一种有源电力滤波器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及有源电力滤波器技术领域，特别涉及一种有源电力滤波器。
【背景技术】
[0002]有源滤波器主要为补偿系统谐波电流，当系统的谐波电流容量很大而有源滤波器容量不足时，补偿容量将达到有源滤波器的最大容量。目前的系统中高次谐波的比重也较大，导致最终需补偿的容量不仅有效容量较大，瞬时容量也会较大，特别是瞬时电流尖峰很容易使系统出现超过容量而自我保护。
[0003]目前多数自我保护的做法是对有源电力滤波器功率输出单元的输出电流进行峰值过流停机保护，以避免系统峰值电流过大导致功率模块损毁，这种方法能够起到保护IGBT功率模块的作用，但却因系统故障停机不能够正常补偿系统的谐波电流了，特别是在系统发生短时谐振时，系统容量瞬态很容易超过补偿标准，会对用户造成更大的损失。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，旨在解决在有源电力滤波器功率输出单元的输出电流进行峰值过流停机保护时，不能够正常补偿系统的谐波电流，会造成用户更大的损失的问题。
[0005]为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供一种有源电力滤波器，其连接在电网与非线性负载的传输线路上，用于补偿电网的谐波电流，其包括功率单元、电流互感器、霍尔传感器、控制器和峰值限制电路;其中，
[0006]所述电流互感器设置在电网与非线性负载连接的线路上，用于采集所述非线性负载的电流；
[0007]所述霍尔传感器设置在所述功率单元输出的线路上，用于检测所述功率单元的输出电流，并根据所述功率单元的输出电流产生相应的反馈电流;其中所述功率单元的输出电流用于补偿电网中的谐波电流；
[0008]所述控制器分别与所述电流互感器和所述霍尔传感器连接，用于根据所述非线性负载的电流，计算出需要补偿的谐波电流，对所述需要补偿的谐波电流进行给定峰值限制后，再根据所述霍尔传感器的反馈电流，对其进行闭环调节，最后根据所述需要补偿的谐波电流，产生相应的PWM驱动信号；
[0009]所述控制器通过所述峰值限制电路，将所述PWM驱动信号传输至所述功率单元，用于驱动所述功率单元产生相应的输出电流，并且所述峰值限制电路根据所述霍尔传感器的反馈电流，限制经过的所述PWM驱动信号的脉冲宽度，用于防止所述功率单元因过流而损坏。
[0010]根据一种具体的实施方式，所述峰值限制电路包括正向峰值限制支路和负向峰值限制支路，所述PWM驱动信号包括正向PWM驱动信号和负向PWM驱动信号;并且，所述正向PWM驱动信号经过所述正向峰值限制支路后，驱动所述功率单元的正向IGBT功率管，所述负向PWM驱动信号经过所述负向峰值限制支路后，驱动所述功率单元的负向IGBT功率管。
[0011]根据一种具体的实施方式，所述正向峰值限制支路和所述负向峰值限制支路均由比较器、D触发器和与门构成;其中，
[0012]在所述正向峰值限制支路中，所述比较器的正相输入端接入峰值限制参考正电压+Vref，其反相输入端接入所述霍尔传感器的反馈电流，其输出端连接至所述D触发器的复位输入端;所述D触发器的时钟输入端接入所述正向PWM驱动信号，其数据输入端和置位输入端共同连接稳定电压源Vcc，其数据输出端与所述与门一个输入端连接;所述与门的另一个输入端接入所述正向PWM驱动信号，其输出端与所述正向IGBT功率管的驱动端连接；
[0013]在所述负向峰值限制支路中，所述比较器的正相输入端接入所述霍尔传感器的反馈电流，其反相输入端接入峰值限制参考负电压-Vref，其输出端连接至所述D触发器的复位输入端;所述D触发器的时钟输入端接入所述负向PWM驱动信号，其数据输入端和置位输入端共同连接稳定电压源Vcc，其数据输出端与所述与门一个输入端连接;所述与门的另一个输入端接入所述负向PWM驱动信号，其输出端与所述负向IGBT功率管的驱动端连接。
[0014]根据一种具体的实施方式，所述功率单元输出的线路上还设置有滤波单元，用于对所述功率单元的输出电流进行滤波；
[0015]所述功率单元还包括母线电容，用于减小开关频率的电流谐波进入所述电网。
[0016]与现有技术相比，本实用新型的有益效果:
[0017]本实用新型为了解决系统负载稳态或动态瞬时谐波容量超过有源电力滤波器补偿容量时，进行软件以及硬件的峰值电流限制，使有源电力滤波器输出电流在正常的范围以内，达到既能够保护IGBT功率模块同时也能够尽可能补偿系统谐波，使系统正常运行，避免给用户造成损失。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型有源电力滤波器的结构示意图；
[0019]图2是本实用新型有源电力滤波器的一种实施例的结构示意图；
[0020]图3是本实用新型控制器对谐波电流进行峰值限制后的波形图；
[0021 ]图4是本实用新型峰值限制电路的结构示意图；
[0022]图5是本实用新型正向峰值限制电路对PWM驱动信号限制的限制过程示意图；
[0023]图6是本实用新型功率单元的A相的正PWM驱动信号的波形图；
[0024]图7是本实用新型功率单元的A相的负PWM驱动信号的波形图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本【实用新型内容】所实现的技术均属于本实用新型的范围。
[0026]如图1所示的本实用新型有源电力滤波器的结构示意图；其中，本实用新型的有源电力滤波器连接在电网与非线性负载的传输线路上，用于补偿电网的谐波电流，其包括功率单元、电流互感器、霍尔传感器、控制器和峰值限制电路。
[0027]其中，电流互感器设置在电网与非线性负载连接的线路上，用于采集非线性负载的电流。
[0028]霍尔传感器设置在功率单元输出的线路上，用于检测功率单元的输出电流，并根据功率单元的输出电流产生相应的反馈电流;其中功率单元的输出电流用于补偿电网中的谐波电流。
[0029]控制器分别与电流互感器和霍尔传感器连接，用于根据非线性负载的电流，计算出需要补偿的谐波电流，对需要补偿的谐波电流进行给定峰值限制后，再根据霍尔传感器的反馈电流，对其进行闭环调节，最后根据需要补偿的谐波电流，产生相应的PWM驱动信号。
[0030]控制器通过峰值限制电路，将PWM驱动信号传输至功率单元，用于驱动功率单元产生相应的输出电流，并且峰值限制电路根据霍尔传感器的反馈电流，限制经过的PWM驱动信号的脉冲宽度，用于防止功率单元因过流而损坏。
[0031]如图2所示的本实用新型有源电力滤波器的一种实施例的结构示意图；其中，功率单元输出的线路上还设置有滤波单元，用于对功率单元的输出电流进行滤波。功率单元还包括母线电容，用于减小开关频率的电流谐波进入电网。
[0032]如图3所示的本实用新型控制器对谐波电流进行峰值限制后的波形图；其中，检测出电网中的A相负载电流，并由控制器计算出A相谐波电流，针对A相谐波电流进行正向峰值和负向