[发明专利]用于电流滤波的电路结构

说明书

一种用于电流滤波的电路结构，其中该电路结构被设置在提供电流的电源与负载之间；以及所述电流包括第一电流分量和第二电流分量；所述电路结构包括：第一电路，被设置为用于接收并过滤所述第一电流分量；电流控制设备，被设置为用于接收并调整所述第二电流分量并将被调整的电流提供给所述负载；以及控制电路，被设置为用于将控制信号提供给所述电流控制设备以控制所述第二电流分量的调整。所述控制电路还被设置为用于检测与所述电流控制设备相关联的一个或多个操作参数，并基于所述一个或多个检测到的操作参数来确定所述控制信号。

技术领域

本发明涉及一种用于电流滤波的电路结构，且更具体地但非排他性地涉及一种功率半导体滤波器电路，其具有适于动态调整滤波器电路频率响应的控制机构。

背景技术

电子滤波器广泛见诸电路中以过滤功率信号。图1是示意性功率电子系统100的电路框图，为一逆变器应用；其包括设置在开关网络104与负载106之间的电子滤波器102。在图1中，开关网络104是噪声源，其生成包含需要保留的频率分量(例如50Hz)和其它需要除去的频率分量(例如10kHz、20kHz和30kHz)的功率(例如电压或电流)波形。为了仅向负载106提供具有需要保留的频率分量的功率信号，设置在开关网络104与负载106之间的电子滤波器102被设置为仅允许50Hz分量被传送给负载。电子滤波器102被设置为大体减弱所有其它需要除去的频率分量，以阻止它们到达负载106。在理想情况下，对于需要保留的频率，滤波器102输出的电压和电流应当与输入给滤波器102的电压和电流相同。另一方面，对于需要除去的频率，滤波器102输出的电压和电流应当为零。

一般而言，用于功率应用的简单电子滤波器仅包括无源电路组件，例如电阻器、电感器和电容器。这些组件的参数基于所需的滤波器类型(例如，低通、高通和带阻)以及所需的性能指标(例如截止频率、品质因子)来选择。与此类电子滤波器相关联的问题包括其较大的尺寸；其较易造成谐振(尤其对于高阶滤波器)；其可变的截止频率(主要由于电路组件的显著公差)；以及对其调整的不灵活性。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于电流(或电流信号)滤波的电路结构，其中该电路结构被设置在提供电流的电源与负载之间；该电流包括第一电流分量和第二电流分量；该电路结构包括：第一电路，被设置为用于接收并过滤该第一电流分量；电流控制设备，被设置为用于接收并调整该第二电流分量并将被调整的电流提供给该负载；以及控制电路，被设置为用于将控制信号提供给该电流控制设备以控制第二电流分量的调整；其中该控制电路还被设置为用于检测与电流控制设备相关联的一个或多个操作参数，并基于该一个或多个检测到的操作参数确定该控制信号。优选地，要被过滤的电流仅分解为第一电流分量和第二电流分量。此外，要被过滤的电流可以包括不同的频率分量，其一些要被保留，一些要被过滤掉。第一电路滤波器通过阻止第一电流分量到达负载来过滤第一电流分量。

在该第一方面的一个实施方式中，与该电流控制设备相关联的操作参数包括以下的至少一者：该电流控制设备两端的电压差、该第二电流分量的大小以、及该第二电流分量的频率。该操作参数还可以包括该被调整的电流的大小和/或该被调整的电流的频率。

在该第一方面的一个实施方式中，该控制电路包括：电压控制电路，具有电压传感器，被设置为用于检测该电流控制设备两端的电压差；以及电压控制器，被设置为用于将该检测到的电压差与电压参考值进行比较以确定该控制信号；其中该控制信号用于将该检测到的电压差与该电压参考值之间的差最小化。

在该第一方面的一个实施方式中，该电压控制器包括误差放大器。

在该第一方面的一个实施方式中，该电压控制电路是是闭环形式。

在该第一方面的一个实施方式中，该电压参考值是预定的。

在该第一方面的一个实施方式中，该电压参考值是可动态调节的。该电路结构的频率传递特性因此可以动态调节。