[发明专利]补偿滤波器和用于启动补偿滤波器的方法

说明书

说明一种用于使共模干扰衰减的补偿滤波器。该补偿滤波器具有电线、电放大器、在电线与电放大器的输入端之间的耦合输出电路、在放大器的输出端与电线之间的耦合输入电路和时间开关。所述时间开关与耦合输入电路串联地连接在放大器的输出端与电线之间。

技术领域

本发明涉及补偿滤波器，该补偿滤波器例如能够被用于降低干扰、如泄漏电流，并且涉及用于启动相应的补偿滤波器的方法。

背景技术

耗电器可以与能量源、例如电网连接。在相应的电气系统中，不同种类的电流可以流动。一方面，通常的电流流动用于运行耗电器。另一方面，如果壳体与导电的相连接，则可能产生不期望的电流、例如故障电流。这些不期望的电流危害耗电器的相应的用户的健康并且必须被防止。泄漏电流形成第三种类。泄漏电流是在通常的运行条件下在不期望的电流路径中流动的电流。

泄漏电流在此是特殊形式的共模电流。泄漏电流在具有故障电流保护开关（FI开关）的设备中经常导致问题，因为这些问题可能使故障电流保护开关触发并且因此干扰可靠的运行，其中所述故障电流保护开关被设置用于保护相应的用户的健康。

从EP 3113361 A1中已知如下电路，所述电路能够被用于降低泄漏电流。

防止故障电流保护开关通过泄漏电流的触发的另一可能性在于使用分离变压器。分离变压器的使用经常被执行，以便防止故障电流保护开关根据静态泄漏电流的触发。电流分离导致，泄漏电流几乎完全在分离变压器的次级侧上流动并且因此不被位于初级侧上的故障电流保护开关检测到。然而，由于一些缺点而不期望使用分离变压器。结构尺寸在较高额定电流的情况下显著增加，使得分离变压器变大且变重。这尤其例如在移动机器的情况下可以是排除标准。高损耗功率和与此相联系的高温度是分离变压器的其他缺点。

另一可能性在于，使用具有固定端子的电网引线。于是可以舍弃故障电流保护开关。不过在此情况下不利的是，设备或机器是位置固定的。

电能可以利用三相线路来提供。在电网引线插入到400V电网上期间，在此短时间地产生电网不对称性，该电网不对称性可能引起，在插入的瞬间，电容性电网连接的星点电压不等于零。这是通过瞬态的泄漏电流使故障电流保护开关触发的另一可能性。

因此存在对补偿电路的期望，所述补偿电路使电线中的共模干扰、诸如泄漏电流衰减并且能够实现在故障电流保护开关后面可插接地使用耗电器。

发明内容

该任务通过独立权利要求的主题来解决。从属权利要求说明有利的设计方案。

补偿滤波器具有第一端口、第二端口和在第一端口与第二端口之间的电线。此外，补偿滤波器具有电放大器，该电放大器具有输入端和输出端。附加地，该滤波器具有连接在电线与放大器的输入端之间的耦合输出电路和连接在放大器的输出端与电线之间的耦合输入电路。此外，该补偿滤波器具有时间开关。该补偿滤波器被设置用于使电线中的共模干扰衰减。时间开关与耦合输入电路串联地连接在放大器的输出端与电线之间。

该补偿滤波器因此提供如下可能性：通过由耦合输出电路、放大器和耦合输入电路构成的回路使共模干扰衰减。电线中的干扰经由耦合输出电路至少部分地被传送给放大器。该放大器输出补偿信号，该补偿信号经由耦合输入电路被耦合输入到电线中。放大系数优选地使得针对确定的干扰信号产生相同频率、相同相位和相同幅度但是相反符号的相应的补偿信号。

该放大器在此可以包括电子电路部件。这样，该放大器例如可以包含运算放大器。

认识到了，相应的放大器的使用引起起振过程。即，持续一定的时间，直到补偿滤波器的具有耦合输入电路、放大器和耦合输出电路的子电路有效地运转。在该时间期间，电线中的干扰也许不能足够强地被衰减。通过该时间开关与耦合输入电路串联地连接在放大器的输出端与电线之间，存在如下可能性：只有当起振过程完成并且放大器利用其电子部件以期望的方式工作时才接通放大器，即将开关闭合。