電力変換器の電磁波ノイズを除去する高周波アクティブフィルタの研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650311
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 高橋 勲 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (10016602)
• Keywords: アクティブノイズフィルタ / コモンモードノイズ / EMI / 高周波インバータ / モータ漏れ電流 / ノイズフィルタ / スイッチングノイズ

Research Abstract

ここでは、最近電力系統で高周波除去に使用されているアクティブフィルタの概念を使用しMHz帯まで拡張した.この原理を利用しこの電磁波ノイズを除去しようとするものである.計画とその達成された実績は、
1、 高周波レベルまでノイズを除去する回路には、5MHz以上の高周波には本フィルタの適用は難しい.そこでCTを少し大型にしフィルタ効果を持たせたり、高周波パッシブフィルタを併用するハイブリッド形とし小型・高性能・安価なシステムを実現した。
2、 更に低周波まで除去するにはDCカットコンデンサの容量だけを大くすればよい.
3、 実際のエアコン、インバータに組み込み実用化して、漏れ電流、ノイズレベル、価格等市販品として十分満足するものが得られた.
4、 エアコンは脱フロン化のため比誘電率の大きな冷媒を使用するため漏れ電流が増加する.従来使用されていたコモンモードフィルタに1ターンコイルを追加しCTとし、1\程度の価格でこのフィルタを構成でき十分実用化可能であることが証明された.
5、 DCリンクにこのフィルタを接続するとノーマルノイズが理論的に発生しないので開発を省略した.環境の点からEMIノイズに対して各国の規制が強化されつつある.また、漏れ電流もエアコン等の家庭電化製品で問題となっておりヨーロッパを中心に規制が強化されつつある.これらの点から本方式は初めてエアコンに採用され、現在1社が市販品に採用しており、エアコンやインバータに関しても数社検討しつつある.これらより市販品としても実用化までこぎつけたことは開発研究として大きな成果と思う.

Research Products

• [Publications] 小形 秋弘: "高周波インバータのスイッチング除去用アクティブEMIフィルタ" 電気学会全国大会. vol.1. 295-296 (1997)
• [Publications] Isao.Takahashi: "Active EMI Filter for Switching Noise of High Frequency Inverters" Proceeding of PCC-Nagaoka. vol.1. 331-334 (1997)
• [Publications] 小形 秋弘: "アクティブEMIフィルタのエアコンへの応用" 電気学会産業応用部門全国大会. vol.2. 181-182 (1997)