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。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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。
【实用新型内容】
[0007]针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种有源电力滤波器，具有谐振电路，使其三相桥臂中的开关器件都在零电压的条件下开通或关断，减少了开关器件的机械损耗，延长有源电力滤波器的使用寿命。
[0008]为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种有源电力滤波器，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：
[0009]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；
[0010]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或关断。
[0011]通过采用上述技术方案，本实用新型的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或者关断的时候都是处于零电压的状
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[0012]本实用新型进一步设置为:所述三相桥臂包括：
[0013]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；
[0014]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；
[0015]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。
[0016]本实用新型进一步设置为: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：
[0017]谐振电容:耦接于开关器件的两端；
[0018]续流二极管:耦接于谐振电容的两端。
[0019]本实用新型进一步设置为:所述谐振电路包括：
[0020]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；
[0021]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或关断。
[0022]本实用新型进一步设置为:所述一次侧单元包括：
[0023]电感组件:耦接于三相桥臂；
[0024]变压器初级线圈：耦接于电感组件。
[0025]本实用新型进一步设置为:所述电感组件包括：
[0026]第一谐振电感:耦接于第一上桥臂和第一下桥臂之间；
[0027]第二谐振电感:耦接于第二上桥臂和第二下桥臂之间；
[0028]第三谐振电感:耦接于第三上桥臂和第三下桥臂之间。
[0029]本实用新型进一步设置为:所述电感组件包括:所述变压器初级线圈包括：
[0030]第一绕组:所述第一绕组耦接于第一谐振电感；
[0031 ]第二绕组:所述第二绕组耦接于第二谐振电感；
[0032]第三绕组:所述第三绕组耦接于第三谐振电感；
[0033]其中，所述第三绕组的非同名端耦接于第一绕组的同名端。
[0034]本实用新型进一步设置为:所述二次侧单元包括：
[0035]变压器次级线圈:耦接于变压器初级线圈；
[0036]全波整流单元:耦接于变压器次级线圈；
[0037]耗能单元:耦接于全波整流单元。
[0038]本实用新型进一步设置为:所述耗能单元包括：
[0039]二次电感:耦接于全波整流单元的输出端。
[0040]通过采用上述技术方案，本实用新型的有源电力滤波器，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。
[0041]相较于现有技术中的有源电力滤波器，本实用新型的有源电力滤波器具有以下优势:本实用新型的有源电力滤波器，具有谐振电路，使其三相桥臂中的开关器件都在零电压的条件下开通或关断，减少了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】
[0042]图I为传统的有源电力滤波器的功能框图；
[0043]图2为本实用新型的有源电力滤波器的功能框图；
[0044]图3为图2中软开关主电路的电路原理图；
[0045]图4为图3中的第一等效图；
[0046]图5为图3中的第二等效图；
[0047]图6为图3中的第三等效图；
[0048]图7为图4中的第一状态图；
[0049]图8为图4中的第二状态图。
[0050]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；Al32、第三下桥臂;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。
【具体实施方式】
[0051]参照图2至图8对本实用新型的有源电力滤波器的实施例做进一步说明。
[0052]本实用新型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。
[0053]本实用新型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或关断的谐振电路。
[0054]所述三相桥臂Al包括，所述第一桥臂All包括第一上桥臂Alll和第一下桥臂A112，所述第一上桥臂Alll和第一下桥臂A112之间耦接于谐振电路的第一桥臂AU，所述第二桥臂A12包括第二上桥臂A121和第二下桥臂A122，所述第二上桥臂A121和第二下桥臂A122之间耦接于谐振电路的第二桥臂A12，以及所述第三桥臂A13包括第三上桥臂A131和第三下桥臂A132，所述第三上桥臂A131和第三下桥臂A132之