[发明专利]一种基于CLCR滤波器的谐波抑制方法

说明书

本发明公开了一种基于CLCR滤波器的谐波抑制方法，属于滤波器技术领域，包括电容星形网络和共模低通滤波电路，所述共模低通滤波电路包括共模变压器、滤波电容和阻尼电阻，电容星形网络的一端连接PWM电源和共模变压器的漏感，电容星形网络的另一端连接共模变压器的初级绕组，本发明提出的CLCR型无源滤波器将差模电感集成到共模变压器中，利用共模变压器的漏感来代替三相差模滤波电感，不仅可以消除差模电压的谐波成分，还可以减少滤波器的磁芯数量。传统的无源滤波器只能抑制差模电压的谐波成分，而无法抑制共模电压。本发明提出基于CLCR滤波器的差模和共模电压抑制方法可以同时有效地抑制共模电压和差模谐波。

技术领域

本发明涉及滤波器技术领域，具体是一种基于CLCR滤波器的谐波抑制方法。

背景技术

目前，电力电子变换器广泛应用于储能系统、新能源发电和工业生产。由于功率器件输出电压和输出功率的提高，电力电子变换器的输出电压中含有更多的谐波成分，由此产生的电磁干扰和其他负面影响越来越严重。为了改善输出功率质量，电力电子变换器一般使用L型滤波器、LC型滤波器和RLC型滤波器等无源滤波器。其中，L型滤波器是无源滤波器中结构最简单的，但其滤波能力较差。为了获得足够的滤波性能，L型滤波器会占用很大的体积。与L型滤波器相比，LC滤波器的频率特性曲线更陡峭，因此在相同体积下，LC滤波器可以有更好的谐波抑制效果。但是，LC滤波器只能作为差模滤波器使用，而在抑制共模电压上效果较差，共模电压通常由共模电感和共模变压器所抑制。然而，差模滤波器和共模滤波器将使PWM功率转换器具有较大的体积。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于CLCR滤波器的谐波抑制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于CLCR滤波器的谐波抑制方法，包括电容星形网络和共模低通滤波电路，所述共模低通滤波电路包括共模变压器、滤波电容和阻尼电阻，电容星形网络的一端连接PWM电源和共模变压器的漏感，电容星形网络的另一端连接共模变压器的初级绕组，共模变压器的漏感另一端连接滤波电容，滤波电容的另一端连接阻尼电阻，阻尼电阻的另一端连接共模变压器的漏感另一端和接地端，通过共模变压器的漏感代替三相差模滤波电感，消除差模电压的谐波成分。

作为本发明的进一步技术方案：所述电容星形网络由电容C11、电容C12和电容C13组成。

作为本发明的进一步技术方案：所述共模变压器包括初级绕组L1和漏感L2，漏感L2包含三个独立的绕组L21、L22和L23。

作为本发明的进一步技术方案：所述滤波电容包括电容C21、电容C22和电容C23。

作为本发明的进一步技术方案：所述阻尼电阻包括电阻R11、电阻R12和电阻R13。

作为本发明的进一步技术方案：所述共模变压器的漏感、滤波电容和阻尼电阻组成RLC滤波电路。

作为本发明的进一步技术方案：所述电容C11、电容C12和电容C13的连接点为共模电压检测点。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的CLCR型无源滤波器将差模电感集成到共模变压器中，利用共模变压器的漏感来代替三相差模滤波电感，不仅可以消除差模电压的谐波成分，还可以减少滤波器的磁芯数量。传统的无源滤波器只能抑制差模电压的谐波成分，而无法抑制共模电压。本发明提出基于CLCR滤波器的差模和共模电压抑制方法可以同时有效地抑制共模电压和差模谐波。

附图说明

图1是CLCR型无源滤波器的拓扑结构图；

图2是CLCR型无源滤波器单相差模等效电路图；

图3是CLCR型无源滤波器单相耦合互感的共模等效电路图；

图4是CLCR型无源滤波器单相无耦合互感的共模等效电路图。