一种电路谐波消除系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电路谐波消除系统及方法，涉及电路技术领域。所述系统包括：第一低通滤波器、带通滤波器、滞环比较器、PI调节器、超前补偿器、第二低通滤波器、第三低通滤波器、过零比较器、整流电路、比较器和译码器；所述第一低通滤波器信号连接于滞环比较器；所述带通滤波器信号连接于PI调节机；所述第二低通滤波器信号连接于超前补偿器；所述超前补偿器和PI调机器均分别信号连接于译码器；所述第三低通滤波器信号连接于过零比较器；所述过零比较器分别信号连接于整流电路和译码器；所述整流电路信号连接于比较器。本发明专利技术利用电力有源滤波器作为谐波源，可以替代电解电容，补偿逆变器输入纹波电流，实现交流电路的谐波内补偿及电解电容的硅解。电容的硅解。电容的硅解。

【技术实现步骤摘要】
一种电路谐波消除系统及方法


[0001]本专利技术涉及电路
，特别是涉及一种电路谐波消除系统及方法。

技术介绍

[0002]随着电力电子装置的迅速发展，产生了两方面的问题：一是电力电子变流电路产生的谐波干扰已成为电力系统之中谐波的主要来源，谐波造成的危害日益严重。二是电力电子系统中的无源元件，特别是电解电容在成本、体积和可靠性等方面无多大改进。由于谐波引起发热危及电解电容的使用寿命，因此，电解电容成为电力电子系统中最薄弱的环节。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种电路谐波消除系统及方法，利用电力有源滤波器作为谐波源，可以替代电解电容，补偿逆变器输入纹波电流，实现交流电路的谐波内补偿及电解电容的硅解。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种电路谐波消除系统，所述系统包括：第一低通滤波器、带通滤波器、滞环比较器、PI调节器、超前补偿器、第二低通滤波器、第三低通滤波器、过零比较器、整流电路、比较器和译码器；所述第一低通滤波器信号连接于滞环比较器；所述带通滤波器信号连接于PI调节机；所述第二低通滤波器信号连接于超前补偿器；所述超前补偿器和PI调机器均分别信号连接于译码器；所述第三低通滤波器信号连接于过零比较器；所述过零比较器分别信号连接于整流电路和译码器；所述整流电路信号连接于比较器。
[0006]进一步的，所述第一低通滤波器、第二低通滤波器、滞环比较器、过零比较器、整流电路和比较器组成基本控制部分；所述直流环电压减去第一低通滤波器检测到的直流分量得纹波分量，纹波分量通过滞环比较器产生逻辑信号；逆变器输入电流减去第二低通滤波器检测的直流分量，得纹波电流信号；纹波电流信号一方面经过零比较器产生代表电流极性的逻辑信号，另一方面经整流电路和比较器产生判断|纹波电流信号|是否超过设定的阈值的逻辑信号。
[0007]进一步的，所述滞环比较器采用双电源供电，构成双电源型微分滞环比较器；所述滞环比较器至少包括：信号输入端、信号输出端、电源端即负电源端、正电源端和接地端；所述微分滞环比较器由电压比较器与电容及电阻组成，比较器的负输入端接为微分滞环比较器的信号输入端，比较器的正输入端通过电阻接地，电容与电阻串联并跨接在比较器的输出端与正输入端之间，比较器的输出端接为滞环比较器的输出端。
[0008]一种电路谐波消除方法，所述方法执行以下步骤：
[0009]步骤1：电路采用直流电压源供电，使用电力有源滤波器替代电解电容，包含若干个开关器件控制电路；
[0010]步骤2：当负载为感性时，逆变器输入电流id包括两部分：直流量dc和纹波ac即：id＝dc+ac(1)；
[0011]步骤3：未达到补偿谐波电流id.ac的目的，要求电力有源滤波器输入电流ig与ac大小相等方向相反，即：ig＝－ac(2)；
[0012]步骤4：可以得到这时直流电压源输出电流为：i＝id+ig＝dc(3)直流电压源输出电流等于逆变器输入电流的直流分量。
[0013]进一步的，所述电力有源滤波器为单相电流型，开关器件采用功率MOSFET。
[0014]进一步的，所述电力有源滤波器中包括一个电抗器；所述电抗器中的电流经开关器件切换，在有源滤波器输入端产生包含逆变器输入纹波电流ac在内的调制波电流ac。电流if.ac经交流电容解调后产生与逆变器输入纹波电流ac近似等值而反向的电流ig，从而补偿了逆变器输入纹波电流ac。
[0015]进一步的，所述电抗器平均电流控制部分由PI调节器，超前补偿器和第三低通滤波器组成；此部分可使电抗器的平均电流保持恒值并使电抗器具有足够的能量；谐波抑制部分包括带通滤波器和放大器；此控制部分用以抑制系统投入工作或逆变器输入纹波电流发生突变时可能发生的谐振。
[0016]与现有技术相比，本专利技术实现的有益效果：本专利技术是利用电力有源滤波器作为谐波源，可以替代电解电容，补偿逆变器输入纹波电流，实现交流电路的谐波内补偿及电解电容的硅解。随着电力电子器件高频化及电力电子技术的发展，这种谐振自适应系统会具有很高的应用价值。
附图说明
[0017]以下结合附图和具体实施方式来进一步详细说明本专利技术：
[0018]图1为本专利技术实施例公开的电路谐波消除系统的系统结构示意图。
[0019]图2为本专利技术实施例公开的电路谐波消除方法的方法流程示意图。
具体实施方式
[0020]以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。
[0021]请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。
[0022]实施例1
[0023]如图1所示，一种电路谐波消除系统，所述系统包括：第一低通滤波器、带通滤波器、滞环比较器、PI调节器、超前补偿器、第二低通滤波器、第三低通滤波器、过零比较器、整流电路、比较器和译码器；所述第一低通滤波器信号连接于滞环比较器；所述带通滤波器信号连接于PI调节机；所述第二低通滤波器信号连接于超前补偿器；所述超前补偿器和PI调机器均分别信号连接于译码器；所述第三低通滤波器信号连接于过零比较器；所述过零比
较器分别信号连接于整流电路和译码器；所述整流电路信号连接于比较器。
[0024]实施例2
[0025]在上一实施例的基础上，所述第一低通滤波器、第二低通滤波器、滞环比较器、过零比较器、整流电路和比较器组成基本控制部分；所述直流环电压减去第一低通滤波器检测到的直流分量得纹波分量，纹波分量通过滞环比较器产生逻辑信号；逆变器输入电流减去第二低通滤波器检测的直流分量，得纹波电流信号；纹波电流信号一方面经过零比较器产生代表电流极性的逻辑信号，另一方面经整流电路和比较器产生判断|纹波电流信号|是否超过设定的阈值的逻辑信号。
[0026]具体的，所述带通滤波器包括平面传输介质，该平面传输介质包括传输线路，所述传输线路包括导体带，所述带通滤波器在所述传输线路中具有至少一个带通滤波器单元，所述带通滤波器单元包括至少一个开口环谐振器、至少一个电感元件以及至少一个电容元件，所述带通滤波器具有其中可识别出至少一个通带的频率响应，
[0027]所述导体带、所述至少一个开口环谐振器、所述至少一个电感元件以及所述至少一个电容元件被形成为所需尺寸，并被布置成使得所述带通滤波器对于所述通带内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电路谐波消除系统，其特征在于，所述系统包括：第一低通滤波器、带通滤波器、滞环比较器、PI调节器、超前补偿器、第二低通滤波器、第三低通滤波器、过零比较器、整流电路、比较器和译码器；所述第一低通滤波器信号连接于滞环比较器；所述带通滤波器信号连接于PI调节机；所述第二低通滤波器信号连接于超前补偿器；所述超前补偿器和PI调机器均分别信号连接于译码器；所述第三低通滤波器信号连接于过零比较器；所述过零比较器分别信号连接于整流电路和译码器；所述整流电路信号连接于比较器。2.如权利要求1所述的电路谐波消除系统，其特征在于，所述第一低通滤波器、第二低通滤波器、滞环比较器、过零比较器、整流电路和比较器组成基本控制部分；所述直流环电压减去第一低通滤波器检测到的直流分量得纹波分量，纹波分量通过滞环比较器产生逻辑信号；逆变器输入电流减去第二低通滤波器检测的直流分量，得纹波电流信号；纹波电流信号一方面经过零比较器产生代表电流极性的逻辑信号，另一方面经整流电路和比较器产生判断|纹波电流信号是否超过设定的阈值的逻辑信号。3.如权利要求2所述的电路谐波消除系统，其特征在于，所述滞环比较器采用双电源供电，构成双电源型微分滞环比较器；所述滞环比较器至少包括：信号输入端、信号输出端、电源端即负电源端、正电源端和接地端；所述微分滞环比较器由电压比较器与电容及电阻组成，比较器的负输入端接为微分滞环比较器的信号输入端，比较器的正输入端通过电阻接地，电容与电阻串联并跨接在比较器的输出端与正输入端之间，比较...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旺国，
申请(专利权)人：昆山新士坦电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：