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WO2016066484A2 - Inverter and reactor for rejecting common-mode interferences - Google Patents

Inverter and reactor for rejecting common-mode interferences Download PDF

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Publication number
WO2016066484A2
WO2016066484A2 PCT/EP2015/074329 EP2015074329W WO2016066484A2 WO 2016066484 A2 WO2016066484 A2 WO 2016066484A2 EP 2015074329 W EP2015074329 W EP 2015074329W WO 2016066484 A2 WO2016066484 A2 WO 2016066484A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
windings
inverter
core
common
common core
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2015/074329
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German (de)
French (fr)
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WO2016066484A3 (en
Inventor
Carsten Ewig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMA Solar Technology AG
Original Assignee
SMA Solar Technology AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMA Solar Technology AG filed Critical SMA Solar Technology AG
Publication of WO2016066484A2 publication Critical patent/WO2016066484A2/en
Publication of WO2016066484A3 publication Critical patent/WO2016066484A3/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/12—Arrangements for reducing harmonics from AC input or output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/12—Arrangements for reducing harmonics from AC input or output
    • H02M1/123—Suppression of common mode voltage or current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/14—Arrangements for reducing ripples from DC input or output

Definitions

  • the invention relates to an inverter having at least one inverter bridge, wherein an input-side DC reactor for suppressing common mode noise on DC lines of the inverter and an output side AC reactor for suppressing common mode noise is provided on AC lines of the inverter.
  • Each of the chokes has at least two windings, which are magnetically coupled to one another.
  • Each of the windings of the DC reactor is connected upstream of an input of the AC bridge and each of the windings of the AC reactor is connected downstream of an output of the inverter bridge.
  • the invention further relates to a choke suitable for use in a power converter for suppressing common mode noise.
  • Inverters of the type mentioned are used as power converters, for example in photovoltaic systems (PV systems) for converting a direct current provided by a photovoltaic generator (PV generator) into an alternating current that is suitable for feeding into a power supply network.
  • PV systems photovoltaic systems
  • switching devices of the inverter bridge are suitably driven (clocked) according to a modulation method, usually a pulse width modulation method (PWM), in order to convert the supplied direct current into alternating current.
  • PWM pulse width modulation method
  • the timing of the switching elements takes place at a frequency which is higher by a multiple than the frequency of the generated alternating current, which is also referred to below as the mains frequency.
  • the inverter bridge is usually followed by an AC filter, also called a sinusoidal filter.
  • an AC filter also called a sinusoidal filter.
  • the above-mentioned AC choke is present, with the particular common mode noise, ie disturbances that are characterized by a same direction current flow on the
  • inverters in particular inverters for PV systems, often have a DC converter, also called DC (direct current) / DC converter, connected upstream of the inverter bridge as the DC input stage. Between the DC / DC converter and the inverter bridge, a DC link with an intermediate circuit capacitor is often arranged.
  • the DC / DC converter is used for voltage adjustment of the DC voltage generated by the PV generators to a DC voltage required by the inverter bridge as an input voltage.
  • step-up and / or step-down converter are used, which also have a clocked switching element in conjunction with an inductor and / or a capacitor.
  • the timing of the switching device of the DC / DC converter leads to EMC interference at the DC input terminals of the inverter, which are suppressed by the aforementioned DC choke as possible.
  • said common mode noise may occur in power converters that have clocked switching devices and convert DC to AC or vice versa.
  • these also include power converters that work in the opposite or bidirectional power flow direction, such as switching power supplies or battery charging and discharging converters.
  • the aforementioned chokes achieve the respective suppression of common mode noise by a magnetic coupling of their respective windings, wherein the two respective windings are wound or connected in such a way that magnetic fields induced by normal mode currents cancel each other out, so that the chokes have no or the smallest possible inductance for Represent push-pull currents.
  • magnetic fields induced by common-mode currents from the windings add constructively in each case, so that the chokes for common-mode currents represent a high inductance and accordingly dampen the temporal variation of common-mode currents accordingly.
  • an inverter which has a DC / DC converter on the DC side and an inverter bridge on the AC side. At least two chokes are provided for suppressing common mode noise, at least one of which is common to the
  • the publication DE 691 13080 T2 discloses a power supply device which has a choke with one core and three windings, wherein two of the three windings are respectively arranged on an input-side AC line and the third winding is arranged on one of the output-side AC lines. The three windings are equal to each other so that a sum of windings of these windings is equal to zero.
  • the document US 20140266507 A1 discloses a common mode choke having four windings on a common core and can be used in an input or output filter of a power supply.
  • two of the four windings can each be assigned to one of two inputs with two input lines each.
  • two of the four windings can each be assigned to one of two outputs, each with two output lines.
  • An inventive inverter of the type mentioned is characterized in that the at least two DC windings and the at least two AC windings are magnetically coupled to each other.
  • an inverter according to the invention thus virtually all windings are magnetically coupled to each other, whereby both normal mode noise within the individual branches (DC or AC) are compensated, as well as can be compensated disorders that correlated on the DC and the AC side ,
  • the at least two DC windings and the at least two AC windings are arranged on a common core and thus form a combined throttle.
  • the common core requires less core volume than separate cores for a DC side and an AC side choke, saving material and thus cost, weight and space.
  • each of the windings can be arranged on a separate section of the common core.
  • an insulation layer is arranged in the overlap region between one of the DC windings and one of the AC windings.
  • a magnetic coupling can be achieved with the appropriate type of galvanic separation with sufficient insulation strength in the described ways.
  • one of the DC windings and one of the AC windings overlapping in a region of the common core and the other of the DC windings and the other of the AC windings are arranged overlapping in another region of the core.
  • the magnetic fields generated by the AC or DC windings can compensate each other optimally and stray fields are minimized.
  • the common core of the combined throttle is a toroidal core. A toroidal core provides a good magnetic coupling of the windings with low stray fields with low material usage.
  • the magnetic coupling and winding directions of the DC windings and the AC windings are designed such that common-mode currents flowing in phase through the DC lines and the AC lines produce magnetic fields in the core which add constructively. In this way, in addition to the differential mode interference of the individual sides (DC or AC) as well
  • Common mode noise is particularly effectively compensated, which is correlated on the DC and AC sides.
  • inverter is between DC terminals of the inverter and the DC terminals of the inverter bridge, a DC / DC converter and an intermediate circuit is arranged, wherein the DC windings are connected upstream or downstream of the DC / DC converter.
  • the common core has a center leg and is designed as El, EE, FF, UIU or CIC core.
  • a further turn is arranged on the middle leg.
  • the further winding can be connected via a drive circuit to the intermediate circuit, whereby any asymmetries of the magnetic fields in the core of the throttle can be compensated by suitable current supply with an alternating current.
  • the drive circuit can actively control the further winding by means of an amplifier or driver circuit, which can be filtered or the like via filters. connected to the DC link.
  • the drive circuit may also be constructed using passive components, for example resistors and / or capacitors. It is also conceivable, instead of or in addition to the control shown here, the further winding to compensate for asymmetries, the further winding for
  • a choke according to the invention for suppressing common mode noise in a power converter has at least two DC windings and at least two AC windings, wherein the at least two
  • DC windings and the at least two AC windings are arranged on a common core.
  • the arrangement of the DC and AC windings on a core, these are magnetically coupled with each other. This results in the advantages described in connection with the inverter.
  • the common core is a toroidal core. Also advantageously overlap the windings on the common core in whole or in part, wherein in the overlap region between one of the DC windings and one of the AC windings, an insulating layer is arranged.
  • the DC windings overlap in a region of the common core and the AC windings are arranged in another region of the common core. It is also possible that one of the same current windings and one of the AC windings in a region of the common core overlapping and the other of the DC windings and the other of the AC windings are arranged overlapping in another region of the core.
  • the common core has a center leg, on which a further turn is arranged.
  • the DC windings are adapted to be connected to DC lines of a power converter
  • the AC windings are adapted to be connected to AC lines of a power converter.
  • a DC winding is to be understood as meaning a winding configured for winding into a DC circuit.
  • an AC winding designates a winding configured for grinding in an AC circuit.
  • the device of a winding may relate to the selected number of turns, the cross section of the winding and the insulation material of the winding used, but also to the positioning of the winding and in particular their connections on or on the core.
  • the DC windings and the AC windings each have two ends, wherein the ends of the DC windings are arranged on a first side of the throttle and the ends of the AC windings on a first side of the opposite side of the throttle.
  • a configured choke is particularly well suited for installation in an inverter, since the DC and the AC windings have correspondingly spatially separated connections.
  • a suitable insulation quality between the DC and the AC side already results from the mechanical structure of the throttle.
  • the position and, if necessary, marking of connections also helps to avoid wiring errors when assembling devices and thus to comply with standards within the scope of insulation coordination.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an inverter of a first embodiment
  • FIG. 2 is a schematic representation of the inverter of the first embodiment in a housing
  • Fig. 3 is a schematic representation of an inverter in a second
  • Fig. 4 is a schematic representation of an inverter in a third
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of a first exemplary embodiment of an inverter according to the application.
  • the inverter can be used, for example, within a PV system in order to supply direct current from a PV generator, which usually consists of a plurality of parallel and / or series-connected photovoltaic modules (PV modules), to one for feeding into a power supply network to convert suitable alternating current.
  • PV modules photovoltaic modules
  • an inverter according to the invention can also be used for other purposes, in particular but not exclusively in connection with the generation and conversion of regenerative energies.
  • the inverter shown in Fig. 1 has two DC input terminals 1, which a filter capacitor 1 1 is connected in parallel.
  • the DC input terminals 1, also referred to below as DC terminals 1 are connected to a DC input stage of the inverter via a choke 100, which will be explained in greater detail below.
  • the DC input stage is designed here as a DC / DC converter 2.
  • This includes an electronic module 21, an inductor 22 and a filter capacitor 23.
  • the DC / DC converter 2 is at For example, a boost converter and / or buck converter, the high and / or deep sets a voltage applied to the DC terminals 1 voltage to a required during operation of the inverter DC voltage. If a sufficient DC voltage for the operation of the inverter is applied to the DC terminals 1, can be dispensed with an adjustment of the DC level by the DC / DC converter 2 and thus to the DC input stage.
  • the DC / DC converter 2 is coupled to an intermediate circuit 3, which symbolically has an intermediate circuit capacitor 31 here.
  • an inverter bridge 4 is connected to the DC link 3 via DC lines via its DC inputs.
  • the inverter bridge 4 converts the input side supplied direct current into alternating current. In this case, it has switching devices in typically a plurality of bridge branches, which are controlled by a control device, not shown here, in a modulation method, for example in a PWM method.
  • the inverter bridge 4 and thus the entire inverter are single-phase in the example shown, so they have two AC output lines.
  • an inverter according to the application can also be multi-phase, in particular three-phase.
  • a three-phase inverter then has, for example, three output lines.
  • the inverter bridge 4 is the output side - ie the AC side - a sine wave filter 5 downstream, comprising a filter inductor 51 and a filter capacitor 52.
  • the sine-wave filter 5 forms an approximately sinusoidal current profile from the current waveform initially emitted in clocked form by the inverter bridge 4.
  • the sine-wave filter 5 is connected via components of the aforementioned reactor 100 to AC output terminals 6, hereinafter referred to as AC (alternating current) terminals 6. Parallel to the AC terminals 6 is an AC
  • Sieve capacitor 61 is arranged.
  • the components of the reactor 100 and the sine filter 5 may also be arranged in reverse order, so that the sine filter 5 is arranged between the components of the reactor 100 and the AC terminals 6.
  • the filter capacitors 1 1, 61 are connected in parallel to these terminals.
  • the inductor 100 is provided, which is used for the suppression of disturbances, in particular common-mode noise, resulting inter alia from the clocked operation of the switching elements of the DC / DC converter 2 and / or the inverter bridge 4 during operation of the inverter and the DC lines and / or the alternating current lines to the DC terminals 1 and the AC terminals 6 and possibly beyond.
  • the reactor 100 has two DC windings 101, 102 which are arranged in the two DC power lines leading from the DC terminals 1 to the DC / DC converter 2.
  • the two DC windings 101, 102 are coupled to one another via a magnetic coupling 103 in such a way that magnetic fields which are built up from push-pull currents flowing through the DC windings 101, 102 mutually completely or largely cancel each other out.
  • the reactor 100 thus has a low inductance for such push-pull currents.
  • the magnetic fields generated by common mode currents add via the magnetic coupling 103, so that the DC windings 101, 102 have a high inductance for common mode currents.
  • the reactor 100 includes AC windings 104, 105, which in turn are magnetically coupled together by a magnetic coupling 106.
  • AC windings 104, 105 attenuate common mode noise on AC lines.
  • a magnetic coupling 107 is provided which magnetically couples the DC windings 101, 102 and the AC windings 104, 105 together.
  • This can advantageously be achieved by a common core on which the DC windings 101, 102 and the AC windings 104, 105 are applied.
  • the common core requires less core volume than separate cores for a DC side and an AC side choke, saving material and thus cost, weight and space.
  • FIG. 2 shows the inverter of the first exemplary embodiment from FIG. 1 in a schematic arrangement in a housing 70.
  • the housing 70 can be subdivided internally into a plurality of regions, in particular a DC connection region 71 (DC connection region 71), a direct current region 72 (DC Area 72), an AC area 73 (AC area 73), and an AC terminal area 74 (AC terminal area 74).
  • the DC terminal portion 71 is to be assigned the DC terminals 1 and the filter capacitor 1 1, the AC terminal portion 74, the AC terminals 6 and the AC filter capacitor 61.
  • the reactor 100 extends over the DC connection region 71 and the AC connection region 74.
  • the DC region 72 is assigned to the DC / DC converter 2
  • the AC region 73 is assigned to the inverter region. bridge 4 with the sine filter 5.
  • the intermediate circuit 3 is arranged in a separate, not specified here area of the inverter.
  • Fig. 3 shows, in a manner similar to Fig. 2, a schematic representation of an inverter with choke for suppressing common mode noise in a housing 70 in a second embodiment.
  • Identical and equally acting elements are identified in this embodiment with the same reference numerals as in Figures 1 and 2.
  • the inductor 100 has in the embodiment of FIG. 3 designed here as a ring core common core 108, to which the DC not shown separately here and AC windings are applied.
  • the common ring core 108 all windings are magnetically coupled to each other.
  • the coupling between the DC windings and the AC windings is in each case designed with one another in such a way that DC or AC-side common mode disturbances are damped.
  • the magnetic coupling of the DC windings 101, 102 with the AC windings 104, 105, as well as the winding directions (winding direction) of the windings 101, 102, 104, 105 are designed such that the same common-mode currents flowing through the DC lines and the AC lines constructively adding magnetic fields in the core , here the ring core 108, produce.
  • the reactor 100 is a transformer through which the common mode currents can circulate within a circuit formed by the reactor 100 and the inverter bridge 4 and possibly the DC link 3 and the DC / DC converter 2.
  • the individual windings can be arranged on separate sections of the ring core 108 and / or partially and / or completely overlap.
  • each winding may be wound on about a quarter segment of the ring core 108 so that the windings do not overlap, with the DC or AC windings on each adjacent or opposite quarters of the ring core 108 are arranged.
  • the DC windings can each extend over one half of the ring core 108, while the AC windings extend over the other half of the ring core 108.
  • An arrangement is also possible in which both the DC and AC windings extend around the entire or substantially entire toroidal core 108.
  • the individual windings of the DC windings or of the AC windings can each be arranged alternately next to one another.
  • a DC winding or an AC winding are arranged alternately one above the other.
  • an additional, insulating layer is then arranged between the DC and the AC windings, in particular if special demands are placed on the quality of the electrical isolation and on the insulation strength between the AC and DC windings.
  • inverters which have a plurality of DC / DC converters for connecting a plurality of independent photovoltaic generators.
  • more than two AC windings may be provided at the reactor 100, particularly when a polyphase inverter bridge, such as a three-phase inverter bridge, is provided and / or when more than one inverter bridge is present.
  • a polyphase inverter bridge such as a three-phase inverter bridge
  • the common ring core 108 shown in the second embodiment in Fig. 3 may be formed annular or as an ellipsoid. Its material cross-sectional area may be circular or may also have a rectangular or square geometry. Instead of a ring core, other core shapes can be used. For example, a core of essentially rectangular geometry, for example an Ul or a UU core, can be used. the. Also, a core with more than two legs is conceivable, for example, an El, EE, UIU or FF core can be used. Cores with three legs, eg E cores, are particularly advantageous if the inverter generates a three-phase alternating current and thus has three output alternating current power lines, which in turn are connected to three AC windings on the reactor.
  • FIG. 4 shows a development of the inverter shown in FIG. 3, to the description of which reference is hereby made. Again, the same and like elements in this embodiment are denoted by the same reference numerals as in the preceding figures.
  • a modified toroidal core 108 is used for the throttle 100, which has a center leg 109 which preferably runs centrally along the diameter of the toroidal core 108.
  • a modified ring core 108 for example, a CIC core can be used.
  • an El or EE core can also be used, which also provides a core with two outer sections for receiving the DC or AC windings and a center leg.
  • the further winding 1 10 is connected to outputs of a drive circuit 1 1 1, whose inputs contact the DC link 3.
  • the further winding 1 10 is energized via the drive circuit 1 1 1.
  • the drive circuit 1 1 1 can actively control the further winding 1 10 by means of an amplifier or driver circuit, the like via filters o. is connected to the intermediate circuit 3.
  • the drive circuit 1 1 1 can also be constructed using passive components, that is, for example, resistors and / or capacitors.
  • the additional winding 110 can also be used to measure the asymmetry of the magnetic fields in the core of the reactor 100.

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Abstract

The invention relates to an inverter comprising at least one inverter bridge (4), a DC reactor connected upstream of the inverter bridge (4) for rejecting common-mode interferences on DC lines of the inverter, and an AC reactor connected downstream of the inverter bridge (4) for rejecting common-mode interferences on AC lines of the inverter; the DC reactor includes at least two magnetically coupled DC windings (101, 102) which are each connected upstream of a DC terminal of the inverter bridge (4), and the AC reactor includes at least two magnetically coupled AC windings (104, 105) which are each connected downstream of an AC output of the inverter bridge (4). The inverter of the invention is characterized in that the at least two DC windings (101, 102) and the at least two AC windings (104, 105) are magnetically coupled to each other. The invention further relates to a reactor (100) for rejecting common-mode interferences in a power converter.

Description

Wechselrichter und Drossel zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen  Inverter and choke to suppress common mode noise

Die Erfindung betrifft einen Wechselrichter mit mindestens einer Wechselrichter- brücke, wobei eine eingangsseitige Gleichstromdrossel zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen auf Gleichstromleitungen des Wechselrichters und eine aus- gangsseitige Wechselstromdrossel zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen auf Wechselstromleitungen des Wechselrichters vorgesehen ist. Jede der Drosseln weist mindestens zwei Wicklungen auf, die untereinander magnetisch ge- koppelt sind. Jede der Wicklungen der Gleichstromdrossel ist einem Eingang der Wechselstrombrücke vorgeschaltet und jede der Wicklungen der Wechselstromdrossel ist einem Ausgang der Wechselrichterbrücke nachgeschaltet. Die Erfindung betrifft weiterhin eine zur Verwendung in einem Leistungswandler geeignete Drossel zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen. The invention relates to an inverter having at least one inverter bridge, wherein an input-side DC reactor for suppressing common mode noise on DC lines of the inverter and an output side AC reactor for suppressing common mode noise is provided on AC lines of the inverter. Each of the chokes has at least two windings, which are magnetically coupled to one another. Each of the windings of the DC reactor is connected upstream of an input of the AC bridge and each of the windings of the AC reactor is connected downstream of an output of the inverter bridge. The invention further relates to a choke suitable for use in a power converter for suppressing common mode noise.

Wechselrichter der genannten Art werden als Leistungswandler beispielsweise in Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) zur Umwandlung eines von einem Photovolta- ikgenerator (PV-Generator) bereit gestellten Gleichstroms in einen zur Einspei- sung in ein Energieversorgungsnetz konformen Wechselstrom verwendet. Zu die- sem Zweck werden Schaltorgane der Wechselrichterbrücke gemäß einem Modulationsverfahren, meist einem Pulsweitenmodulationsverfahren (PWM), geeignet angesteuert (getaktet), um den zugeführten Gleichstrom in Wechselstrom zu wandeln. Die Taktung der Schaltorgane erfolgt dabei mit einer Frequenz, die um ein Vielfaches höher ist als die Frequenz des erzeugten Wechselstroms, die nachfolgend auch als Netzfrequenz bezeichnet wird. Zur Glättung des Stromverlaufs und zur Erzeugung eines möglichst sinusförmigen vom Wechselrichter abgegebenen Stroms ist der Wechselrichterbrücke üblicherweise ein Wechselstromfilter, auch Sinusfilter genannt, nachgeschaltet. Zusätzlich ist die eingangs genannte Wechselstromdrossel vorhanden, mit der insbesondere Gleichtaktstörun- gen, also Störungen, die sich durch einen gleichsinnigen Stromfluss auf denInverters of the type mentioned are used as power converters, for example in photovoltaic systems (PV systems) for converting a direct current provided by a photovoltaic generator (PV generator) into an alternating current that is suitable for feeding into a power supply network. For this purpose, switching devices of the inverter bridge are suitably driven (clocked) according to a modulation method, usually a pulse width modulation method (PWM), in order to convert the supplied direct current into alternating current. The timing of the switching elements takes place at a frequency which is higher by a multiple than the frequency of the generated alternating current, which is also referred to below as the mains frequency. In order to smooth the current flow and to generate the most sinusoidal current possible from the inverter, the inverter bridge is usually followed by an AC filter, also called a sinusoidal filter. In addition, the above-mentioned AC choke is present, with the particular common mode noise, ie disturbances that are characterized by a same direction current flow on the

Wechselstromanschlussleitungen des Wechselrichters auszeichnen, unterdrückt werden. Derartige Gleichtaktstörungen können beispielsweise durch die Taktung der Schaltorgane der Wechselrichterbrücke hervorgerufen werden. Ohne Unter- drückung durch die ausgangsseitigen Wechselstromdrosseln würden die Gleichtaktstörungen eine hochfrequente elektromagnetische Verunreinigung (EMV) für das Energieversorgungsnetz darstellen. Eingangsseitig ist bei Wechselrichtern, insbesondere bei Wechselrichtern für PV- Anlagen, häufig ein Gleichstromwandler, auch DC (direct current)/DC-Wandler genannt, als Gleichstromeingangsstufe der Wechselrichterbrücke vorgeschaltet. Zwischen dem DC/DC-Wandler und der Wechselrichterbrücke ist häufig ein Zwischenkreis mit einem Zwischenkreiskondensator angeordnet. Der DC/DC- Wandler dient einer Spannungsanpassung der von den PV-Generatoren erzeugten Gleichspannung an eine von der Wechselrichterbrücke als Eingangsspannung benötigte Gleichspannung. Zur Spannungsanpassung werden beispielsweise Hoch- und/oder Tiefsetzsteller verwendet, die ebenfalls ein getaktetes Schaltorgan in Verbindung mit einer Induktivität und/oder einer Kapazität aufweisen. Die Taktung der Schaltorgans des DC/DC-Wandlers führt zu EMV-Störungen an den Gleichstromeingangsanschlüssen des Wechselrichters, die durch die eingangs genannte Gleichstromdrossel möglichst unterdrückt werden. Distinguish the AC connection cables of the inverter and suppress them. Such common mode noise can be caused for example by the timing of the switching elements of the inverter bridge. Without sub- Due to the output side AC reactors, the common mode noise would be a high frequency electromagnetic pollution (EMC) for the power grid. On the input side, inverters, in particular inverters for PV systems, often have a DC converter, also called DC (direct current) / DC converter, connected upstream of the inverter bridge as the DC input stage. Between the DC / DC converter and the inverter bridge, a DC link with an intermediate circuit capacitor is often arranged. The DC / DC converter is used for voltage adjustment of the DC voltage generated by the PV generators to a DC voltage required by the inverter bridge as an input voltage. For voltage adjustment, for example, step-up and / or step-down converter are used, which also have a clocked switching element in conjunction with an inductor and / or a capacitor. The timing of the switching device of the DC / DC converter leads to EMC interference at the DC input terminals of the inverter, which are suppressed by the aforementioned DC choke as possible.

Grundsätzlich können die genannten Gleichtaktstörungen in Leistungswandlern auftreten, die getaktete Schaltorgane aufweisen und Gleichstrom in Wechselstrom oder umgekehrt wandeln. Dazu gehören neben Wechselrichtern auch Leistungswandler, die mit entgegengesetzter oder bidirektionaler Leistungsflussrichtung arbeiten, also beispielsweise Schaltnetzteile oder Batterielade- und -entlade- wandler. Basically, said common mode noise may occur in power converters that have clocked switching devices and convert DC to AC or vice versa. In addition to inverters, these also include power converters that work in the opposite or bidirectional power flow direction, such as switching power supplies or battery charging and discharging converters.

Die genannten Drosseln erzielen die jeweilige Unterdrückung von Gleichtaktstörungen durch eine magnetische Kopplung ihrer jeweiligen Wicklungen, wobei die beiden jeweiligen Wicklungen derart gewickelt bzw. angeschlossen sind, dass sich durch Gegentaktströme induzierte Magnetfelder jeweils aufheben, so dass die Drosseln keine bzw. eine möglichst kleine Induktivität für Gegentaktströme darstellen. Dagegen addieren sich durch Gleichtaktströme von den Wicklungen induzierte Magnetfelder jeweils konstruktiv, so dass die Drosseln für Gleichtaktströme eine hohe Induktivität darstellen und somit die zeitliche Variation von Gleichtaktströmen entsprechend stark dämpfen. Aus der Druckschrift EP 2525482 A1 ist beispielsweise ein Wechselrichter bekannt, der gleichstromseitig einen DC/DC-Wandler und wechselstromseitig eine Wechselrichterbrücke aufweist. Es sind mindestens zwei Drosseln zur Unterdrü- ckung von Gleichtaktstörungen vorgesehen, von denen mindestens eine demThe aforementioned chokes achieve the respective suppression of common mode noise by a magnetic coupling of their respective windings, wherein the two respective windings are wound or connected in such a way that magnetic fields induced by normal mode currents cancel each other out, so that the chokes have no or the smallest possible inductance for Represent push-pull currents. By contrast, magnetic fields induced by common-mode currents from the windings add constructively in each case, so that the chokes for common-mode currents represent a high inductance and accordingly dampen the temporal variation of common-mode currents accordingly. From the document EP 2525482 A1, for example, an inverter is known which has a DC / DC converter on the DC side and an inverter bridge on the AC side. At least two chokes are provided for suppressing common mode noise, at least one of which is common to the

DC/DC-Wandler vorgeschaltet ist und mindestens eine der Wechslrichterbrücke nachgeschaltet ist. Jede der Drosseln weist einen Kern auf, der die jeweiligen Wicklungen magnetisch miteinander koppelt. In der Druckschrift DE 691 13080 T2 ist ein Leistungsversorgungsgerät offenbart, das eine Drossel mit einem Kern und drei Wicklungen aufweist, wobei zwei der drei Wicklungen an jeweils einer eingangsseitigen Wechselstromleitung und die dritte Wicklung an einer der ausgangsseitigen Wechselstromleitungen angeordnet sind. Die drei Wicklungen sind gleich zueinander, so dass eine Summe von Am- perewindungen dieser Wicklungen gleich Null ist. Durch eine spezielle Rücklei- tung, die eine ausgangsseitig angeordnete Last mit einer der eingangsseitigen Wechselstromleitungen verbindet, wird erreicht, dass sich die von Eingangs- und Ausgangsstrom anhand der drei Wicklungen in der Spule induzierten Magnetfelder weitgehend aufheben und die Drossel zur Unterdrückung von Gleichtaktstö- rungen geeignet ist. DC / DC converter is connected upstream and at least one of the Wechslrichterbrücke downstream. Each of the chokes has a core which magnetically couples the respective windings. The publication DE 691 13080 T2 discloses a power supply device which has a choke with one core and three windings, wherein two of the three windings are respectively arranged on an input-side AC line and the third winding is arranged on one of the output-side AC lines. The three windings are equal to each other so that a sum of windings of these windings is equal to zero. By means of a special return line, which connects a load arranged on the output side to one of the input-side AC lines, it is achieved that the magnetic fields induced by the input and output current on the basis of the three windings in the coil largely cancel each other out and the choke suppresses common-mode interference suitable is.

Die Druckschrift US 20140266507 A1 offenbart eine Gleichtaktdrossel, die vier Wicklungen auf einem gemeinsamen Kern aufweist und in einem Eingangs- oder Ausgangsfilter eines Netzteils eingesetzt werden kann. Im Falle eines Einsatzes der Drossel in einem Eingangsfilter können je zwei der vier Wicklungen je einem von zwei Eingängen mit je zwei Eingangsleitungen zugeordnet werden. Im Falle eines Einsatzes der Drossel in einem Ausgangsfilter können je zwei der vier Wicklungen je einem von zwei Ausgängen mit je zwei Ausgangsleitungen zugeordnet werden. The document US 20140266507 A1 discloses a common mode choke having four windings on a common core and can be used in an input or output filter of a power supply. In the case of use of the throttle in an input filter, two of the four windings can each be assigned to one of two inputs with two input lines each. In the case of use of the throttle in an output filter, two of the four windings can each be assigned to one of two outputs, each with two output lines.

Die Verwendung von mindestens zwei Drosseln in einem Wechselrichter, wobei je mindestens eine Drossel dem Wechselrichter gleichstromseitig vorgeschaltet und je mindestens eine Drossel dem Wechselrichter wechselstromseitig nachgeschaltet ist, ist material- und kostenaufwendig, erhöht das Gewicht des Wechsel- richters und benötigt einen großen Bauraum. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wechselrichter zu schaffen, bei dem eine effektive Unterdrückung von Gleichtaktstörungen sowohl auf der Gleichstromeingangs- als auch auf der Wechselstromausgangsseite mit geringerem Material und Kosten- aufwand sowie geringerem Platzbedarf gegeben ist. Es ist eine weitere Aufgabe, eine für einen derartigen Wechselrichter geeignete Drossel zur Unterdrückung von Gegentaktstörungen bereit zu stellen. The use of at least two reactors in an inverter, wherein at least one inductor upstream of the inverter on the DC side and at least one inductor downstream of the inverter on the AC side, is material and costly, increases the weight of the alternating Richter and requires a large amount of space. It is therefore an object of the present invention to provide an inverter in which there is effective suppression of common mode noise on both the DC input and AC output sides with less material and cost and space requirements. It is another object to provide a reactor suitable for such an inverter for suppressing normal mode noise.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Wechselrichter bzw. eine Drossel für ei- nen Wechselrichter mit den jeweiligen Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.This object is achieved by an inverter or a choke for an inverter with the respective features of the independent claims.

Vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Advantageous embodiment and further developments are the subject of the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßer Wechselrichter der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass die mindestens zwei Gleichstromwicklungen und die mindestens zwei Wechselstromwicklungen untereinander magnetisch gekoppelt sind. Bei einem erfindungsgemäßen Wechselrichter sind somit faktisch alle Wicklungen untereinander magnetisch gekoppelt, wodurch sowohl Gegentaktstörungen innerhalb der einzelnen Zweige (DC bzw. AC) kompensiert werden, als auch Störun- gen kompensiert werden können, die auf der DC- und der AC-Seite korreliert vorliegen. An inventive inverter of the type mentioned is characterized in that the at least two DC windings and the at least two AC windings are magnetically coupled to each other. In an inverter according to the invention thus virtually all windings are magnetically coupled to each other, whereby both normal mode noise within the individual branches (DC or AC) are compensated, as well as can be compensated disorders that correlated on the DC and the AC side ,

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Wechselrichters sind die mindestens zwei DC-Wicklungen und die mindestens zwei AC-Wicklungen auf einem ge- meinsamen Kern angeordnet und bilden so eine kombinierte Drossel. Der gemeinsame Kern benötigt ein geringeres Kernvolumen als separate Kerne für eine DC-seitige und eine AC-seitige Drossel, wodurch Material und damit Kosten, Gewicht und Platz eingespart werden. Dabei kann jede der Wicklungen auf einem separaten Abschnitt des gemeinsamen Kerns angeordnet sein. Alternativ kann vorgesehen sein, dass sich die Wicklungen auf dem gemeinsamen Kern ganz oder teilweise überlappen, wobei im Überlappungsbereich zwischen einer der Gleichstromwicklungen und einer der Wechselstromwicklungen eine Isolationsschicht angeordnet ist. Bevor- zugt sind dabei die Gleichstromwicklungen überlappend in einem Bereich des gemeinsamen Kerns und die Wechselstromwicklungen in einem anderen Bereich des gemeinsamen Kerns angeordnet. Auf die beschriebenen Arten kann jeweils eine magnetische Kopplung bei gleichzeitig geeigneter galvanischer Trennung mit ausreichender Isolationsfestigkeit erzielt werden. In an advantageous embodiment of the inverter, the at least two DC windings and the at least two AC windings are arranged on a common core and thus form a combined throttle. The common core requires less core volume than separate cores for a DC side and an AC side choke, saving material and thus cost, weight and space. In this case, each of the windings can be arranged on a separate section of the common core. Alternatively, it can be provided that the windings overlap completely or partially on the common core, wherein an insulation layer is arranged in the overlap region between one of the DC windings and one of the AC windings. Before- zugt are the DC windings overlapping in a region of the common core and the AC windings arranged in a different region of the common core. In each case, a magnetic coupling can be achieved with the appropriate type of galvanic separation with sufficient insulation strength in the described ways.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Wechselrichters sind eine der Gleichstromwicklungen und eine der Wechselstromwicklungen überlappend in einem Bereich des gemeinsamen Kerns und die andere der Gleichstromwick- lungen und die andere der Wechselstromwicklungen überlappend in einem anderen Bereich des Kerns angeordnet. Bei dieser Anordnung können die von den Wechselstrom- bzw. Gleichstromwicklungen erzeugten Magnetfelder sich jeweils optimal kompensieren und Streufelder minimiert werden. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Wechselrichters ist der gemeinsame Kern der kombinierten Drossel ein Ringkern. Ein Ringkern bietet bei geringem Materialeinsatz eine gute magnetische Kopplung der Wicklungen bei gleichzeitig geringen Streufeldern. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Wechselrichters sind die magnetische Kopplung und Wicklungsrichtungen der Gleichstromwicklungen und der Wechselstromwicklungen derart ausgelegt, dass phasengleich durch die Gleichstromleitungen und die Wechselstromleitungen fließende Gleichtaktströme Magnetfelder im Kern erzeugen, die sich konstruktiv addieren. Auf diese Weise wer- den neben den Gegentaktstörungen der einzelnen Seiten (DC bzw. AC) auchIn a further advantageous embodiment of the inverter, one of the DC windings and one of the AC windings overlapping in a region of the common core and the other of the DC windings and the other of the AC windings are arranged overlapping in another region of the core. In this arrangement, the magnetic fields generated by the AC or DC windings can compensate each other optimally and stray fields are minimized. In a further advantageous embodiment of the inverter, the common core of the combined throttle is a toroidal core. A toroidal core provides a good magnetic coupling of the windings with low stray fields with low material usage. In a further advantageous embodiment of the inverter, the magnetic coupling and winding directions of the DC windings and the AC windings are designed such that common-mode currents flowing in phase through the DC lines and the AC lines produce magnetic fields in the core which add constructively. In this way, in addition to the differential mode interference of the individual sides (DC or AC) as well

Gleichtaktstörungen besonders effektiv kompensiert, die auf der DC- und der AC- Seite korreliert vorliegen. Common mode noise is particularly effectively compensated, which is correlated on the DC and AC sides.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Wechselrichters ist zwischen Gleichstromanschlüssen des Wechselrichters und den Gleichstromanschlüssen der Wechselrichterbrücke ein DC/DC-Wandler und ein Zwischenkreis angeordnet ist, wobei die Gleichstromwicklungen dem DC/DC-Wandler vorgeschaltet oder nachgeschaltet sind. Die Vorteile der magnetischen Kopplung der DC- Wicklungen und der AC-Wicklungen lassen sich so bei einem Wechselrichter mit vorgeschaltetem DC/DC-Wandler nutzen. In a further advantageous embodiment of the inverter is between DC terminals of the inverter and the DC terminals of the inverter bridge, a DC / DC converter and an intermediate circuit is arranged, wherein the DC windings are connected upstream or downstream of the DC / DC converter. The advantages of the magnetic coupling of the DC windings and the AC windings can thus be achieved with an inverter use with upstream DC / DC converter.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Wechselrichters weist der gemeinsame Kern einen Mittelschenkel auf und ist als El-, EE-, FF-, UIU- oder CIC-Kern ausgebildet. Bevorzugt ist dabei eine weitere Windung auf dem Mittelschenkel angeordnet. Die weitere Wicklung kann über eine Ansteuerschaltung mit dem Zwischenkreis verbunden sein, wodurch etwaige Asymmetrien der Magnetfelder im Kern der Drossel durch geeignete Bestromung mit einem Wechselstrom ausgeglichen werden können. Die Ansteuerschaltung kann die weitere Wicklung aktiv mithilfe einer Verstärker- bzw. Treiberschaltung ansteuern, die über Filter o.ä. mit dem Zwischenkreis verbunden ist. Alternativ kann die Ansteuerschaltung auch mithilfe von passiven Komponenten, also beispielsweise Widerständen und/oder Kondensatoren, aufgebaut sein. Auch ist es denkbar, anstelle oder zusätzlich zu der hier gezeigten Ansteuerung der weitere Wicklung zum Ausgleich von Asymmetrien, die weitere Wicklung zurIn a further advantageous embodiment of the inverter, the common core has a center leg and is designed as El, EE, FF, UIU or CIC core. Preferably, a further turn is arranged on the middle leg. The further winding can be connected via a drive circuit to the intermediate circuit, whereby any asymmetries of the magnetic fields in the core of the throttle can be compensated by suitable current supply with an alternating current. The drive circuit can actively control the further winding by means of an amplifier or driver circuit, which can be filtered or the like via filters. connected to the DC link. Alternatively, the drive circuit may also be constructed using passive components, for example resistors and / or capacitors. It is also conceivable, instead of or in addition to the control shown here, the further winding to compensate for asymmetries, the further winding for

Messung der Asymmetrie der Magnetfelder im Kern der Drossel zu verwenden. Measurement of the asymmetry of the magnetic fields in the core of the choke to use.

Eine erfindungsgemäße Drossel zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen bei einem Leistungswandler weist mindestens zwei Gleichstromwicklungen und mindestens zwei Wechselstromwicklungen auf, wobei die mindestens zweiA choke according to the invention for suppressing common mode noise in a power converter has at least two DC windings and at least two AC windings, wherein the at least two

Gleichstromwicklungen und die mindestens zwei Wechselstromwicklungen auf einem gemeinsamen Kern angeordnet sind. Durch die Anordnung der DC- und der AC-Wicklungen auf einem Kern werden diese untereinander magnetisch gekoppelt. Es ergeben sich die im Zusammenhang mit dem Wechselrichter be- schriebenen Vorteile. DC windings and the at least two AC windings are arranged on a common core. The arrangement of the DC and AC windings on a core, these are magnetically coupled with each other. This results in the advantages described in connection with the inverter.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Drossel ist der gemeinsame Kern ein Ringkern. Ebenfalls vorteilhaft überlappen sich die Wicklungen auf dem gemeinsamen Kern ganz oder teilweise, wobei im Überlappungsbereich zwischen einer der Gleichstromwicklungen und einer der Wechselstromwicklungen eine Isolationsschicht angeordnet ist. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung überlappen die Gleichstromwicklungen in einem Bereich des gemeinsamen Kerns und die Wechselstromwicklungen sind in einem anderen Bereich des gemeinsamen Kerns angeordnet. Auch ist es möglich, dass eine der Gleich- stromwicklungen und eine der Wechselstromwicklungen in einem Bereich des gemeinsamen Kerns überlappend und die andere der Gleichstromwicklungen und die andere der Wechselstromwicklungen in einem anderen Bereich des Kerns überlappend angeordnet sind. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestal- tung der Drossel weist der gemeinsame Kern einen Mittelschenkel auf, auf dem eine weitere Windung angeordnet ist. Auch bei diesen Ausgestaltungen ergeben sich die im Zusammenhang mit dem Wechselrichter beschriebenen Vorteile. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Drossel sind die Gleichstromwicklungen dazu eingerichtet sind, mit Gleichstromleitungen eines Leistungswandlers verbunden zu werden, und die Wechselstromwicklungen dazu eingerichtet, mit Wechselstromleitungen eines Leistungswandlers verbunden zu werden. Unter einer Gleichstromwicklung im Sinne der Anmeldung ist dabei ei- ne zum Einschieifen in einen Gleichstromkreis eingerichtete Wicklung zu verstehen. Entsprechend bezeichnet eine Wechselstromwicklung eine zum Ein- schleifen in einen Wechselstromkreis eingerichtete Wicklung. Die Einrichtung einer Wicklung kann sich dabei auf die gewählte Windungszahl, den Querschnitt der Wicklung und das verwendete Isolationsmaterial der Wicklung, aber auch auf die Positionierung der Wicklung und insbesondere ihrer Anschlüsse auf bzw. an dem Kern beziehen. In an advantageous embodiment of the throttle, the common core is a toroidal core. Also advantageously overlap the windings on the common core in whole or in part, wherein in the overlap region between one of the DC windings and one of the AC windings, an insulating layer is arranged. In a further advantageous embodiment, the DC windings overlap in a region of the common core and the AC windings are arranged in another region of the common core. It is also possible that one of the same current windings and one of the AC windings in a region of the common core overlapping and the other of the DC windings and the other of the AC windings are arranged overlapping in another region of the core. In a further advantageous embodiment of the throttle, the common core has a center leg, on which a further turn is arranged. These embodiments also provide the advantages described in connection with the inverter. In a further advantageous embodiment of the throttle, the DC windings are adapted to be connected to DC lines of a power converter, and the AC windings are adapted to be connected to AC lines of a power converter. In the context of the application, a DC winding is to be understood as meaning a winding configured for winding into a DC circuit. Accordingly, an AC winding designates a winding configured for grinding in an AC circuit. The device of a winding may relate to the selected number of turns, the cross section of the winding and the insulation material of the winding used, but also to the positioning of the winding and in particular their connections on or on the core.

Bevorzugt weisen die Gleichstromwicklungen und die Wechselstromwicklungen jeweils zwei Enden auf, wobei die Enden der Gleichstromwicklungen auf einer ersten Seite der Drossel und die Enden der Wechselstromwicklungen auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden Seite der Drossel angeordnet sind. Eine derartig ausgestaltete Drossel eignet sich besonders gut zum Einbau in einen Wechselrichter, da die Gleich- und die Wechselstromwicklungen über entsprechend räumlich voneinander getrennte Anschlüsse verfügen. Eine geeignete Isolationsgüte zwischen der Gleich- und der Wechselstromseite ergibt sich dabei bereits durch den mechanischen Aufbau der Drossel. Die Position und ggf. auch Markierung von Anschlüssen hilft zudem, Verdrahtungsfehler beim Zusammenbau von Geräten zu vermeiden und somit Normen im Rahmen der Isolationskoordination einzuhalten. Die Erfindung wird nachfolgend genannt von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen: Preferably, the DC windings and the AC windings each have two ends, wherein the ends of the DC windings are arranged on a first side of the throttle and the ends of the AC windings on a first side of the opposite side of the throttle. Such a configured choke is particularly well suited for installation in an inverter, since the DC and the AC windings have correspondingly spatially separated connections. A suitable insulation quality between the DC and the AC side already results from the mechanical structure of the throttle. The position and, if necessary, marking of connections also helps to avoid wiring errors when assembling devices and thus to comply with standards within the scope of insulation coordination. The invention will be explained in more detail below by exemplary embodiments with the aid of figures. The figures show:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Wechselrichters eines ersten Ausführungsbeispiels; Fig. 1 is a schematic representation of an inverter of a first embodiment;

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Wechselrichters des ersten Ausführungsbeispiels in einem Gehäuse; FIG. 2 is a schematic representation of the inverter of the first embodiment in a housing; FIG.

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Wechselrichters in einem zweiten Fig. 3 is a schematic representation of an inverter in a second

Ausführungsbeispiel mit Gehäuse und  Embodiment with housing and

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Wechselrichters in einem dritten Fig. 4 is a schematic representation of an inverter in a third

Ausführungsbeispiel .  Embodiment.

Fig. 1 zeigt in einem schematischen Blockschaltbild ein erstes Ausführungsbeispiel eines anmeldungsgemäßen Wechselrichters. Der Wechselrichter kann beispielsweise innerhalb einer PV-Anlage eingesetzt werden, um von einem PV- Generator, der üblicherweise aus einer Mehrzahl von parallel-und/oder serienver- schalteten Photovoltaikmodulen (PV-Modulen) besteht, gelieferten Gleichstrom in einen zur Einspeisung in ein Energieversorgungsnetz geeigneten Wechselstrom umzuwandeln. Es versteht sich, dass ein anwendungsgemäßer Wechselrichter auch zu anderen Einsatzzwecken, insbesondere, aber nicht ausschließlich im Zusammenhang mit einer Erzeugung und Umwandlung von regenerativen Energien eingesetzt werden kann. 1 shows a schematic block diagram of a first exemplary embodiment of an inverter according to the application. The inverter can be used, for example, within a PV system in order to supply direct current from a PV generator, which usually consists of a plurality of parallel and / or series-connected photovoltaic modules (PV modules), to one for feeding into a power supply network to convert suitable alternating current. It goes without saying that an inverter according to the invention can also be used for other purposes, in particular but not exclusively in connection with the generation and conversion of regenerative energies.

Der in Fig. 1 dargestellte Wechselrichter weist zwei Gleichstromeingangsanschlüsse 1 auf, denen ein Siebkondensator 1 1 parallel geschaltet ist. Die Gleichstromeingangsanschlüsse 1 , nachfolgend auch DC-Anschlüsse 1 genannt, sind über eine Drossel 100, die weiter unten detaillierter erläutert wird, mit einer DC- Eingangsstufe des Wechselrichters verbunden. Die DC-Eingangsstufe ist hier als ein DC/DC-Wandler 2 ausgebildet. Dieser umfasst eine Elektronikbaugruppe 21 , eine Induktivität 22 und einen Siebkondensator 23. Der DC/DC-Wandler 2 ist bei- spielsweise ein Hochsetzsteller und/oder Tiefsetzsteller, der eine an den DC- Anschlüssen 1 anliegende Spannung auf eine im Betrieb des Wechselrichters benötigte Gleichspannung hoch- und/oder tiefsetzt. Sofern an den DC- Anschlüssen 1 eine für den Betrieb des Wechselrichters ausreichende Gleich- Spannung anliegt, kann auf eine Anpassung des Gleichspannungsniveaus durch den DC/DC-Wandler 2 und somit auf die DC-Eingangsstufe verzichtet werden. The inverter shown in Fig. 1 has two DC input terminals 1, which a filter capacitor 1 1 is connected in parallel. The DC input terminals 1, also referred to below as DC terminals 1, are connected to a DC input stage of the inverter via a choke 100, which will be explained in greater detail below. The DC input stage is designed here as a DC / DC converter 2. This includes an electronic module 21, an inductor 22 and a filter capacitor 23. The DC / DC converter 2 is at For example, a boost converter and / or buck converter, the high and / or deep sets a voltage applied to the DC terminals 1 voltage to a required during operation of the inverter DC voltage. If a sufficient DC voltage for the operation of the inverter is applied to the DC terminals 1, can be dispensed with an adjustment of the DC level by the DC / DC converter 2 and thus to the DC input stage.

Ausgangsseitig ist der DC/DC-Wandler 2 mit einem Zwischenkreis 3 gekoppelt, der hier symbolhaft einen Zwischenkreiskondensator 31 aufweist. Weiter ist mit dem Zwischenkreis 3 über Gleichstromleitungen eine Wechselrichterbrücke 4 über deren Gleichstromeingänge verbunden. Die Wechselrichterbrücke 4 setzt eingangsseitig zugeführten Gleichstrom in Wechselstrom um. Sie weist dabei Schaltorgane in typischerweise mehreren Brückenzweigen auf, die von einer hier nicht dargestellten Steuereinrichtung in einem Modulationsverfahren, beispiels- weise in einem PWM-Verfahren, angesteuert werden. Die Wechselrichterbrücke 4 und damit der gesamte Wechselrichter sind im dargestellten Beispiel einphasig ausgebildet, sie weisen also zwei Wechselstromausgangsleitungen auf. Es versteht sich, dass ein anmeldungsgemäßer Wechselrichter auch mehrphasig, insbesondere dreiphasig ausgebildet sein kann. Ein dreiphasiger Wechselrichter weist dann beispielsweise drei Ausgangsleitungen auf. On the output side, the DC / DC converter 2 is coupled to an intermediate circuit 3, which symbolically has an intermediate circuit capacitor 31 here. Furthermore, an inverter bridge 4 is connected to the DC link 3 via DC lines via its DC inputs. The inverter bridge 4 converts the input side supplied direct current into alternating current. In this case, it has switching devices in typically a plurality of bridge branches, which are controlled by a control device, not shown here, in a modulation method, for example in a PWM method. The inverter bridge 4 and thus the entire inverter are single-phase in the example shown, so they have two AC output lines. It goes without saying that an inverter according to the application can also be multi-phase, in particular three-phase. A three-phase inverter then has, for example, three output lines.

Der Wechselrichterbrücke 4 ist ausgangsseitig - also wechselstromseitig - ein Sinusfilter 5 nachgeschaltet, der eine Filterdrossel 51 und einen Siebkondensator 52 umfasst. Der Sinusfilter 5 formt aus dem von der Wechselrichterbrücke 4 zu- nächst getaktet ausgegebenem Stromverlauf einen näherungsweise sinusförmigen Stromverlauf. The inverter bridge 4 is the output side - ie the AC side - a sine wave filter 5 downstream, comprising a filter inductor 51 and a filter capacitor 52. The sine-wave filter 5 forms an approximately sinusoidal current profile from the current waveform initially emitted in clocked form by the inverter bridge 4.

Der Sinusfilter 5 ist über Komponenten der bereits erwähnten Drossel 100 mit Wechselstromausgangsanschlüssen 6 verbunden, nachfolgend AC-(alternating current)-Anschlüsse 6 genannt. Parallel zu den AC-Anschlüssen 6ist ein AC-The sine-wave filter 5 is connected via components of the aforementioned reactor 100 to AC output terminals 6, hereinafter referred to as AC (alternating current) terminals 6. Parallel to the AC terminals 6 is an AC

Siebkondensator 61 angeordnet. Die Komponenten der Drossel 100 und der Sinusfilter 5 können auch in umgekehrter Reihenfolge angeordnet sein, so dass der Sinusfilter 5 zwischen den Komponenten der Drossel 100 und den AC- Anschlüssen 6 angeordnet ist. Zur Unterdrückung von Störungen an den DC-Anschlüssen 1 und den AC- Anschlüssen 6 sind parallel zu diesen Anschlüsse die Siebkondensatoren 1 1 , 61 geschaltet. Weiterhin ist die Drossel 100 vorgesehen, die der Unterdrückung von Störungen, insbesondere Gleichtaktstörungen, dient, die unter anderem von dem getakteten Betrieb der Schaltorgane des DC/DC-Wandlers 2 und/oder der Wechselrichterbrücke 4 im Betrieb des Wechselrichters herrühren und sich über die Gleichstromleitungen und/oder die Wechselstromleitungen zu den DC- Anschlüssen 1 bzw. den AC-Anschlüssen 6 und ggf. darüber hinaus ausbreiten können. Sieve capacitor 61 is arranged. The components of the reactor 100 and the sine filter 5 may also be arranged in reverse order, so that the sine filter 5 is arranged between the components of the reactor 100 and the AC terminals 6. To suppress interference at the DC terminals 1 and the AC terminals 6, the filter capacitors 1 1, 61 are connected in parallel to these terminals. Furthermore, the inductor 100 is provided, which is used for the suppression of disturbances, in particular common-mode noise, resulting inter alia from the clocked operation of the switching elements of the DC / DC converter 2 and / or the inverter bridge 4 during operation of the inverter and the DC lines and / or the alternating current lines to the DC terminals 1 and the AC terminals 6 and possibly beyond.

Die Drossel 100 weist zwei DC-Wicklungen 101 , 102 auf, die in den beiden Gleichstromleitungen angeordnet sind, die von den DC-Anschlüssen 1 zum DC/DC-Wandler 2 führen. Die beiden DC-Wicklungen 101 , 102 sind über eine magnetische Kopplung 103 so miteinander gekoppelt, dass sich Magnetfelder, die von durch die DC-Wicklungen 101 , 102 fließende Gegentaktströmen aufgebaut werden, gegenseitig ganz oder weitgehend aufheben. Die Drossel 100 weist somit eine geringe Induktivität für derartige Gegentaktströme auf. Die von Gleichtaktströmen erzeugten Magnetfelder addieren sich jedoch über die magnetische Kopplung 103, so dass die DC-Wicklungen 101 , 102 eine hohe Induktivität für Gleichtaktströme aufweisen. Änderungen von Gleichtaktströmen, also beispiels- wiese höherfrequente Gleichtaktstörungen, insbesondere solche mit Frequenzen im Bereich von Schaltfrequenzen der Wechselrichterbrücke 4 und ggf. des DC/DC-Wandlers 2, werden entsprechend durch die Induktivitäten der DC- Wicklungen 101 , 102 effektiv gedämpft. The reactor 100 has two DC windings 101, 102 which are arranged in the two DC power lines leading from the DC terminals 1 to the DC / DC converter 2. The two DC windings 101, 102 are coupled to one another via a magnetic coupling 103 in such a way that magnetic fields which are built up from push-pull currents flowing through the DC windings 101, 102 mutually completely or largely cancel each other out. The reactor 100 thus has a low inductance for such push-pull currents. However, the magnetic fields generated by common mode currents add via the magnetic coupling 103, so that the DC windings 101, 102 have a high inductance for common mode currents. Changes of common-mode currents, ie, for example, higher-frequency common-mode noise, in particular those with frequencies in the range of switching frequencies of the inverter bridge 4 and possibly the DC / DC converter 2, are effectively attenuated accordingly by the inductances of the DC windings 101, 102.

In vergleichbarer Weise umfasst die Drossel 100 AC-Wicklungen 104, 105, die ihrerseits untereinander über eine magnetische Kopplung 106 magnetisch miteinander gekoppelt sind. Durch die AC-Wicklungen 104, 105 werden Gleichtaktstö- rungen auf den Wechselstromleitungen gedämpft. Similarly, the reactor 100 includes AC windings 104, 105, which in turn are magnetically coupled together by a magnetic coupling 106. AC windings 104, 105 attenuate common mode noise on AC lines.

Von der aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung, bei denen voneinander separate Drosseln zur Unterdrückung von DC- bzw. AC-seitigen Gleichtaktstörungen vorgesehen sind, ist anmeldungsgemäß bei der Drossel 00 eine magnetische Kopplung 107 vorgesehen, die die DC-Wicklungen 101 , 102 und die AC-Wicklungen 104, 105 miteinander magnetisch koppelt. Somit sind faktisch alle Wicklungen 101 bis 104 untereinander magnetisch gekoppelt. Dieses kann vorteilhaft durch einen gemeinsamen Kern erzielt werden, auf den die DC- Wicklungen 101 , 102 und die AC-Wicklungen 104, 105 aufgebracht sind. Der gemeinsame Kern benötigt ein geringeres Kernvolumen als separate Kerne für eine DC-seitige und eine AC-seitige Drossel, wodurch Material und damit Kosten, Gewicht und Platz eingespart werden. Neben der Einsparung durch die Möglichkeit der Verwendung eines gemeinsamen Kerns ergeben sich ein weiterer Vorteile unmittelbar aus der magnetischen Kopplung 107 zwischen den DC-Wicklungen 101 , 102 und den AC-Wicklungen 104, 105, insbesondere indem einem von der Taktung der Wechselrichterbrücke 4 und/oder des DC/DC-Wandlers 2 hervorgerufenem Gleichtaktstrom ein Strom- pfad geboten wird, der über die magnetische Kopplung 107 geschlossen ist. Solche Gleichtaktströme können somit innerhalb eines aus der Drossel 100 und der Wechselrichterbücke 4 sowie ggf. dem Zwischenkreis 3 und dem DC/DC-Wandler 2 gebildeten Stromkreis zirkulieren und gelangen nicht mehr über die Gleichstrom- und Wechselstromleitungen zu den DC-Anschlüssen 1 bzw. den AC- Anschlüssen 6, so dass die EMV-Störaussendungen des Wechselrichters signifikant reduziert sind. From the known from the prior art arrangement in which separate chokes are provided for suppressing DC or AC-side common mode noise, according to the application of the throttle 00 a magnetic coupling 107 is provided which magnetically couples the DC windings 101, 102 and the AC windings 104, 105 together. Thus, virtually all windings 101 to 104 are magnetically coupled to one another. This can advantageously be achieved by a common core on which the DC windings 101, 102 and the AC windings 104, 105 are applied. The common core requires less core volume than separate cores for a DC side and an AC side choke, saving material and thus cost, weight and space. In addition to the savings through the possibility of using a common core, another advantage results directly from the magnetic coupling 107 between the DC windings 101, 102 and the AC windings 104, 105, in particular by one of the timing of the inverter bridge 4 and / or the DC / DC converter 2 caused common mode current is offered a current path which is closed via the magnetic coupling 107. Such common mode currents can thus circulate within a circuit formed by the reactor 100 and the inverter bridge 4 and possibly the DC link 3 and the DC / DC converter 2 and no longer reach the DC terminals 1 or the DC lines via the DC and AC lines AC connections 6, so that the EMC emissions of the inverter are significantly reduced.

Fig. 2 zeigt den Wechselrichter des ersten Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 in einer schematischen Anordnung in einem Gehäuse 70. Das Gehäuse 70 lässt sich im Inneren in mehrere Bereich unterteilen, insbesondere einen Gleichstromanschlussbereich 71 (DC-Anschlussbereich 71 ), einen Gleichstrombereich 72 (DC- Bereich 72), einen Wechselstrombereich 73 (AC-Bereich 73) und einen Wechselstromanschlussbereich 74 (AC-Anschlussbereich 74). Dem DC-Anschlussbereich 71 sind die DC-Anschlüsse 1 und der Siebkondensator 1 1 zuzuordnen, dem AC-Anschlussbereich 74 die AC-Anschlüsse 6 und der AC-Siebkondensator 61 . Zudem erstreckt sich die Drossel 100 über den DC- Anschlussbereich 71 und den AC-Anschlussbereich 74. Dem DC-Bereich 72 ist der DC/DC-Wandler 2 zuzuordnen und dem AC-Bereich 73 die Wechselrichter- brücke 4 mit dem Sinusfilter 5. Der Zwischenkreis 3 ist in einem separaten, hier nicht spezifizierten Bereich des Wechselrichters angeordnet. FIG. 2 shows the inverter of the first exemplary embodiment from FIG. 1 in a schematic arrangement in a housing 70. The housing 70 can be subdivided internally into a plurality of regions, in particular a DC connection region 71 (DC connection region 71), a direct current region 72 (DC Area 72), an AC area 73 (AC area 73), and an AC terminal area 74 (AC terminal area 74). The DC terminal portion 71 is to be assigned the DC terminals 1 and the filter capacitor 1 1, the AC terminal portion 74, the AC terminals 6 and the AC filter capacitor 61. In addition, the reactor 100 extends over the DC connection region 71 and the AC connection region 74. The DC region 72 is assigned to the DC / DC converter 2, and the AC region 73 is assigned to the inverter region. bridge 4 with the sine filter 5. The intermediate circuit 3 is arranged in a separate, not specified here area of the inverter.

Fig. 3 zeigt in ähnlicher Weise wie Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Wechselrichters mit Drossel zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen in einem Gehäuse 70 in einem zweiten Ausführungsbeispiel. Gleiche und gleich wirkende Elemente sind in diesem Ausführungsbeispiel mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet wie in den Figuren 1 und 2. Die Drossel 100 weist in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 einen hier als Ringkern ausgebildeten gemeinsamen Kern 108 auf, auf den die hier nicht separat dargestellten DC-und AC-Wicklungen aufgebracht sind. Über den gemeinsamen Ringkem 108 sind alle Wicklungen untereinander magnetisch gekoppelt. Dabei ist wie zuvor die Kopplung zwischen den DC-Wicklungen und den AC- Wicklungen jeweils untereinander so ausgebildet, dass DC- bzw.- AC-seitige Gleichtaktstörungen gedämpft werden. Fig. 3 shows, in a manner similar to Fig. 2, a schematic representation of an inverter with choke for suppressing common mode noise in a housing 70 in a second embodiment. Identical and equally acting elements are identified in this embodiment with the same reference numerals as in Figures 1 and 2. The inductor 100 has in the embodiment of FIG. 3 designed here as a ring core common core 108, to which the DC not shown separately here and AC windings are applied. About the common ring core 108 all windings are magnetically coupled to each other. As before, the coupling between the DC windings and the AC windings is in each case designed with one another in such a way that DC or AC-side common mode disturbances are damped.

Die magnetische Kopplung der Gleichstromwicklungen 101 , 102 mit den Wechselstromwicklungen 104, 105, sowie die Wicklungsrichtungen (Wickelsinn) der Wicklungen 101 , 102, 104, 105 sind derart ausgelegt, dass phasengleich durch die Gleichstromleitungen und die Wechselstromleitungen fließende Gleichtaktströme sich konstruktiv addierende Magnetfelder im Kern, hier dem Ringkern 108, erzeugen. Für derartige Gleichtaktströme stellt die Drossel 100 einen Übertrager dar, durch den die Gleichtaktströme innerhalb eines aus der Drossel 100 und der Wechselrichterbücke 4 sowie ggf. dem Zwischenkreis 3 und dem DC/DC-Wandler 2 gebildeten Stromkreis zirkulieren können. The magnetic coupling of the DC windings 101, 102 with the AC windings 104, 105, as well as the winding directions (winding direction) of the windings 101, 102, 104, 105 are designed such that the same common-mode currents flowing through the DC lines and the AC lines constructively adding magnetic fields in the core , here the ring core 108, produce. For such common mode currents, the reactor 100 is a transformer through which the common mode currents can circulate within a circuit formed by the reactor 100 and the inverter bridge 4 and possibly the DC link 3 and the DC / DC converter 2.

Die einzelnen Wicklungen können auf separaten Abschnitten des Ringkerns 108 angeordnet sein und/oder sich teilweise und/oder komplett überlappen. Bei- spielsweise kann im Fall von zwei DC- und zwei AC-Wicklungen, also insgesamt vier Wicklungen, jede Wicklung auf etwa einem Viertelsegment des Ringkerns 108 gewickelt sein, so dass sich die Wicklungen nicht überlappen, wobei die DC- bzw. AC-Wicklungen auf jeweils benachbarten oder gegenüberliegenden Vierteln des Ringkerns 108 angeordnet sind. Alternativ können sich die DC-Wicklungen jeweils über eine Hälfte des Ringkerns 108 erstrecken, während die AC- Wicklungen sich über die andere Hälfte des Ringkerns 108 erstrecken. Es ist auch eine Anordnung möglich, bei der sowohl die DC- als auch die AC- Wicklungen jeweils um den gesamten oder im Wesentlichen gesamten Ringkern 108 erstrecken. Bei den beiden letztgenannten Anordnungen können die einzelnen Windungen der DC-Wicklungen bzw. der AC-Wicklungen jeweils abwechselnd nebeneinander angeordnet sein. Darüber hinaus ist auch eine Anordnung möglich, bei der eine DC-Wicklung oder eine AC-Wicklung abwechselnd übereinander angeordnet sind. Beispielsweise kann vorgesehen sein, die DC- Wicklungen nebeneinander und direkt auf dem Ringkern 108 aufzubringen, wobei die AC-Wicklungen auf den DC-Wicklungen angeordnet sind. Zwischen den DC- und den AC-Wicklungen ist dann gegebenenfalls eine zusätzliche, isolierende Schicht angeordnet, insbesondere wenn besondere Anforderungen an die Güte der galvanischen Trennung und an die Isolationsfestigkeit zwischen den AC- und den DC-Wicklungen bestehen. The individual windings can be arranged on separate sections of the ring core 108 and / or partially and / or completely overlap. For example, in the case of two DC and two AC windings, for a total of four windings, each winding may be wound on about a quarter segment of the ring core 108 so that the windings do not overlap, with the DC or AC windings on each adjacent or opposite quarters of the ring core 108 are arranged. Alternatively, the DC windings can each extend over one half of the ring core 108, while the AC windings extend over the other half of the ring core 108. An arrangement is also possible in which both the DC and AC windings extend around the entire or substantially entire toroidal core 108. In the two last-mentioned arrangements, the individual windings of the DC windings or of the AC windings can each be arranged alternately next to one another. In addition, an arrangement is possible in which a DC winding or an AC winding are arranged alternately one above the other. For example, it may be provided to apply the DC windings next to one another and directly on the toroidal core 108, the AC windings being arranged on the DC windings. If necessary, an additional, insulating layer is then arranged between the DC and the AC windings, in particular if special demands are placed on the quality of the electrical isolation and on the insulation strength between the AC and DC windings.

In den zuvor genannten Beispielen waren jeweils zwei DC- Wicklungen und zwei AC-Wicklungen vorgesehen. Es versteht sich, dass auch mehr als ein Paar DC- Wicklungen vorhanden sein kann, insbesondere wenn der Wechselrichter mehre- re voneinander unabhängige Paare von Gleichstromanschlüssen aufweist. Beispielsweise sind Wechselrichter bekannt, die mehrere DC/DC-Wandler zum An- schluss von mehreren, unabhängigen Photovoltaikgeneratoren aufweisen. In the aforementioned examples, two DC windings and two AC windings were provided in each case. It will be appreciated that more than one pair of DC windings may also be present, particularly if the inverter has several mutually independent pairs of DC terminals. For example, inverters are known which have a plurality of DC / DC converters for connecting a plurality of independent photovoltaic generators.

Auch können mehr als zwei AC-Wicklungen bei der Drossel 100 vorgesehen sein, insbesondere wenn eine mehrphasige Wechselrichterbrücke, beispielsweise eine dreiphasige Wechselrichterbrücke, vorgesehen ist und/oder wenn mehr als eine Wechselrichterbrücke vorhanden ist. Also, more than two AC windings may be provided at the reactor 100, particularly when a polyphase inverter bridge, such as a three-phase inverter bridge, is provided and / or when more than one inverter bridge is present.

Der im zweiten Ausführungsbeispiel in Fig. 3 dargestellte gemeinsame Ringkern 108 kann kreisringförmig oder auch als ein Ellipsoid ausgebildet sein. Seine Materialquerschnittfläche kann kreisförmig sein oder auch eine rechteckige bzw. quadratische Geometrie aufweisen. Anstelle eines Ringkerns können auch andere Kernformen verwendet werden. Es kann beispielsweise ein Kern im Wesentlichen rechteckiger Geometrie, beispielsweise ein Ul-oder ein UU-Kem verwendet wer- den. Auch ein Kern mit mehr als zwei Schenkeln ist denkbar, beispielsweise kann auch ein El-, EE-, UIU- oder FF-Kern eingesetzt werden. Kerne mit drei Schenkeln, also z.B. E-Kerne, sind besonders dann vorteilhaft, wenn der Wechselrichter einen dreiphasigen Wechselstrom erzeugt und somit drei ausgangsseitige Wech- Seistromleitungen vorliegen, die wiederum mit drei AC-Wicklungen auf der Drossel verbunden sind. The common ring core 108 shown in the second embodiment in Fig. 3 may be formed annular or as an ellipsoid. Its material cross-sectional area may be circular or may also have a rectangular or square geometry. Instead of a ring core, other core shapes can be used. For example, a core of essentially rectangular geometry, for example an Ul or a UU core, can be used. the. Also, a core with more than two legs is conceivable, for example, an El, EE, UIU or FF core can be used. Cores with three legs, eg E cores, are particularly advantageous if the inverter generates a three-phase alternating current and thus has three output alternating current power lines, which in turn are connected to three AC windings on the reactor.

Fig. 4 zeigt eine Weiterbildung des in Fig. 3 dargestellten Wechselrichters, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird. Wiederum sind gleiche und gleich wirkende Elemente in diesem Ausführungsbeispiel mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet wie in den vorhergehenden Figuren. FIG. 4 shows a development of the inverter shown in FIG. 3, to the description of which reference is hereby made. Again, the same and like elements in this embodiment are denoted by the same reference numerals as in the preceding figures.

Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Fig. 3 wird vorliegend ein modifizierter Ringkern 108 für die Drossel 100 verwendet, der einen entlang des Durch- messers des Ringkerns 108 bevorzugt mittig verlaufenden Mittelschenkel 109 aufweist. Als ein derart modifizierter Ringkern 108 kann beispielsweise ein CIC- Kern eingesetzt werden. Anstelle eines modifizierten Ringkerns kann auch ein El- oder EE-Kern verwendet werden, der ebenfalls einen Kern mit zwei äußeren Abschnitten zur Aufnahme der DC- bzw. AC-Wicklungen und einen Mittelschenkel bereitstellt. In contrast to the exemplary embodiment of FIG. 3, in the present case a modified toroidal core 108 is used for the throttle 100, which has a center leg 109 which preferably runs centrally along the diameter of the toroidal core 108. As such a modified ring core 108, for example, a CIC core can be used. Instead of a modified toroidal core, an El or EE core can also be used, which also provides a core with two outer sections for receiving the DC or AC windings and a center leg.

Auf dem Mittelschenkel ist eine weitere Wicklung 1 10 angeordnet, mit deren Hilfe etwaige Asymmetrien der Magnetfelder im Kern der Drossel 100 durch geeignete Bestromung mit einem Wechselstrom ausgeglichen werden können. Zu diesem Zweck ist die weitere Wicklung 1 10 mit Ausgängen einer Ansteuerschaltung 1 1 1 verbunden, deren Eingänge den Zwischenkreis 3 kontaktieren. Abhängig von einem Wechselspannungssignal im Zwischenkreis 3 wird die weitere Wicklung 1 10 über die Ansteuerschaltung 1 1 1 bestromt. Die Ansteuerschaltung 1 1 1 kann dabei die weitere Wicklung 1 10 aktiv mithilfe einer Verstärker- bzw. Treiberschaltung ansteuern, die über Filter o.ä. mit dem Zwischenkreis 3 verbunden ist. Alternativ kann die Ansteuerschaltung 1 1 1 auch mithilfe von passiven Komponenten, also beispielsweise Widerständen und/oder Kondensatoren, aufgebaut sein. Alternativ oder zusätzlich zu der hier gezeigten Ansteuerung der weitere Wicklung 1 10 zum Ausgleich von Asymmetrien kann die weitere Wicklung 1 10 auch zur Messung der Asymmetrie der Magnetfelder im Kern der Drossel 100 verwendet werden. On the center leg another winding 1 10 is arranged, with the help of any asymmetries of the magnetic fields in the core of the reactor 100 can be compensated by suitable energization with an alternating current. For this purpose, the further winding 1 10 is connected to outputs of a drive circuit 1 1 1, whose inputs contact the DC link 3. Depending on an alternating voltage signal in the intermediate circuit 3, the further winding 1 10 is energized via the drive circuit 1 1 1. The drive circuit 1 1 1 can actively control the further winding 1 10 by means of an amplifier or driver circuit, the like via filters o. is connected to the intermediate circuit 3. Alternatively, the drive circuit 1 1 1 can also be constructed using passive components, that is, for example, resistors and / or capacitors. Alternatively or in addition to the control of the further winding 1 10 shown here to compensate for asymmetries, the additional winding 110 can also be used to measure the asymmetry of the magnetic fields in the core of the reactor 100.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 DC-Anschluss 1 DC connection

1 1 DC-Siebkondensator  1 1 DC filter capacitor

2 DC/DC-Wandler 2 DC / DC converters

21 Baugruppe  21 assembly

22 Induktivität  22 inductance

23 Siebkondensator  23 filter capacitor

3 Zwischen kreis 3 between circle

31 Zwischenkreiskondensator  31 DC link capacitor

4 Wechselrichterbrücke 4 inverter bridge

5 Sinusfilter 5 sine filters

51 Filterdrossel  51 filter choke

52 Siebkondensator  52 filter condenser

6 AC-Anschluss 6 AC connection

61 AC-Siebkondensator 61 AC filter capacitor

100 Drossel 100 throttle

101 , 102 DC-Wicklung  101, 102 DC winding

103 magnetische Kopplung 103 magnetic coupling

104, 105 AC-Wicklung 104, 105 AC winding

106 magnetische Kopplung 106 magnetic coupling

107 magnetische Kopplung 08 gemeinsamer Kern / Ringkem107 magnetic coupling 08 common core / ring core

109 Mittel schenke! Give 109 funds!

1 10 weitere Wicklung  1 10 more winding

1 1 1 Ansteuerschaltung  1 1 1 drive circuit

Claims

Ansprüche claims 1 . Wechselrichter mit mindestens einer Wechselrichterbrücke (4) sowie einer der Wechselrichterbrücke (4) vorgeschalteten Gleichstromdrossel zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen auf Gleichstromleitungen des Wechselrichters und einer der mindestens einen Wechselrichterbrücke (4) nachgeschalteten Wechselstromdrossel zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen auf Wechselstromleitungen des Wechselrichters, wobei die Gleichstromdrossel mindestens zwei magnetisch gekoppelte Gleichstromwicklungen (101 , 102) aufweist, die jeweils einem Gleichstromanschluss der Wechselrichterbrücke (4) vorgeschaltet sind, und wobei die Wechselstromdrossel mindestens zwei magnetisch gekoppelte Wechselstromwicklungen (104, 105) aufweist, die jeweils einem Wechselstromausgang der Wechselrichterbrücke (4) nachgeschaltet sind, 1 . Inverter having at least one inverter bridge (4) and a DC reactor upstream of the inverter bridge (4) for suppressing common mode noise on DC lines of the inverter and an AC reactor connected downstream of the at least one inverter bridge (4) to suppress common mode noise on AC lines of the inverter, the DC reactor being at least two magnetically coupled DC windings (101, 102), which are each connected upstream of a DC connection of the inverter bridge (4), and wherein the AC reactor has at least two magnetically coupled AC windings (104, 105) which are each connected downstream of an AC output of the inverter bridge (4), dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that die mindestens zwei Gleichstromwicklungen (101 , 102) und die mindestens zwei Wechselstromwicklungen (104, 105) untereinander magnetisch gekoppelt sind.  the at least two DC windings (101, 102) and the at least two AC windings (104, 105) are magnetically coupled to one another. 2. Wechselrichter nach Anspruch 1 , bei dem die die mindestens zwei Gleichstromwicklungen (101 , 102) und die mindestens zwei Wechselstromwicklungen (104, 105) auf einem gemeinsamen Kern angeordnet sind. 2. The inverter of claim 1, wherein the at least two DC windings (101, 102) and the at least two AC windings (104, 105) are arranged on a common core. 3. Wechselrichter nach Anspruch 2, bei dem jede der Wicklungen (101 , 102, 104, 105) auf einem separaten Abschnitt des gemeinsamen Kerns angeordnet ist. 3. The inverter of claim 2, wherein each of the windings (101, 102, 104, 105) is disposed on a separate portion of the common core. 4. Wechselrichter nach Anspruch 2, bei dem sich die Wicklungen (101 , 102, 104, 105) auf dem gemeinsamen Kern ganz oder teilweise überlappen, wobei im Überlappungsbereich zwischen einer der Gleichstromwicklungen (101 , 102) und einer der Wechselstromwicklungen (104, 105) eine Isolationsschicht angeordnet ist. 4. The inverter of claim 2, wherein the windings (101, 102, 104, 105) on the common core completely or partially overlap, wherein in the overlap region between one of the DC windings (101, 102) and one of the AC windings (104, 105 ) An insulating layer is arranged. 5. Wechselrichter nach Anspruch 4, bei dem die Gleichstromwicklungen (101 , 102) überlappend in einem Bereich des gemeinsamen Kerns und die Wechselstromwicklungen (104, 105) in einem anderen Bereich des gemeinsamen Kerns angeordnet sind. The inverter of claim 4, wherein the DC windings (101, 102) are overlapped in a region of the common core and the AC windings (104, 105) are disposed in another region of the common core. 6. Wechselrichter nach Anspruch 4, bei dem eine der Gleichstromwicklungen (101 , 102) und eine der Wechselstromwicklungen (101 , 102) überlappend in einem Bereich des gemeinsamen Kerns und die andere der Gleichstromwicklungen (101 , 102) und die andere der Wechselstromwicklungen (101 , 102) überlappend in einem anderen Bereich des Kerns angeordnet sind. The inverter of claim 4, wherein one of the DC windings (101, 102) and one of the AC windings (101, 102) overlap in one area of the common core and the other of the DC windings (101, 102) and the other of the AC windings (101 , 102) are arranged overlapping in another area of the core. 7. Wechselrichter nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei dem der gemeinsame Kern ein Ringkern (108) ist. 7. Inverter according to one of claims 2 to 6, wherein the common core is a toroidal core (108). 8. Wechselrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die magnetische Kopplung und Wicklungsrichtungen der Gleichstromwicklungen (101 , 102) und der Wechselstromwicklungen (104, 105) derart ausgelegt sind, dass phasengleich durch die Gleichstromleitungen und die Wechselstromleitungen fließende Gleichtaktströme sich konstruktiv addierende Magnetfelder im Kern erzeugen. An inverter according to any one of claims 1 to 7, wherein the magnetic coupling and winding directions of the DC windings (101, 102) and the AC windings (104, 105) are designed such that common mode currents flowing in phase through the DC lines and the AC lines constructively add Generate magnetic fields in the core. 9. Wechselrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem zwischen 9. Inverter according to one of claims 1 to 8, wherein between Gleichstromanschlüssen (1 ) des Wechselrichters und den Gleichstromanschlüssen der Wechselrichterbrücke (4) ein DC/DC-Wandler (2) und ein Zwischenkreis (3) angeordnet ist, wobei die Gleichstromwicklungen (101 , 102) dem DC/DC-Wandler (2) vorgeschaltet oder nachgeschaltet sind.  DC terminals (1) of the inverter and the DC terminals of the inverter bridge (4) a DC / DC converter (2) and an intermediate circuit (3) is arranged, wherein the DC windings (101, 102) upstream of the DC / DC converter (2) or downstream. 10. Wechselrichter nach einem der Ansprüche 2 bis 6 oder 8 bis 9, bei dem der gemeinsame Kern einen Mittelschenkel (109) aufweist und als 10. Inverter according to one of claims 2 to 6 or 8 to 9, wherein the common core has a center leg (109) and as El-, EE-, FF-, UIU- oder CIC-Kern ausgebildet ist.  El, EE, FF, UIU or CIC core is formed. 1 1 Wechselrichter nach Anspruch 10, bei dem eine weitere Windung (1 10) auf dem Mittelschenkel (109) angeordnet ist. 1 1 inverter according to claim 10, wherein a further winding (1 10) on the center leg (109) is arranged. 12. Wechselrichter nach Anspruch 1 1 , bei dem die weitere Wicklung über eine Ansteuerschaltung (1 1 1 ) mit dem Zwischenkreis (3) verbunden ist. 12. The inverter of claim 1 1, wherein the further winding via a drive circuit (1 1 1) to the intermediate circuit (3) is connected. 13. Drossel (100) zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen bei einem Leistungswandler, aufweisend mindestens zwei Gleichstromwicklungen (101 , 102) und mindestens zwei Wechselstromwicklungen (104, 105), wobei die mindestens zwei Gleichstromwicklungen (101 , 102) und die mindestens zwei Wechselstromwicklungen (104, 105) auf einem gemeinsamen Kern angeordnet sind. 13. A choke (100) for suppressing common mode noise in a power converter, comprising at least two DC windings (101, 102) and at least two AC windings (104, 105), wherein the at least two DC windings (101, 102) and the at least two AC windings (104 , 105) are arranged on a common core. 14. Drossel (100) nach Anspruch 13, bei der der gemeinsame Kern ein Ringkern (108) ist. The choke (100) of claim 13, wherein the common core is a toroidal core (108). 15. Drossel (100) nach Anspruch 13, bei der 15. throttle (100) according to claim 13, wherein - sich die Wicklungen (101 , 102, 104, 105) auf dem gemeinsamen Kern ganz oder teilweise überlappen, wobei im Überlappungsbereich zwischen einer der Gleichstromwicklungen (101 , 102) und einer der Wechselstromwicklungen (104, 105) eine Isolationsschicht angeordnet ist, und/oder  the windings (101, 102, 104, 105) completely or partially overlap on the common core, wherein an insulation layer is arranged in the overlapping area between one of the DC windings (101, 102) and one of the AC windings (104, 105), and / or - die Gleichstromwicklungen ( 0 , 02) überlappend in einem Bereich des gemeinsamen Kerns und die Wechselstromwicklungen (104, 105) in einem anderen Bereich des gemeinsamen Kerns angeordnet sind, und/oder  - The DC windings (0, 02) are arranged overlapping in a region of the common core and the AC windings (104, 105) in another region of the common core, and / or - eine der Gleichstromwicklungen (101 , 102) und eine der Wechselstromwicklungen (101 , 102) überlappend in einem Bereich des gemeinsamen Kerns und die andere der Gleichstromwicklungen (101 , 102) und die andere der Wechselstromwicklungen (101 , 102) überlappend in einem anderen Bereich des Kerns angeordnet sind, und/oder  - One of the DC windings (101, 102) and one of the AC windings (101, 102) overlapping in a region of the common core and the other of the DC windings (101, 102) and the other of the AC windings (101, 102) overlapping in another area the core are arranged, and / or - der gemeinsame Kern einen Mittelschenkel (109) aufweist, auf dem eine weitere Windung (1 10) angeordnet ist.  - The common core has a central leg (109) on which a further turn (1 10) is arranged. 16. Drossel (100) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei der die Gleichstromwicklungen (101 , 102) dazu eingerichtet sind, mit Gleichstromleitun- gen eines Leistungswandlers verbunden zu werden, und bei der die Wechselstromwicklungen dazu eingerichtet sind, mit Wechselstromleitungen eines Leistungswandlers verbunden zu werden. 16. A choke (100) according to any one of claims 13 to 15, wherein the DC windings (101, 102) are adapted to be connected to DC lines. a power converter, and wherein the AC windings are adapted to be connected to AC power lines of a power converter. 17. Drossel (100) nach Anspruch 16, bei der die Gleichstromwicklungen (101 , 102) und die Wechselstromwicklungen (104, 105) jeweils zwei Enden aufweisen, wobei die Enden der Gleichstromwicklungen (101 , 102) auf einer ersten Seite der Drossel (100) und die Enden der Wechselstromwicklungen (104, 105) auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden Seite der Drossel (100) angeordnet sind. The choke (100) of claim 16, wherein the DC windings (101, 102) and the AC windings (104, 105) each have two ends, the ends of the DC windings (101, 102) on a first side of the choke (100 ) and the ends of the AC windings (104, 105) are arranged on a first side opposite side of the throttle (100).
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