6 CM アクティブ・フィルタ回路の選択

CS と VI の両方の磁気部品は、大型でカスタム部品の可能性が高いため (AEF が実現するサイズ縮小を相殺)、追加の磁気部品を使用できないようにする AEF トポロジを選択することを推奨します。VSCI の実装では、コンデンサを低電圧のアクティブ回路と組み合わせてセンシングと注入を行うことで、小型化できます [5]。

図 6-1 は、CM フィルタ設定で選択した FB-VSCI 回路の基本原理を示すための単相概略回路図を示します。すでに説明したように、この AEF トポロジの主な考え方は、大電力フィルタ内で最も大きな部品である CM チョークの値を減らすため、等価パッシブ・フィルタ内で Y 静電容量に類似した値を持つ注入コンデンサを使用することです。

テブナン等価 CM ノイズ源は、電圧源 v_S がソース・インピーダンス Z_S と直列に構成されており、これは容量性とみなされます。 主電源インピーダンス Z_GRID は通常、誘導性です。 L_CM1 および L_CM2 として指定されている CM チョークは、高減衰 FB-VSCI 設計に必要な高ソース・インピーダンスと負荷インピーダンスを実現するためのデカップリング素子としても機能します (表 5-1 の行「d」を参照)。

Y 定格のセンス・コンデンサと注入コンデンサを AC ラインに接続した場合、回路の目的はフィルタの総体積を減らすことです。一方、注入コンデンサの周波数応答を形成するアクティブ回路を使用して、低周波数のアース・リーク電流の値を低い値に維持すると、実質的に高周波数の値が増加します。したがって、関心のある周波数範囲全体にわたってこの増幅された注入静電容量が、等価減衰を伴うパッシブ・フィルタの値に対して CM チョークのインダクタンスを小さくするための鍵となります。

回路の利点は以下のとおりです。

• 広い動作周波数範囲と高い安定性マージンを持つシンプルなフィルタ構造。
• CM チョークのサイズを小さくすることで、体積、重量、電力損失、コストを低減すると同時に、チョークの自己寄生成分が小さく、自己共振周波数 (f_SRF) が高い場合、高周波性能も向上。
• 追加の磁気部品は不要 – Y 定格のセンス・コンデンサと注入コンデンサのみで、ピーク・タッチ電流への影響は最小限 (IEC 60990 に従って測定)。
• シャーシ・グランドを基準とする低電圧 AEF IC を使用して安全性を強化。
• フィルタ部品の近くに配置する際の柔軟性を実現するスタンドアロン AEF IC。
• ライン電圧サージに対するサージ耐性により IEC 61000-4-5 へ適合。