ピーク電圧が前記の能動フィルター回路の最大出力電圧及び／又は電流容量よりも小さくなるように構成されている上記１２に記載のＥＭＩフィルター。
１４．
前記のバスが、第一の電力導線と第二の電力導線を備え、各電力導線から見たアースに対するインピーダンスを等しくするために、入力側とＥＭＩフィルターの間のこれらの第一と第二の電力導線の間に、少なくとも一つのキャパシタンスが配備されている上記１～１３のいずれか１つに記載のＥＭＩフィルター。

【符号の説明】

【0049】

１１ 第一の電力導線
１２ 第二の電力導線
１５ ＤＣバス、バス
２０ ソース機器
２１ 負荷機器
２２ 電磁干渉（ＥＭＩ）フィルター
２２０ 能動フィルター回路
２２１ 受動ソース回路
２２２ 受動負荷回路
２３ 入力側
２４ 出力側
Ａ フィルター利得
Ｂ_Ｆ 能動フィルター帯域幅
Ｃ_Ｌ 負荷キャパシタンス
Ｃ_Ｓ ソースキャパシタンス
Ｃ_２ キャパシタンス
Ｆ_Ｃ カットオフ周波数
Ｆ_Ｆ 動作周波数
ＩＬ 挿入損失
Ｌ_Ｌ 負荷イダクタンス
Ｌ_Ｓ ソースインダクタンス
Ｒ_Ｌ 負荷制動抵抗
Ｒ_Ｓ ソース制動抵抗
Ｚ_Ｓ ソースインピーダンス
Ｚ_Ｌ 負荷インピーダンス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】