[实用新型]一种应用于并网逆变器的高频滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及无源滤波器领域，特别是涉及属于一种应用于并网逆变器的高频滤波器。

背景技术

并网逆变器的电网侧一般采用LCL型无源滤波器，但单纯的LCL滤波器存在谐振点，因此一般在滤波器的高频支路上采用RC型阻尼电路。但RC电路中的阻尼电阻存在损耗，其功率取决于高频电流的平均有效值，当有源滤波器的输出电流逼近额定值时，因为电感趋于饱和，导致高频电流成分急剧增加，在阻尼电阻上的功耗可能达到数百瓦。因此我们会发现很多滤波器的最终损坏时，往往是其阻尼电阻被烧毁。采用有源阻尼的控制算法可以避免设备运行到谐振频率上，降低谐振的风险，理论上可以取消阻尼电阻，但因为流过高频支路的电流成分非常复杂，包含工频成分及其各次谐波、开关频率及其各次谐波、谐振成分，往往开关频率及其2、3次谐波是主要的成分，因此如何提取出谐振成分，就成为算法成败的关键。此外即便是采用有源阻尼算法，为增强系统的稳定性和可靠性，阻尼电阻仍然是必不可少的

实用新型内容

本实用新型目的在于提出一种应用于并网逆变器器的高频滤波器。

本实用新型的技术方案如下：

一种应用于并网逆变器的高频滤波器，包括IGBT变流器，第一电感(L1)、第二电感(L2)，以及RC阻尼支路；所述IGBT变流器输出连接第一电感(L1)，输出端通过第二电感(L2)连接电网；所述RC阻尼支路包括第五电容(C5)以及阻尼电阻(R7)，第五电容(C5)与阻尼电阻(R7)串联；IGBT桥侧输出的高频成分通过RC阻尼支路被旁路到零线上；其特征在于：

所述RC阻尼支路并联有两路LC调谐支路、第四电感(L4)、第七电容(C7)和第三电感(L3)、第六电容(C6)，第四电感(L4)与第七电容(C7)串联，第七电容(C7)与第三电感(L3)串联，再分别与RC阻尼支路并联，分别调谐在开关频率和开关频率二次谐波上，用来分流开关纹波中这2种能量最强的高频电流成分，使这部分电流不经过RC阻尼支路。

进一步的，所述阻尼电阻(R7)上并联有谐振检测电路，所述谐振检测电路组成如下：

第一电容(C1)、第二电容(C2)和变压器(T1)构成谐振成分提取电路，使其调谐在系统谐振频率上；变压器(T1)的副边连接有第一整流桥(D1)、第二整流桥(D2)、第三整流桥(D3)、第四整流桥(D4)，将谐振电流整流成直流电流；再连接第一电阻(R1)、第三电容(C3)，滤波成为平滑的直流波形；第三电容(C3)的电压的高低就代表了谐振幅度的大小；电路从阻尼电阻(R7)两端采样，经第一电容(C1)和第二电容(C2)连接到第一变压器(T1)原边；第一变压器(T1)副边输出后经第一整流桥(D1)、第二整流桥(D2)、第三整流桥(D3)、第四整流桥(D4)进行整流后输出，经过第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第一整流器(D5)、第二整流器(D6)及第三电容(C3)等器件后，使第一三极管(Q1)、第二三极管(Q2)导通或截止，从而将信号传输给第三三极管(Q3)来进行信号传输。

进一步的，所述阻尼电阻(R7)上并联有谐振检测电路，第一电容(C1)、第二电容(C2)和变压器(T1)耦合谐振电流后，通过变压器(T1)副边的第八电阻(R8)变成电压信号，所述电压信号送到控制器，用于有源阻尼的算法。

本实用新型通过开关频率基波支路、开关频率2次支路、RC阻尼支路、谐振成分的提取模块这四部分的组合，能够产生三个方面的积极效果：1、高频电流成分中，能量最大的开关频率基波和2次谐波成分被单独设定的之路吸收，几乎不产生损耗，因此功耗足够低；2、谐振频率主要通过RC阻尼支路，谐振电阻R的取值使得谐振点位置的阻尼作用最强，使得系统具备较强的阻尼特性；3、阻尼支路的谐振电阻两端的电压在一定程度上代表了谐振发生的程度且不受开关频率及其2次谐波的干扰，可采样此电阻电压用于有源阻尼的算法。

附图说明

图1为传统的LCL滤波电路的原理图。

图2是本实用新型的有源滤波电路原理图。

图3是本实用新型的谐振检测电路的原理图。

图4是本实用新型另外一种谐振检测电路的原理图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。