一种具有有源滤波功能的PWM整流器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有有源滤波功能的PWM整流器，其特征在于，包括DSP控制单元、主电路、驱动电路、滤波电路和检测电路；所述检测电路用于实时检测电网的输出电压和输出电流并送至所述DSP控制单元，所述DSP控制单元通过驱动电路连接所述主电路，所述主电路通过滤波电路分别连接电网以及负载。用于解决电网中的谐波污染问题。本装置即可工作在有源滤波状态又可以工作在PWM整流状态，既可以从根源上防止谐波的产生又可滤除已产生的谐波，具有较高的经济适用性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电气设备，具体涉及一种具有有源滤波功能的PWM整流器。
技术介绍
环境保护问题日益受到关注，人们已经认识到电力装置环境净化的必要性。在电网污染日益严重的情况下，对电网质量的研究和改善自然具有十分重要的意义，而电力装置中的谐波含量是衡量电能质量重要指标之一。目前，解决谐波污染的主要途径有两条：一是对电力电子本身进行改造,二是对电网实施谐波补偿。其中有源电力滤波器（ActivePowerFilter，简称APF）是不可或缺的谐波治理手段。
技术实现思路
本技术的目的为涉及一种具有有源滤波功能的PWM整流器，用于解决电网中的谐波污染问题。本装置即可工作在有源滤波状态又可以工作在PWM整流状态，既可以从根源上防止谐波的产生又可滤除已产生的谐波，具有较高的经济适用性。本技术是这样实现的：一种具有有源滤波功能的PWM整流器，包括DSP控制单元、主电路、驱动电路、滤波电路和检测电路；所述检测电路用于实时检测电网的输出电压和输出电流并送至所述DSP控制单元，所述DSP控制单元通过驱动电路连接所述主电路，所述主电路通过滤波电路分别连接电网以及负载。在本技术的一个优选实施例中，所述DSP控制单元为整个装置的控制中心，DSP控制单元发出指令信号经驱动电路驱动主电路，从而控制主电路的输出。在本技术的一个优选实施例中，所述主电路包括六组导通截止组件，所述导通截止组件由IGBT以及并联所述IGBT的二极管组成，通过控制IGBT的导通与关断以完成电压的交直流变换；当装置工作在有源滤波功能时其将直流电变为交流电，当装置工作在PWM整流状态时其将交流电变为直流电。在本技术的一个优选实施例中，所述IGBT的基极均连接有驱动电路的输出端，二极管并联于所述IGBT的集电极和发射极；所述驱动电路将DSP控制单元发出的控制信号进行放大，以稳定控制IGBT的开通与关断。在本技术的一个优选实施例中，所述滤波电路用于滤除主电路输出中含有的高次谐波，所述滤波电路包括电容滤波电路和电感滤波电路，所述电容滤波电路连接负载，所述电感滤波电路连接电网。在本技术的一个优选实施例中，所述DSP控制单元采用TMS320F28335型数字信号处理器。通过上述技术方案，本技术的有益效果是：本技术能够解决电网中谐波污染问题提高电能质量，将此项技术推广应用，将彻底消除由于电网中谐波存在所带来的危害，大大提高电力装置的稳定性、可靠性，其直接的、间接的效益无法估量。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的装置结构框图；图2为本技术的主电路图；图3为本技术的DSP控制单元结构图。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。参照图1，一种具有有源滤波功能的PWM整流器，包括DSP控制单元、主电路、驱动电路、滤波电路和检测电路；所述检测电路用于实时检测电网的输出电压和输出电流并送至所述DSP控制单元，所述DSP控制单元通过驱动电路连接所述主电路，所述主电路通过滤波电路分别连接电网以及负载。其中DSP控制单元为整个装置的控制中心，DSP控制单元发出指令信号经驱动电路驱动主电路，从而控制主电路的输出。参照图2，主电路包括六组导通截止组件，所述导通截止组件由IGBT以及并联所述IGBT的二极管组成，通过控制IGBT的导通与关断以完成电压的交直流变换；当装置工作在有源滤波功能时其将直流电变为交流电，当装置工作在PWM整流状态时其将交流电变为直流电。而IGBT的基极均连接有驱动电路的输出端，二极管并联于所述IGBT的集电极和发射极；所述驱动电路将DSP控制单元发出的控制信号进行放大，以稳定控制IGBT的开通与关断。具体地，滤波电路用于滤除主电路输出中含有的高次谐波，本实施例中的滤波电路包括电容滤波电路和电感滤波电路，所述电容滤波电路连接负载，所述电感滤波电路连接电网。参照图3，DSP控制单元采用TMS320F28335型数字信号处理器，其自身还连接有JTAG接口串口485，以及还连接有时钟电路，复位电路等相关外围电路。当装置工作在有源滤波状态时。由检测电路采集电网电压和电流信息送至DSP控制单元，DSP控制单元采用基于瞬时无功功率的ip-iq谐波电流检测法，计算出电网中谐波电流信息，并发出相应的指令信号，控制主回路的输出，使其输出与电网谐波电流频率幅值相同、相位相反的补偿电流，以达到滤除电网谐波电流的目的。当需要装置工作在PWM整流状态时，将负载接在负载接口处。检测电路采集电网电压和电流信息与负载电压和电流信息送至DSP控制单元，DSP控制单元采用直接电流控制法计算发出控制信号，通过对主电路的控制，可以使其输入电流非常接近正弦波，且相位与输入电压相位相同，功率因数近似为1。本技术能够解决电网中谐波污染问题提高电能质量，将此项技术推广应用，将彻底消除由于电网中谐波存在所带来的危害，大大提高电力装置的稳定性、可靠性，其直接的、间接的效益无法估量。以上显示和描述了本技术的基本原理和主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内。本技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有有源滤波功能的PWM整流器，其特征在于，包括DSP控制单元、主电路、驱动电路、滤波电路和检测电路；所述检测电路用于实时检测电网的输出电压和输出电流并送至所述DSP控制单元，所述DSP控制单元通过驱动电路连接所述主电路，所述主电路通过滤波电路分别连接电网以及负载。

【技术特征摘要】
1.一种具有有源滤波功能的PWM整流器，其特征在于，包括DSP控制单元、主电路、驱动电路、滤波电路和检测电路；所述检测电路用于实时检测电网的输出电压和输出电流并送至所述DSP控制单元，所述DSP控制单元通过驱动电路连接所述主电路，所述主电路通过滤波电路分别连接电网以及负载。
2.根据权利要求1所述的一种具有有源滤波功能的PWM整流器，其特征在于，所述DSP控制单元为整个装置的控制中心，DSP控制单元发出指令信号经驱动电路驱动主电路，从而控制主电路的输出。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有有源滤波功能的PWM整流器，其特征在于，所述主电路包括六组导通截止组件，所述导通截止组件由IGBT以及并联所述IGBT的二极管组成，通过控制IGBT的导通与关断以完成电压的交直流变换；当装置工作在有源滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员：王素娥，胡益成，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61