噪声滤波器装置和电力系统

技术领域

本公开涉及噪声滤波器装置，该噪声滤波器装置插入至将电源装置和负载装置等多个电气装置相互连接的导线。另外，本公开涉及具备这样的电气装置和噪声滤波器装置的电力系统。

背景技术

在包括电源装置和负载装置等多个电气装置的电力系统中产生的噪声信号有可能到达经由导线连接到噪声源的其它装置，或者对位于噪声源附近的其它装置带来电磁干扰(EMI)。为了减少这样的噪声信号或电磁干扰，有时会使用噪声滤波器装置(也称为“有源滤波器”或“有源EMI滤波器”)，该噪声滤波器装置包括产生具有与噪声信号的极性相反的极性的反转信号的有源元件。

例如专利文献1公开了具备噪声检测单元、放大电路以及降噪电流注入单元的降噪装置。噪声检测单元具有将相互连接第一及第二电气装置的连接线中流动的噪声电流作为电压检测出并加以输出的检测部。放大电路将检测部的输出放大并作为输出电压输出。降噪电流注入单元的一端连接到放大电路，另一端在比噪声检测单元靠第二电气装置侧与连接线连接，通过被施加放大电路的输出电压，从而将与噪声电流抵消来减少噪声电流的降噪电流注入连接线。根据专利文献1，噪声检测单元包括具有相互不同的电感的第一及第二检测部，放大电路包括具有相互不同的频率特性的第一及第二放大电路。由此，得到可降低比以往宽的频带的噪声的降噪装置。

专利文献1：日本专利特开2019-080469号公报

专利文献1这样的有源滤波器包括由于过电压等而易于发生故障的有源元件。若有源滤波器发生故障，则经由导线连接到噪声源的其它装置暴露于噪声信号或者位于噪声源附近的其它装置暴露于电磁干扰，从而有可能使其它装置发生误动作或故障。因而，要求一种具备有源滤波器的噪声滤波器装置，即使该噪声滤波器装置发生故障，也不易发生其它装置的误动作或故障。

发明内容

本公开的目的在于提供具备有源滤波器的噪声滤波器装置，即使该噪声滤波器装置发生故障，也不易发生其它装置的误动作或故障。另外，本公开的目的在于提供具备这样的噪声滤波器装置的电力系统。

本公开的一方面涉及的噪声滤波器装置插入至将第一电气装置和第二电气装置相互连接的导线，所述噪声滤波器装置具备：反转信号发生电路，检测流经所述导线的噪声信号，产生具有与所述噪声信号的极性相反的极性的反转信号并将该反转信号注入至所述导线；以及故障检测电路，监视所述反转信号发生电路是在正常动作还是发生了故障，所述第一电气装置和所述第二电气装置中的至少一方具备包括有源元件的电路，所述故障检测电路将示出所述反转信号发生电路发生了故障的信号送到所述第一电气装置或所述第二电气装置，从而使所述包括有源元件的电路的动作停止。

通过该构成，当反转信号发生电路发生了故障时，故障检测电路使第一或第二电气装置中的包括有源元件的电路的动作停止，从而能够不易发生其它装置的误动作或故障。

根据本公开的一方面涉及的噪声滤波器装置，所述故障检测电路监视被输入所述噪声信号的所述反转信号发生电路的输入电压，当所述输入电压的绝对值超过预定的阈值而增大时，所述故障检测电路输出示出所述反转信号发生电路发生了故障的信号。

通过该构成，能够基于反转信号发生电路的输入电压来检测反转信号发生电路发生了故障。

根据本公开的一方面涉及的噪声滤波器装置，所述故障检测电路监视被输入所述噪声信号的所述反转信号发生电路的输入电压，当所述输入电压不再从预定的电压发生变化时，所述故障检测电路输出示出所述反转信号发生电路发生了故障的信号。

通过该构成，能够基于反转信号发生电路的输入电压来检测反转信号发生电路发生了故障。

根据本公开的一方面涉及的噪声滤波器装置，所述噪声滤波器装置还具备与所述导线磁耦合的电感器，所述反转信号发生电路经由所述电感器来检测所述噪声信号。

通过该构成，能够经由电感器来检测流经导线的噪声信号。

根据本公开的一方面涉及的噪声滤波器装置，所述噪声滤波器装置还具备连接到所述导线的电容器，所述反转信号发生电路经由所述电容器来检测所述噪声信号。

通过该构成，能够经由电容器来检测流经导线的噪声信号。

根据本公开的一方面涉及的噪声滤波器装置，所述噪声滤波器装置还具备连接到所述导线的电阻，所述反转信号发生电路经由所述电阻来检测所述噪声信号。

通过该构成，能够经由电阻来检测流经导线的噪声信号。

根据本公开的一方面涉及的噪声滤波器装置，所述噪声滤波器装置还具备显示器，所述故障检测电路将示出所述反转信号发生电路发生了故障的信号送到所述显示器，从而使所述显示器显示所述反转信号发生电路发生了故障。

通过该构成，能够使显示器显示反转信号发生电路发生了故障，电力系统的用户能够修理或更换发生了故障的反转信号发生电路。

本公开的一方面涉及的电力系统具备：第一电气装置和第二电气装置，经由导线相互连接；以及上述任一方面所述的噪声滤波器装置，插入至所述导线。

通过该构成，当反转信号发生电路发生了故障时，故障检测电路使第一或第二电气装置中的包括有源元件的电路的动作停止，从而能够不易发生其它装置的误动作或故障。

发明效果

根据本公开的方面所涉及的噪声滤波器装置，当反转信号发生电路发生了故障时，故障检测电路使第一或第二电气装置中的包括有源元件的电路的动作停止，从而能够不易发生其它装置的误动作或故障。

附图说明

图1是示意性地示出包括第一实施方式所涉及的噪声滤波器装置2的电力系统的构成例的框图。

图2是示意性地示出图1的噪声滤波器装置2的构成例的电路图。

图3是示意性地示出图2的反转信号发生电路11的构成例的电路图。

图4是示意性地示出图2的故障检测电路12的构成例的电路图。

图5是示意性地示出在第一实施方式所涉及的噪声滤波器装置2的模拟中所设置的电路的构成例的电路图。

图6是针对图5的电路进行的模拟的结果，是示出输入信号Vin及检测信号Vdet的时间变化的图表。

图7是示意性地示出第一实施方式的第一变形例所涉及的噪声滤波器装置2A的构成例的电路图。

图8是示意性地示出第一实施方式的第二变形例所涉及的噪声滤波器装置2B的构成例的电路图。

图9是示意性地示出第一实施方式的第三变形例所涉及的噪声滤波器装置2C的构成例的电路图。

图10是示意性地示出包括第二实施方式所涉及的噪声滤波器装置2的电力系统的构成例的框图。

图11是示意性地示出包括第三实施方式所涉及的噪声滤波器装置2D的电力系统的构成例的电路图。

图12是示意性地示出包括第四实施方式所涉及的噪声滤波器装置2E的电力系统的构成例的电路图。

图13是示意性地示出包括第五实施方式所涉及的噪声滤波器装置2F的电力系统的构成例的电路图。

附图标记说明

1、1Da电源装置；1Db逆变器；2、2A～2F噪声滤波器装置；3整流器；4功率因数调节器；5DC/DC转换器装置；6负载装置；6D马达；11、11A、11D～11F反转信号发生电路；12、12A故障检测电路；13显示器；21运算放大器；22、23基准电压源；31放大器；31A运算放大器；32、34基准电压源；33、35比较器；36逻辑和运算器；37控制电路；41、42运算放大器；100、200噪声源装置；B1～B2、B01～B03导线；C0、C01～C06、C1～C3、C11～C14、C21～C23、C41～C46电容器；D1、D2二极管；L1、L2共模扼流线圈；L3变压器；L4、L5、L41正常模式扼流线圈；L6变压器；Q21～Q24、Q41晶体管；R0、R1～R2、R11～R12、R21～R27、R31～R33、R41～R49电阻；T1、T2变压器；Z41齐纳二极管。

具体实施方式

以下，基于附图说明本公开的一方面所涉及的实施方式(以下也表述为“本实施方式”)。在各附图中，相同的附图标记表示同样的构成要素。

[应用例]

图1是示意性地示出包括第一实施方式涉及的噪声滤波器装置2的电力系统的构成例的框图。图1的电力系统例如具备电源装置1、噪声滤波器装置2、整流器3、功率因数调节器4、DC/DC转换器装置5以及负载装置6，这些构成要素由导线B1、B2相互连接。

在图1的例子中，也将连接到噪声滤波器装置2的左侧的电源装置1称为“第一电气装置”，将连接到噪声滤波器装置2的右侧的整流器3、功率因数调节器4、DC/DC转换器装置5以及负载装置6称为“第二电气装置”。换言之，图1的电力系统具备经由导线B1、B2相互连接的第一及第二电气装置、以及插入至导线B1、B2的噪声滤波器装置2。

第一及第二电气装置中的至少一方具备包括有源元件的电路，有可能从有源元件产生噪声信号。在图1的例子中，整流器3、功率因数调节器4、DC/DC转换器装置5以及负载装置6(第二电气装置)中的至少一部分具备包括有源元件的电路，也将这些构成要素统称为“噪声源装置100”。从噪声源装置100产生的噪声信号经由导线B1、B2作为正常模式噪声信号或共模噪声信号传播。因而，噪声滤波器装置2构成为将经由导线B1、B2传播的正常模式噪声信号及共模噪声信号中的至少一方降低。

噪声滤波器装置2具备有源滤波器，该有源滤波器包括产生具有与噪声信号的极性相反的极性的反转信号的有源元件。噪声滤波器装置2除有源滤波器之外，也可以还具备由电容器及电感器等无源元件构成的无源滤波器。

图2是示意性地示出图1的噪声滤波器装置2的构成例的电路图。噪声滤波器装置2至少具备反转信号发生电路11及故障检测电路12。

反转信号发生电路11检测流经导线B1、B2的噪声信号，产生具有与噪声信号的极性相反的极性的反转信号并将其注入导线B1、B2。反转信号发生电路11为了产生反转信号而包括例如运算放大器等有源元件。

故障检测电路12监视反转信号发生电路11是在正常动作还是发生了故障。故障检测电路12例如监视被输入噪声信号的反转信号发生电路11的输入电压，基于该输入电压来判断反转信号发生电路11是在正常动作还是发生了故障。如上所述，第一及第二电气装置中的至少一方具备包括有源元件的电路。故障检测电路12在判断为反转信号发生电路11发生了故障时，将示出反转信号发生电路11发生了故障的信号送到第一或第二电气装置(在图1的例子中为噪声源装置100)，从而使包括有源元件的电路的动作停止。

反转信号发生电路11包括由于过电压等而易于发生故障的有源元件。当反转信号发生电路11发生故障时，经由导线连接到噪声源装置100的其它装置暴露于噪声信号，或者位于噪声源装置100附近的其它装置暴露于电磁干扰，从而有可能使其它装置发生误动作或故障。根据本公开的实施方式，当反转信号发生电路11发生了故障时，故障检测电路12使噪声源装置100中的包括有源元件的电路的动作停止，从而能够不易发生其它装置的误动作或故障。

[第一实施方式]

以下，参照图1～图9说明包括第一实施方式所涉及的噪声滤波器装置的电力系统。

[第一实施方式的构成例]

参照图1进一步说明电力系统的各构成要素。

电源装置1供应规定电压及规定频率的交流电力。电源装置1可以是商用电网的电源设备，也可以取而代之具备例如直流电源装置及逆变器。

如上所述，在图1的例子中，噪声滤波器装置2于电源装置1与整流器3之间插入至导线B1、B2。噪声滤波器装置2构成为降低经由导线B1、B2传播的正常模式噪声信号及共模噪声信号。噪声滤波器装置2具备有源滤波器及无源滤波器。

整流器3将从电源装置1经由噪声滤波器装置2供应的交流电力转换为直流电力。整流器3也可以是具备二极管电桥的整流电路。另外，整流器3也可以是具备配合被输入的交流电压或交流电流的相位进行动作的开关元件的同步整流电路。

功率因数调节器4调节从整流器3输出的直流电力的功率因数。功率因数调节器4可以具备电感器和/或电容器等无源元件，也可以还具备晶体管及二极管等有源元件。

DC/DC转换器装置5将从功率因数调节器4输出的规定的直流电压转换为不同的直流电压。DC/DC转换器装置5例如具备逆变器电路、电感器或变压器、整流电路以及平滑化电路。DC/DC转换器装置5例如也可以构成为具备变压器以及设置于其初级侧的电感器和电容器的LLC谐振变换器。

负载装置6利用从DC/DC转换器装置5输出的直流电力进行动作而从事某些工作。负载装置6例如包括马达、蓄电池、传感器、通信装置等。

如上所述，整流器3包括二极管或开关元件作为有源元件。另外，如上所述，功率因数调节器4也可以具备二极管或晶体管作为有源元件。另外，如上所述，DC/DC转换器装置5包括逆变器电路的开关元件作为有源元件。另外，如上所述，负载装置6包括构成例如马达、蓄电池、传感器或者通信装置等的构成要素作为有源元件。整流器3、功率因数调节器4、DC/DC转换器装置5以及负载装置6中的至少一部分构成为在噪声滤波器装置2的控制下使包括有源元件的电路的动作停止。

参照图2～图4进一步说明噪声滤波器装置2。

参照图2，噪声滤波器装置2具备电容器C1～C3、C13～C14、共模扼流线圈L1、反转信号发生电路11、故障检测电路12以及显示器13。

电容器C1、C2分别连接在导线B1、B2与接地导体之间，使流经导线B1、B2的共模噪声信号旁通至接地导体而降低。也将这样被连接的电容器C1、C2称为“Y电容器”。

电容器C3跨导线B1、B2而连接，降低流经导线B1、B2的正常模式噪声信号。也将这样被连接的电容器C3称为“X电容器”。

共模扼流线圈L1具备插入至导线B1的绕组w1和插入至导线B2的绕组w2。绕组w1、w2以使流经导线B1、B2的共模噪声信号抵消的方式相互磁耦合。另外，共模扼流线圈L1还具备与绕组w1、w2磁耦合的绕组w3。换言之，绕组w3是与导线B1、B2磁耦合的电感器。

反转信号发生电路11经由绕组w3检测流经导线B1、B2的共模噪声信号。反转信号发生电路11例如检测产生于绕组w3的一端的电压，从而获取表示共模噪声信号的输入信号Vin。反转信号发生电路11产生具有与共模噪声信号的极性相反的极性的输出信号Vout(即反转信号)。反转信号发生电路11将输出信号Vout经由电容器C13、C14分别注入至导线B1、B2。

图3是示意性地示出图2的反转信号发生电路11的构成例的电路图。反转信号发生电路11例如是具备运算放大器21及电阻R21、R22的反转放大电路。运算放大器21的反转输入端子经由电阻R21连接到绕组w3，并经由电阻R22连接到输出端子。运算放大器21的非反转输入端子连接到接地导体。另外，运算放大器21连接到正的电源V+及负的电源V-。

绕组w3、反转信号发生电路11以及电容器C13、C14作为降低流经导线B1、B2的共模噪声信号的有源滤波器进行动作。另一方面，电容器C1～C3及绕组w1、w2作为降低流经导线B1、B2的正常模式噪声信号及共模噪声信号的无源滤波器进行动作。

故障检测电路12监视向反转信号发生电路11输入的输入信号Vin的电压，基于该输入信号Vin的电压，判断反转信号发生电路11是在正常动作还是发生了故障。故障检测电路12例如在输入信号Vin的电压的绝对值超过预定的阈值而增大时，判断为反转信号发生电路11发生了故障。故障检测电路12在判断为反转信号发生电路11发生了故障时，将示出反转信号发生电路11发生了故障的信号送到噪声源装置100，从而使包括有源元件的电路的动作停止。另外，故障检测电路12在判断为反转信号发生电路11发生了故障时，将示出反转信号发生电路11发生了故障的信号送到显示器13，从而使显示器13显示反转信号发生电路11发生了故障。

图4是示意性地示出图2的故障检测电路12的构成例的电路图。故障检测电路12例如具备基准电压源32、34、比较器33、35、逻辑和运算器36以及控制电路37。

放大器31将输入信号Vin放大，并将其输入到比较器33的反转输入端子及比较器35的非反转输入端子。

基准电压源32产生预定的上限基准电压，并将其输入到比较器33的非反转输入端子。比较器33判断放大的输入信号Vin的电压是否超过上限基准电压，并将示出其结果的信号输入到逻辑和运算器36的第一输入端子。

基准电压源34产生预定的下限基准电压，并将其输入到比较器35的反转输入端子。比较器35判断放大的输入信号Vin的电压是否超过下限基准电压，并将示出其结果的信号输入到逻辑和运算器36的第二输入端子。

逻辑和运算器36判断放大的输入信号Vin的电压是否包含在上限基准电压与下限基准电压之间的范围，并将示出其结果的信号送到控制电路37。

控制电路37基于逻辑和运算器36的输出信号，判断反转信号发生电路11是在正常动作还是发生了故障。例如，上限基准电压及下限基准电压也可以是具有相互相等的绝对值的正电压及负电压。在这种情况下，控制电路37能够检测由于反转信号发生电路11的故障而使输入信号Vin的电压的绝对值超过预定的阈值而增大的状态。控制电路37在判断为反转信号发生电路11发生了故障时，将示出反转信号发生电路11发生了故障的信号送到噪声源装置100及显示器13。

显示器13例如包括发光二极管。显示器13例如在反转信号发生电路11发生了故障时点亮。

[第一实施方式的动作例]

接着，参照图5和图6进一步说明故障检测电路12基于输入信号Vin的电压来判断反转信号发生电路11是在正常动作还是发生了故障。

图5是示意性地示出在第一实施方式所涉及的噪声滤波器装置2的模拟中所设置的电路的构成例的电路图。在模拟中，设置了图5的反转信号发生电路11A及故障检测电路12A。反转信号发生电路11A及故障检测电路12A的输入端子(被输入输入信号Vin的端子)经由电容器C0及电阻R0连接到接地导体。反转信号发生电路11A除运算放大器21及电阻R21、R22之外还具备电容器C21、二极管D1、D2、晶体管Q21～Q22以及电阻R23～R25。故障检测电路12A具备运算放大器31A及电阻R31～R33。在模拟中，当被输入表示共模噪声信号的输入信号Vin时，计算了故障检测电路12A的检测信号Vdet的时间变化。图5的运算放大器31A对应于图4的放大器31，检测信号Vdet对应于图4的放大器31的输出端子的电压。

图6是针对图5的电路进行的模拟的结果，其是示出输入信号Vin及检测信号Vdet的时间变化的图表。当反转信号发生电路11的运算放大器21正常动作时，检测信号Vdet的电压稍微延迟地追随表示共模噪声信号的输入信号Vin的电压的变化。另一方面，当反转信号发生电路11的运算放大器21发生了故障时，检测信号Vdet的电压以不同于正常时的方式发生变化。例如，当故障时，检测信号Vdet的电压的绝对值的峰值有时会大于正常时的峰值。另外，当故障时，某瞬间的检测信号Vdet的电压有时不追随输入信号Vin的电压而在规定时间内被保持。因而，例如预先测定正常时的检测信号Vdet的电压并将其设定为基准电压，通过检测检测信号Vdet的电压从基准电压增大，从而能够检测反转信号发生电路11的故障。

反转信号发生电路11有可能由于各种原因而发生故障。例如，反转信号发生电路11有时会由于其输出端子短路到接地导体而发生故障。另外，反转信号发生电路11有时会由于其运算放大器21的电源V+及V-停止或者在电源V+和V-的内部产生短路而发生故障。不管在哪种情况下，从反转信号发生电路11注入导线B1、B2的反转信号总是为零。由于注入导线B1、B2的反转信号是零，因此，噪声信号不被抵消，输入信号Vin的电压增大。因而，故障检测电路12通过检测输入信号Vin的电压的绝对值超过阈值而增大的状态，从而能够判断反转信号发生电路11发生了故障。

[第一实施方式的变形例]

以上，详细说明了本公开的实施方式，但至此为止的说明在所有方面不过是本公开的例示。当然能够不脱离本公开的范围地进行各种改进或变形。例如，能够进行如下的变更。需要注意的是，以下对于与上述实施方式同样的构成要素使用同样的附图标记，对于与上述实施方式同样的点，适当地省略了说明。以下的变形例能够适当地进行组合。

图7是示意性地示出第一实施方式的第一变形例所涉及的噪声滤波器装置2A的构成例的电路图。噪声滤波器装置2A具备电容器C11、C12及共模扼流线圈L2以代替图2的共模扼流线圈L1及电容器C13、C14。

电容器C11、C12分别连接到导线B1、B2。

共模扼流线圈L2具备插入到导线B1的绕组w4和插入到导线B2的绕组w5。绕组w4、w5以将流经导线B1、B2的共模噪声信号抵消的方式相互磁耦合。另外，共模扼流线圈L2还具备与绕组w4、w5磁耦合的绕组w6。换言之，绕组w6是与导线B1、B2磁耦合的电感器。

反转信号发生电路11经由电容器C11、C12检测流经导线B1、B2的共模噪声信号。另外，反转信号发生电路11将输出信号Vout经由绕组w6分别注入到导线B1、B2。

在图2的例子中，经由与导线B1、B2磁耦合的绕组w3检测共模噪声信号，但如图7所示，也可以经由电容器C11、C12检测共模噪声信号。另外，在图2的例子中，经由电容器C13、C14将反转信号分别注入到导线B1、B2，但也可以如图7所示，经由绕组w6将反转信号分别注入到导线B1、B2。

图8是示意性地示出第一实施方式的第二变形例所涉及的噪声滤波器装置2B的构成例的电路图。噪声滤波器装置2B具备共模扼流线圈L2以代替图2的电容器C13、C14。

图9是示意性地示出第一实施方式的第三变形例所涉及的噪声滤波器装置2C的构成例的电路图。噪声滤波器装置2C具备电容器C11、C12以代替图2的共模扼流线圈L1。

在图2、图7～图9的例子中，对于反转信号发生电路11的输入端子经由绕组w3(即电感器)或者电容器C11、C12连接到导线B1、B2的情况进行了说明。但是，如后面在图13的例子中所描述的，反转信号发生电路11的输入端子也可以经由电阻连接到导线。

也可以是，故障检测电路12例如在输入信号Vin的电压不再从预定的电压(例如接地导体的电压)发生变化时，判断为反转信号发生电路11发生了故障。例如，反转信号发生电路11有时会由于其输入端子短路到接地导体而发生故障。在这种情况下，故障检测电路12的输入端子也短路到接地导体。因而，故障检测电路12能够通过检测出输入信号Vin的电压不再从接地导体的电压发生变化的状态，从而判断为反转信号发生电路11发生了故障。基准电压源32的上限基准电压和基准电压源34的下限基准电压设定为相互相等或者实际上相等的电压(例如接地导体的电压)。在这种情况下，控制电路37能够检测由于反转信号发生电路11的故障而导致输入信号Vin的电压不再从预定的电压(例如接地导体的电压)发生变化的状态。

噪声滤波器装置2也可以省略显示器13。由此，能够削减尺寸及成本。

噪声滤波器装置2也可以构成为不输出使噪声源装置100中的包括有源元件的电路的动作停止的信号。在这种情况下，电力系统的用户能够通过查看显示器13而明白反转信号发生电路11发生了故障，并将噪声源装置100中的包括有源元件的电路(或者整个电力系统)的动作停止。

电力系统也可以具备直流的电源装置以代替交流的电源装置1及整流器3。另外，电力系统也可以具备逆变器及交流的负载装置以代替直流的负载装置6。本公开的实施方式所涉及的噪声滤波器装置2也可以应用于这些情况下，即使反转信号发生电路11发生故障，也能够不易发生其它装置的误动作或故障。

[第一实施方式的效果]

根据第一实施方式所涉及的噪声滤波器装置2，当反转信号发生电路11发生了故障时，故障检测电路12使噪声源装置100中的包括有源元件的电路的动作停止，从而能够不易发生其它装置的误动作或故障。一般地，无源元件非常不易发生故障，但有源元件与无源元件相比易于发生故障。根据第一实施方式所涉及的噪声滤波器装置2，即使包括有源元件的反转信号发生电路11发生故障，也能够减少发生了故障的反转信号发生电路11对其它装置的影响。

另外，根据第一实施方式所涉及的噪声滤波器装置2，通过使显示器13显示反转信号发生电路11发生了故障，从而电力系统的用户能够修理或更换发生了故障的反转信号发生电路11。

多个电力系统也可以连接到共用的电源装置1(例如商用电网的电源设备)。在这种情况下，若没有噪声滤波器装置2，则有可能在某电力系统中产生的噪声信号经由电源装置1到达其它电力系统，使得其它电力系统的装置发生误动作或故障。根据第一实施方式所涉及的噪声滤波器装置2，由于具备噪声滤波器装置2，从而能够减少传播到其它电力系统的噪声信号。

在噪声滤波器装置不具备有源滤波器而仅具备无源滤波器的情况下，为了充分地降低噪声信号，噪声滤波器装置需要构成为包括多级的滤波器(例如多个共模扼流线圈)。另一方面，根据第一实施方式所涉及的噪声滤波器装置2，通过具备有源滤波器，从而能够削减例如共模扼流线圈的个数，与仅具备无源滤波器的情况相比能够小型化。

在本公开的各实施方式中，对于导线是电力线的情况进行了说明，但实施方式涉及的噪声滤波器装置也能够同样应用于导线是信号线的情况。

[第二实施方式]

图10是示意性地示出包括第二实施方式涉及的噪声滤波器装置2的电力系统的构成例的框图。如图10所示，噪声滤波器装置2也可以在DC/DC转换器装置5与负载装置6之间插入至导线B1、B2。

在图10的例子中，也将连接到噪声滤波器装置2的左侧的整流器3、功率因数调节器4以及DC/DC转换器装置5称为“第一电气装置”，将连接到噪声滤波器装置2的右侧的负载装置6称为“第二电气装置”。换言之，图10的电力系统具备经由导线B1、B2相互连接的第一及第二电气装置、以及插入至导线B1、B2的噪声滤波器装置2。

第一及第二电气装置中的至少一方具备包括有源元件的电路，有可能从有源元件产生噪声信号。在图10的例子中，整流器3、功率因数调节器4以及DC/DC转换器装置5(第一电气装置)中的至少一部分具备包括有源元件的电路，也将这些构成要素统称为“噪声源装置200”。从噪声源装置200产生的噪声信号经由导线B1、B2作为正常模式噪声信号或共模噪声信号进行传播。因而，噪声滤波器装置2构成为降低经由导线B1、B2传播的正常模式噪声信号和共模噪声信号中的至少一方。

图10的噪声滤波器装置2与图1的噪声滤波器装置2同样地构成，至少具备反转信号发生电路11及故障检测电路12。反转信号发生电路11检测流经导线B1、B2的噪声信号，产生具有与噪声信号的极性相反的极性的反转信号并将其注入到导线B1、B2。故障检测电路12监视反转信号发生电路11是在正常动作还是发生了故障。故障检测电路12在判断为反转信号发生电路11发生了故障时，将示出反转信号发生电路11发生了故障的信号送到噪声源装置200，从而使包括有源元件的电路的动作停止。

根据第二实施方式涉及的噪声滤波器装置2，当反转信号发生电路11发生了故障时，故障检测电路12使噪声源装置200中的包括有源元件的电路的动作停止，从而能够不易发生其它装置(例如负载装置6)的误动作或故障。

另外，负载装置6也包括有源元件，因此，故障检测电路12在判断为反转信号发生电路11发生了故障时，将示出反转信号发生电路11发生了故障的信号送到负载装置6，从而也可以使包括有源元件的电路的动作停止。

本公开的实施方式涉及的电力系统也可以具备图1的噪声滤波器装置2和图10的噪声滤波器装置2两者。另外，噪声滤波器装置2也可以在不同于图1和图10的例子的位置、例如在整流器3与功率因数调节器4之间和/或功率因数调节器4与DC/DC转换器装置5之间插入至导线B1、B2。

[第三实施方式]

图11是示意性地示出包括第三实施方式涉及的噪声滤波器装置2D的电力系统的构成例的电路图。本公开的实施方式涉及的噪声滤波器装置2D也可以在不同于第一实施方式的电气装置之间插入至不同于第一实施方式的导线。

图11的电力系统具备电源装置1Da、逆变器1Db、噪声滤波器装置2D以及马达6D。

电源装置1Da供应规定电压的直流电力。逆变器1Db根据由电源装置1Da供应的直流电力产生三相交流电力。由逆变器1Db产生的三相交流电力经由导线B01～B03供应到马达6D。噪声滤波器装置2D在逆变器1Db与马达6D之间插入至导线B01～B03。

在图11的例子中，也将连接到噪声滤波器装置2D的左侧的电源装置1Da及逆变器1Db称为“第一电气装置”，将连接到噪声滤波器装置2D的右侧的马达6D称为“第二电气装置”。换言之，图11的电力系统具备经由导线B01～B03相互连接的第一及第二电气装置、以及插入至导线B01～B03的噪声滤波器装置2D。

噪声滤波器装置2D具备电容器C01～C06、变压器L3、反转信号发生电路11D、故障检测电路12以及显示器13。

电容器C01～C03分别连接到导线B01～B03。另外，电容器C04～C06也分别连接到导线B01～B03。

变压器L3具有一个初级绕组和分别插入至导线B01～B03的三个次级绕组。

反转信号发生电路11D经由电容器C01～C03获取表示流经导线B01～B03的共模噪声信号的输入信号Vin1。反转信号发生电路11D经由电容器C04～C06获取表示流经导线B01～B03的共模噪声信号的输入信号Vin2。反转信号发生电路11D产生具有与共模噪声信号的极性相反的极性的输出信号Vout1、Vout2(即反转信号)。反转信号发生电路11D将输出信号Vout1、Vout2施加到变压器L3的初级绕组的两端，经由变压器L3分别注入到导线B01～B03。

反转信号发生电路11D具备运算放大器21、基准电压源22、23、电容器C22、C23、晶体管Q21～Q24以及电阻R21、R22。

图11的故障检测电路12和显示器13与图2的故障检测电路12和显示器13同样地构成。

噪声滤波器装置2D由于具备以上的构成，从而作为降低流经导线B01～B03的共模噪声信号的有源滤波器进行动作。

根据第三实施方式涉及的噪声滤波器装置2D，当反转信号发生电路11D发生了故障时，故障检测电路12使逆变器1Db中的包括有源元件的电路的动作停止，从而能够不易发生其它装置(例如马达6D)的误动作或故障。

[第四实施方式]

图12是示意性地示出包括第四实施方式所涉及的噪声滤波器装置2E的电力系统的构成例的电路图。

噪声滤波器装置2E具备反转信号发生电路11E、故障检测电路12、显示器13、电容器C1～C2、C11～C12、正常模式扼流线圈L4、L5、变压器L6以及电阻R1～R2、R11～R12。

反转信号发生电路11E经由电容器C11、C12检测流经导线B1、B2的正常模式噪声信号。反转信号发生电路11E产生具有与正常模式噪声信号的极性相反的极性的输出信号(即反转信号)。反转信号发生电路11E将输出信号经由变压器L6分别注入到导线B1、B2。反转信号发生电路11E具备运算放大器21、电容器C21、电阻R21、R22、R26、R27以及变压器T1、T2。电容器C11、C12、反转信号发生电路11E以及变压器L6作为降低流经导线B1、B2的正常模式噪声信号的有源滤波器进行动作。

根据第四实施方式所涉及的噪声滤波器装置2E，当反转信号发生电路11E发生了故障时，故障检测电路12使噪声源装置100中的包括有源元件的电路的动作停止，从而能够不易发生其它装置的误动作或故障。

[第五实施方式]

图13是示意性地示出包括第五实施方式所涉及的噪声滤波器装置2F的电力系统的构成例的电路图。

噪声滤波器装置2F具备反转信号发生电路11F、故障检测电路12、显示器13、电容器C1～C2、正常模式扼流线圈L4、L5以及电阻R1～R2。

反转信号发生电路11F具备运算放大器41、42、电容器C41～C46、正常模式扼流线圈L41、齐纳二极管Z41、晶体管Q41以及电阻R41～R49。运算放大器41、电容器C43以及电阻R48、R49检测流经导线B1的正常模式噪声信号。运算放大器42、电容器C42、晶体管Q41以及电阻R44、R45产生具有与正常模式噪声信号的极性相反的极性的反转信号。反转信号经由电阻R46、R47注入到导线B1。在图13的例子中，反转信号发生电路11F经由电阻R48检测流经导线B1的正常模式噪声信号。

根据第五实施方式所涉及的噪声滤波器装置2F，当反转信号发生电路11F发生了故障时，故障检测电路12使噪声源装置100中的包括有源元件的电路的动作停止，从而能够不易发生其它装置的误动作或故障。

[总结]

本公开的各方面所涉及的噪声滤波器装置和电力系统也可以表达如下：

本公开的一方面涉及的噪声滤波器装置2插入至将第一及第二电气装置相互连接的导线B1、B2。噪声滤波器装置2具备：反转信号发生电路11，检测流经导线B1、B2的噪声信号，产生具有与噪声信号的极性相反的极性的反转信号并将该反转信号注入到导线B1、B2；以及故障检测电路12，监视反转信号发生电路11是在正常动作还是发生了故障。第一及第二电气装置中的至少一方具备包括有源元件的电路。故障检测电路12将示出反转信号发生电路11发生了故障的信号送到第一或第二电气装置，从而使包括有源元件的电路的动作停止。

在本公开的一方面涉及的噪声滤波器装置2中，也可以是，故障检测电路12监视被输入噪声信号的反转信号发生电路11的输入电压，当输入电压的绝对值超过预定的阈值而增大时，输出示出反转信号发生电路11发生了故障的信号。

在本公开的一方面涉及的噪声滤波器装置2中，也可以是，故障检测电路12监视被输入噪声信号的反转信号发生电路11的输入电压，当输入电压不再从预定的电压发生变化时，输出示出反转信号发生电路11发生了故障的信号。

在本公开的一方面涉及的噪声滤波器装置2、2B中，也可以是，噪声滤波器装置2、2B还具备与导线B1、B2磁耦合的电感器。在这种情况下，反转信号发生电路11经由电感器检测噪声信号。

在本公开的一方面涉及的噪声滤波器装置2A、2C～2E中，也可以是，噪声滤波器装置2A、2C～2E还具备连接到导线B1、B2的电容器C11～C12、C01～C06。在这种情况下，反转信号发生电路11、11D、11E经由电容器C11～C12、C01～C06来检测噪声信号。

在本公开的一方面涉及的噪声滤波器装置2F中，也可以是，噪声滤波器装置2F还具备连接到导线B1的电阻R48。在这种情况下，反转信号发生电路11F经由电阻R48来检测噪声信号。

在本公开的一方面涉及的噪声滤波器装置2中，也可以是，噪声滤波器装置2还具备显示器13。在这种情况下，故障检测电路12将示出反转信号发生电路11发生了故障的信号送到显示器13，从而使显示器13显示反转信号发生电路11发生了故障。

本公开的一方面涉及的电力系统具备：第一及第二电气装置，经由导线B1、B2相互连接；以及噪声滤波器装置2，插入至导线B1、B2。

工业实用性

本公开的一方面涉及的噪声滤波器装置例如能够应用于电力系统，该电力系统作为被输入交流电力并输出2kW左右的大小的直流电力的电源系统进行动作。