[发明专利]有源滤波器低开关损耗补偿电流调制方法

说明书

技术领域

本发明属于三相有源滤波技术领域，尤其涉及一种有源滤波器低开关损耗电路结构及补偿电流调制方法。

背景技术

电能是现代社会不可缺少的重要能源。供电系统中电能的质量受到非线性负载的影响，不可避免的产生谐波电流，降低能源利用效率，损害电力设备。谐波抑制装置主要有无源滤波器和有源滤波器。其中三相有源滤波器较无源滤波器具有更好的谐波补偿性能，但造价较高。

作为利用电力电子器件进行谐波补偿的装置，三相有源滤波器具有很高的开关频率。传统的三相有源滤波器对谐波电流进行补偿时，由于中低次谐波电流幅值较大，现有技术所使用的补偿电流调制方法，不会考虑功率管所承受的电压与通过的电流的大小对开关损耗的影响。这样，当通过电流较大，承受电压较高时，有源滤波器开关损耗明显，容易造成设备的损坏。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种补偿精度好的有源滤波器低开关损耗电路结构及补偿电流调制方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明有源滤波器低开关损耗电路结构包括IGBT三相逆变桥、MOSFET三相逆变桥和电容，其结构要点IGBT三相逆变桥包括第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT、第四IGBT、第五IGBT、第六IGBT，MOSFET三相逆变桥包括第一MOSFET、第二MOSFET、第三 MOSFET、第四MOSFET、第五MOSFET、第六MOSFET，其结构要点第一IGBT集电极、第二IGBT集电极、第三IGBT集电极、第一MOSFET漏极、第二MOSFET漏极、第三 MOSFET漏极、电容一端相连，第四IGBT发射极、第五IGBT发射极、第六IGBT发射极、第四MOSFET源极、第五MOSFET源极、第六MOSFET源极、电容另一端相连；第一IGBT发射极、第四IGBT集电极、第一电感一端相连，第二IGBT发射极、第五IGBT集电极、第二电感一端相连，第三IGBT发射极、第六IGBT集电极、第三电感一端相连，第一电感另一端与交流电压源Usa一端相连，第二电感另一端与交流电压源Usb一端相连，第三电感另一端与交流电压源Usc一端相连，电压源Usa另一端、电压源Usb另一端、电压源Usc另一端相连接地。

所述第一MOSFET源极、第四MOSFET漏极、第四电感一端相连，第二MOSFET源极、第五MOSFET漏极、第五电感一端相连，第三MOSFET源极、第六MOSFET漏极、第六电感一端相连，第四电感另一端与A相谐波源相连，第五电感另一端与B相谐波源相连，第六电感另一端与C相谐波源相连。

作为一种优选方案，本发明所述第一IGBT集电极与第一二极管阴极相连，第一二极管阳极与第一IGBT发射极相连；第二IGBT集电极与第二二极管阴极相连，第二二极管阳极与第二IGBT发射极相连；第三IGBT集电极与第三二极管阴极相连，第三二极管阳极与第三IGBT发射极相连；第四IGBT集电极与第四二极管阴极相连，第四二极管阳极与第四IGBT发射极相连；第五IGBT集电极与第五二极管阴极相连，第五二极管阳极与第五IGBT发射极相连；第六IGBT集电极与第六二极管阴极相连，第六二极管阳极与第六IGBT发射极相连。

本发明有源滤波器低开关损耗补偿电流调制方法，包括以下步骤。

1）以A相作为被钳制相，计算调制电压信号，采用以下公式。

u₀=sign(u_a)*(Vdc/2)-u_a

u^**_a = u^*_a + u₀

u^**_b = u^*_b + u₀