[发明专利]直流系统防反击干扰电源滤波器

说明书

本发明属于电磁兼容领域，涉及一种针对以大功率IGBT元件为核心的电器设备运行中伴生的电流浪涌对直流电源母线产生的逆向反击干扰进行有效抑制的直流系统防反击干扰电源滤波器，主要应用于东风内燃机车的直流电源系统，用来抑制同一直流系统的电源母线挂接的空调变频器设备运行时伴生的电流浪涌对电源母线产生的反击干扰，提高同一直流系统内其他车载电器设备的可靠性与安全性。本发明所述的电源滤波器包含：一组以抑制低频成分电磁干扰为主的全平衡结构的π型低频滤波电路模块、一组以抑制中高频成分电磁干扰为主的由全平衡四阶巴特沃斯低通滤波电路构成的高频滤波电路模块、一组带冗余设计的以抑制高幅值直流电流浪涌为目的RDC阻尼吸收电路模块，本发明所述的低频滤波电路模块、高频滤波电路模块采用全平衡电路结构形式，使反击干扰的浪涌从正极端或负极端串入母线均能得到抑制。

技术领域

本发明属于电磁兼容领域，具体涉及一种针对以大功率IGBT元件为核心的电器设备运行中伴生的电流浪涌对直流电源母线产生的逆向反击干扰进行有效抑制的直流系统防反击干扰电源滤波器。

背景技术

在同一个直流电源系统中，只要挂接于电源母线的电器设备中存在大功率的IGBT换流器时，由IGBT的开关伴生的电流浪涌对直流电源母线产生严重的逆向反击干扰。根据电磁兼容的原理，由于反击干扰，从电源母线的电源接入端到IGBT换流器接入端，干扰波的电压幅值会随母线位置的改变逐渐增加，紧靠换流器接入端，干扰波的幅值会极大，严重时会对母线上挂接的其他电子设备产生影响。

东风机车采用AC－DC驱动模式，直流母线电压为110V。当挂接在母线上的空调变频器运行时，伴生的直流电流浪涌对机车电源母线产生反击干扰，特别是经过长期运行的机车，反击干扰会导致机车上其他的电子设备的工作异常，最严重时会造成机车的中途紧急停车，有关于此类反击干扰，不仅在采用直流母线的东风机车中存在，在采用交流母线的系统中类似的反击干扰现象同样广泛存在。

发明内容

本发明的目的在于，解决反击干扰，提供一种直流系统防反击干扰电源滤波器。本发明的采用的技术方案如下：

本发明所述的直流系统防反击干扰电源滤波器是针对一种干扰路径为设备→电源的反击干扰波的滤波，反击干扰波有别于自然干扰波，反击干扰波是一种连续模式电磁浪涌波；自然干扰波是一种偶发的高频电磁浪涌波，自然干扰波的干扰路径通常是从电源→负载。

本发明所述的直流系统防反击干扰电源滤波器包括有：一组以抑制低频成分电磁干扰为主的全平衡电路结构的π型低频电源滤波电路模块、一组以抑制中高频成分电磁干扰为主的全平衡电路结构的四阶巴特沃斯低通滤波电路的高频电源滤波电路模块、一组带冗余技术的以抑制高幅值直流电流浪涌为主的RDC阻尼吸收电路模块；所述的低频电源滤波电路模块、高频电源滤波电路模块串联组合联接后再与RDC阻尼吸收电路模块并联。

所述的全平衡结构的π型低频电源滤波电路模块，由二组电容滤波电路和全平衡结构的低频电感器构成，每组电容滤波电路分别由一个电解电容与一个无极性高频电容并联而成，全平衡结构的低频电感器由二组完全相同的线圈构成，分别与正负电源母线主电路串联，二组电容滤波电路分别并联接入全平衡结构的低频电感器外引线的两端之间。

所述的高频电源滤波电路模块，由全平衡结构的四阶巴特沃斯低通滤波电路构成，其中的四阶巴特沃斯低通滤波电路是由二级相互关联的二阶巴特沃斯低通滤波电路串联组合而成，且每级二阶巴特沃斯低通滤波电路均采用全平衡电路结构形式。

所述的全平衡结构的四阶巴特沃斯低通滤波电路的第一级滤波电路由一个全平衡结构的主高频电感器和一个无极性高频电容器构成，主高频电感器由二组完全相同的线圈组成，主高频电感器二组线圈分别与正负电源母线串联，主高频滤波电容器并联接入二组线圈外引线之间。