一种带复合缓冲的有源电力滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种带复合缓冲的有源电力滤波器，包括主电路，所述主电路为软开关主电路，所述软开关主电路包括三相桥臂以及谐振电路，所述三相桥臂耦接于电压模块以接收电压信号，并根据PWM模块的控制信号以执行开关动作，来产生补偿电流；所述谐振电路耦接于三相桥臂以感应三相桥臂的开关动作，并通过延时效应使三相桥臂在零电压的状态下开通；所述三相桥臂包括复合缓冲电路，所述复合缓冲电路在器件开通时抑制过冲电流，在器件关断时抑制过冲电压。本实用新型专利技术的有源电力滤波器，具有谐振电路、开通缓冲部和关断缓冲部，从三个方面减小开关器件的机械损耗，延长有源电力滤波器的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种带复合缓冲的有源电力滤波器。
技术介绍
有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置。目前，市面上有源电力滤波器的电路结构示意图一般都如图I所示，包括指令电流运算电路、电流跟踪控制电、驱动电路和主电路，其中，驱动电路内还包括控制主电路的PWM模块，主电路内还包括电源模块和开关器件。其工作原理如下:通过指令电流运算电路和电流跟踪控制电路，采样负载电流并进行各次谐波和无功的分离，使驱动电路产生相应的PWM控制信号，并最终控制主电路内的开关器件执行开关动作，使其主动输出补偿电流，来抵消负载中相应电流，实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功和不平衡。而主电路在主动输出电流的过程中，由于其开关器件频繁地工作在开关状态，容易产生较大的开关噪声，并带来一定的机械损耗，导致使用寿命大大缩短，现有公告号为CN103617315A的专利公开了一种基于有效占空比的移相全桥ZVS变换器，能够实现开关器件的开通损耗和关断损耗均为零，但是，由于该变换器仅有两个桥臂构成，并不适用于接三相电的有源电力滤波器。针对上述情况，提供一种带有三相ZVS变换器的有源电力滤波器，来减少其内部开关器件的机械损耗，以延长有源电力滤波器的使用寿命，是相当必要的。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种带复合缓冲的有源电力滤波器，具有开通缓冲的功能。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案:一种带复合缓冲的有源电力滤波器，包括主电路，其特征在于:所述主电路为软开关主电路，所述软开关主电路包括：三相桥臂:耦接于电压模块以接收电压信号，并根据PffM模块的控制信号以执行开关动作，来产生补偿电流；谐振电路:耦接于三相桥臂以感应三相桥臂的开关动作，并通过延时效应使三相桥臂在零电压的状态下开通；所述三相桥臂包括复合缓冲电路，所述复合缓冲电路在器件开通时抑制过冲电流，在器件关断时抑制过冲电压。通过采用上述技术方案，本技术有源电力滤波器的谐振电路具有延时通断电的效应，基于该效应，主电路内部的开关器件在开通时候处于零电压状态，并且，本技术的复合缓冲电路能够抑制开关器件关断时的电压过冲和du/dt，并且抑制开关器件开通时的电流过冲和di/dt，减小开关器件的开通损耗。本技术进一步设置为:所述三相桥臂包括：第一桥臂:所述第一桥臂包括第一上桥臂和第一下桥臂，所述第一上桥臂和第一下桥臂之间耦接于谐振电路；第二桥臂:所述第二桥臂包括第二上桥臂和第二下桥臂，所述第二上桥臂和第二下桥臂之间耦接于谐振电路；第三桥臂：所述第三桥臂包括第三上桥臂和第三下桥臂，所述第三上桥臂和第三下桥臂之间耦接于谐振电路；其中，所述第一上桥臂、第一下桥臂、第二上桥臂、第二下桥臂、第三上桥臂和第三下桥臂中的任一桥臂耦接于复合缓冲电路。本技术进一步设置为:所述复合缓冲电路包括：开通缓冲部：串联于所述第一上桥臂、第一下桥臂、第二上桥臂、第二下桥臂、第三上桥臂和第三下桥臂中的任一桥臂；关断缓冲部：缓冲电感:并联于所述第一上桥臂、第一下桥臂、第二上桥臂、第二下桥臂、第三上桥臂和第三下桥臂中的任一桥臂。本技术进一步设置为:所述开通缓冲部包括：缓冲电感：串联于所述第一上桥臂、第一下桥臂、第二上桥臂、第二下桥臂、第三上桥臂和第三下桥臂中的任一桥臂；开通缓冲二极管:并联于缓冲电感的两端。本技术进一步设置为:所述关断缓冲部包括：缓冲电容:并联于所述第一上桥臂、第一下桥臂、第二上桥臂、第二下桥臂、第三上桥臂和第三下桥臂中的任一桥臂；关断缓冲二极管：串联于缓冲电容。本技术进一步设置为:所述第一上桥臂、第一下桥臂、第二上桥臂、第二下桥臂、第三上桥臂和第三下桥臂均包括续流单元，所述续流单元包括：谐振电容:并联于所述第一上桥臂、第一下桥臂、第二上桥臂、第二下桥臂、第三上桥臂和第三下桥臂中的任一桥臂；续流二极管:并联于谐振电容。本技术进一步设置为:所述谐振电路包括：一次侧单元:耦接于三相桥臂以感应三相桥臂的开关动作，并产生相应的感应信号；二次侧单元:耦接于一次侧单元以接收感应信号，并配合一次侧单元构成谐振回路，以使三相桥臂在零电压的状态下开通。本技术进一步设置为:所述一次侧单元包括：电感组件:耦接于三相桥臂。本技术进一步设置为:所述二次侧单元包括：全波整流单元:耦接于变压器次级线圈；耗能单元:耦接于全波整流单元。通过采用上述技术方案，本技术的有源电力滤波器，通过电感组件、二次电感与六个续流单元内的谐振电容，在开关器件工作的过程中构成了谐振电路，而各个桥臂的开通存在超前与滞后，前一个桥臂的关断到后一个桥臂的开通均存在死区时间，而谐振电路就工作在这死区时间，在开关器件开通之前已将其阳极电压缓慢地升至一定的电位，免于其在开通的瞬间承受较大电压，此外，开通缓冲部，使开关器件在开通时电流缓慢上升；关断缓冲部，使开关器件在关断时电压缓慢下降，将开关器件的开通损耗降至最低。相较于现有技术中的有源电力滤波器，本技术的有源电力滤波器具有以下优势:本技术的有源电力滤波器，具有谐振电路、开通缓冲部和关断缓冲部，从三个方面减小开关器件的机械损耗，延长有源电力滤波器的使用寿命。【附图说明】图I为传统的有源电力滤波器的功能框图；图2为本技术的有源电力滤波器的功能框图；图3为图2中软开关主电路的电路原理图；图4为图3中的第一等效图；图5为图3中的第二等效图；图6为图3中的第三等效图；图7为图4中的第一状态图；图8为图4中的第二状态图。附图标记:Al、三相桥臂;All、第一桥臂;Al11、第一上桥臂;Al 12、第一下桥臂；A12、第二桥臂;A121、第二上桥臂;A122、第二下桥臂;A13、第三桥臂;A131、第三上桥臂；A132、第三下桥臂;A141、开通缓冲部;A142、关断缓冲部;A2、谐振电路;A21、一次侧单元；A211、电感组件;A212、变压器初级线圈;A22、二次侧单元;A221、全波整流单元;A222、耗能单元;Cl?C6、谐振电容;VDsl?VDs6、续流二极管;LI、第一谐振电感;L2、第二谐振电感；L3、第三谐振电感;L、二次电感;Vh( I?6)1、开通缓冲二极管;Vh( I?6)2、关断缓冲二极管；Lhl?Lh6、缓冲电感;Chl?Ch6、缓冲电容。【具体实施方式】参照图I至图8对本技术的有源电力滤波器的实施例做进一步说明。本技术有源电力滤波器的功能框图如图2所示，包括指令电流运算电路、电流跟踪控制电路、驱动电路以及软开关主电路，所述指令电流运算电路与电流跟踪控制电路，负责采样负载电流并进行各次谐波和无功的分离，并驱使驱动电路工作。所述驱动电路负责产生相应的PWM控制信号，并最终控制主电路内的开关器件执行开关动作，使其主动输出补偿电流，来抵消负载中相应电流，实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功和不平衡。本技术软开关主电路的电路原理图如图3所示，包括耦接于电压模块以接收电压信号，并根据PWM模块的控制信号以执行开关动作，来产生补偿电流三相桥臂Al，以及耦接于三相桥臂Al以感应三相桥臂Al的开关动作，并通过延时效应使三相桥臂Al在零电压的状态下开通的谐振电路。所述三相桥本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带复合缓冲的有源电力滤波器，包括主电路，其特征在于：所述主电路为软开关主电路，所述软开关主电路包括：三相桥臂：耦接于电压模块以接收电压信号，并根据PWM模块的控制信号以执行开关动作，来产生补偿电流；谐振电路：耦接于三相桥臂以感应三相桥臂的开关动作，并通过延时效应使三相桥臂在零电压的状态下开通；所述三相桥臂包括复合缓冲电路，所述复合缓冲电路在器件开通时抑制过冲电流，在器件关断时抑制过冲电压。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：翁文彬，
申请(专利权)人：翁文彬，
类型：新型
国别省市：浙江;33