专利名称：一种用于三相三电平三开关pfc电路的emi滤波器的制作方法
技术领域：
本发明是一种用于三相三电平三开关PFC电路的EMI滤波器，属于用于三相三电平三开关PFC电路的EMI滤波器的改造技术。
背景技术：
随着电子技术及大規模集成电路的广泛应用，电磁干扰及电磁环境日趋复杂，电子设备的电磁兼容问题越来越突出。因此，电子设备及自动化控制设备在设计时就需要考虑电磁兼容的问题，采取必要的措施来抑制电磁干扰以保证设备安全可靠运行。三相三电平三开关PFC电路也称为VIENNA整流器，因其有诸多的优点而日益受到关注，近年来该电路相关的专利与期刊文献较多，但未见有针对其EMI滤波相关的专利的期刊文献。三相三电平三开关PFC电路采用传统的EMI滤波电路将要増加体积才能达到抑制效果，这将増加电路板制作成本与整机布局的难度，寻求ー种小型的滤波电路以达到同样的滤波效果势在必行，本发明正是针对三相三电平三开关PFC电路的EMI滤波而提出的。
发明内容
本发明的目的在于考虑上述问题而提供ー种有效提高三电平三开关PFC电路运行的可靠性的用于三相三电平三开关PFC电路的EMI滤波器。本发明设计合理，方便实用。本发明的技术方案是:本发明的用于三相三电平三开关PFC电路的EMI滤波器，包括有前级CL滤波电路、后级CL滤波电路及L滤波电路，其中L滤波电路的输入端与エ频输入连接，L滤波电路的输出端与后级CL滤波电路的输入端连接，前级CL滤波电路的输入端与后级CL滤波电路的输出端连接，前级CL滤波电路的输出端与PFC电路连接，上述连接构成L-CL-CL三阶结构的滤波电路。本发明由于采用包括有前级CL滤波电路、后级CL滤波电路及L滤波电路组成L-CL-CL三阶结构的滤波电路的结构，本发明的前级CL滤波电路与后级CL滤波电路对中低频共模噪声有很好的滤波效果，L滤波电路对IOMHz以上的高频共模噪声有很好的滤波效果，有效提高三电平三开关PFC电路运行的可靠性。本发明是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的用于三相三电平三开关PFC电路的EMI滤波器。
图1为本发明的EMI滤波器适用的三相三电平三开关PFC电路原理 图2是本发明EMI滤波器的结构示意 图3是本发明EMI滤波器的具体实施电路原理 图4是本发明实施电路中滤波电感LI与L2的绕线结构图。
具体实施例方式实施例: 本发明的结构示意图如图2所示，本发明的用于三相三电平三开关PFC电路的EMI滤波器，包括有前级CL滤波电路1、后级CL滤波电路2及L滤波电路3，其中L滤波电路3的输入端与エ频输入连接，L滤波电路3的输出端与后级CL滤波电路2的输入端连接，前级CL滤波电路I的输入端与后级CL滤波电路2的输出端连接，前级CL滤波电路I的输出端与PFC电路连接，上述连接构成L-CL-CL三阶结构的滤波电路。本发明EMI滤波器的具体实施电路原理图如图3所示，上述后级CL滤波电路3包括有滤波电感LI及共模电容Cl，其中滤波电感LI的共模电感为Llcm，滤波电感LI的差模电感为Lldm ;前级CL滤波电路2包括有滤波电感L2及共模电容C2，其中滤波电感L2的共模电感为L2cm，滤波电感L2的差模电感为L2dm ；L滤波电路I包括有共模电感L3，其中共模电感L3的共模电感为L3cm，滤波电感L3的差模电感为L3dm，上述差模电感Lldm、L2dm、L3dm分别由滤波电感L1、L2、L3的漏感充当，Llcm与Cl构成的CL滤波电路，L2cm与C2构成的CL滤波电路，L3cm构成L滤波电路，上述连接构成L-CL-CL三阶结构的滤波电路。由Llcm与Cl构成的CL滤波电路对2MHz以下的共模噪声抑制效果明显；由L2cm与C2构成的CL滤波电路对IOMHz以下的共模噪声抑制效果明显；L3cm构成的L滤波电路主要对IOMHz以上的噪声产生抑制作用；Lldm、L2dm、L3dm用于对差模噪声产生抑制作用。本发明实施电路中，滤波电感LI与L2的绕线结构图如图4所示，上述前级C L滤波电路I所用的滤波电感LI及后级C L滤波电路2所用的滤波电感L2均采用磁环作为电感的磁芯。上述前级C L滤波电路I所用的滤波电感LI及后级C L滤波电路2所用的滤波电感L2的绕组均采用双层绕法绕在磁环上，绕组从起头端开始绕制ー层，然后再绕第二层，最終收尾端在第二层引出。绕组匝数较大时可以保证三相绕组的一致性，且偶合良好。本发明的EMI滤波器适用的三相三电平三开关PFC电路原理图如图1所示，上述三相三电平三开关PFC电路包括有电感LR、LS、LT，ニ极管Dl D6，开关S1、S2、S3及电容⑶、⑶，其中电感LR、LS、LT分别为三相的输入升压电感，ニ极管Dl D6为整流快速ニ极管，开关S1、S2、S3是双向开关，电容CU、CD分别为正、负输出端的储能滤波电容，EMI滤波器输入端接エ频电源，EMI滤波器的输出R、S、T分别接输入升压电感LR、LS、LT，ニ极管Dl与D2组成Ro相的整流桥臂，ニ极管D3与D4组成So相的整流桥臂，ニ极管D5与D6组成To相的整流桥臂，PFC电路的输出中点为0点，PFC电路的正输出端为P点，PFC电路的负输出端为N，输入升压电感LR、LS、LT分别与开关S1、S2、S3连接，且升压电感LR与开关SI连接于Ro相的整流桥臂的A点，升压电感LS与开关S2连接于So相的整流桥臂的B点，升压电感LT与开关S3连接于To相的整流桥臂的C点，开关S1、S2、S3的另一端共同连接至输出中点0，ニ极管D1、D3、D5的阴极共同连接至正输出端P，ニ极管D2、D4、D6的阴极共同连接至负输出端N。本实施例中，上述A、B、C分别为各相整流桥臂的中点。上述ニ极管Dl D6为整流快速ニ极管。上述开关S1、S2、S3是双向开关。上述开关S1、S2、S3是由若干电カ电子器件组合成的双向开关。上述电容CU、CD分别为设有正、负输出端的储能滤波电容。本发明的工作原理如下:电感Llcm与L2cm均采用上述的双层绕法，匝数较多，其电感值比较大，分别与C1、C2构成CL滤波电路，由于三相三电平三开关PFC电路的2MHz以下的传导噪声较强，调整电容Cl可以将Llcm与Cl构成的CL滤波电路角频率限制在2MHz，该CL滤波电路放置于最近三相三电平三开关PFC电路的位置，对2MHz以下的共模噪声抑制效果明显；调整电容C2可以将L2cm与C2构成的CL滤波电路角频率限制在10MHz，由L2cm与C2构成的CL滤波电路对IOMHz以下的共模噪声抑制效果明显；电感L3cm感值较小，由L3cm构成的L滤波电路主要对IOMHz以上的噪声产生抑制作用；三相So、Ro、To之间的差模噪声通过Lldm、L2dm、L3dm分三级进行抑制。根据以上实施例，可以较好实现本发明。上述关于本发明各部分的具体实施例及说明较为具体，并不能因此认为是对本发明的专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准，对上述实施例的修改和变化是可能的，这些对本领域的技术人员来说是显而易见的修改和变化，仍属于本发明的专利保护范围。
权利要求
1.一种用于三相三电平三开关PFC电路的EMI滤波器，其特征在于包括有前级CL滤波电路(I )、后级CL滤波电路(2 )及L滤波电路(3 )，其中L滤波电路(3 )的输入端与エ频输入连接，L滤波电路(3)的输出端与后级CL滤波电路(2)的输入端连接，前级CL滤波电路(I)的输入端与后级CL滤波电路(2)的输出端连接，前级CL滤波电路(I)的输出端与PFC电路连接，上述连接构成L-CL-CL三阶结构的滤波电路。
2.根据权利要求1所述的用于三相三电平三开关PFC电路的EMI滤波器，其特征在于上述后级CL滤波电路(3)包括有滤波电感LI及共模电容Cl，其中滤波电感LI的共模电感为Llcm，滤波电感LI的差模电感为Lldm ;前级CL滤波电路(2)包括有滤波电感L2及共模电容C2，其中滤波电感L2的共模电感为L2cm，滤波电感L2的差模电感为L2dm ；L滤波电路(I)包括有共模电感L3，其中共模电感L3的共模电感为L3cm，滤波电感L3的差模电感为L3dm,上述差模电感Lldm、L2dm、L3dm分别由滤波电感L1、L2、L3的漏感充当，Llcm与Cl构成的CL滤波电路，L2cm与C2构成的CL滤波电路，L3cm构成L滤波电路，上述连接构成L-CL-CL三阶结构的滤波电路。
3.根据权利要求2所述的用于三相三电平三开关PFC电路的EMI滤波器，前级CL滤波电路(I)所用的滤波电感LI及后级C L滤波电路(2 )所用的滤波电感L2的绕组均采用双层绕法绕在磁环上，绕组从起头端开始绕制ー层，然后再绕第二层，最終收尾端在第二层引出。
全文摘要
本发明是一种用于三相三电平三开关PFC电路的EMI滤波器。包括前级CL滤波电路(1)、后级CL滤波电路(2)及L滤波电路(3)，L滤波电路(3)的输入端与工频输入连接，L滤波电路(3)的输出端与后级CL滤波电路(2)的输入端连接，前级CL滤波电路(1)的输入端与后级CL滤波电路(2)的输出端连接，前级CL滤波电路(1)的输出端与PFC电路连接，上述连接构成L-CL-CL三阶结构的滤波电路。本发明采用包括前级CL滤波电路、后级CL滤波电路及L滤波电路组成L-CL-CL三阶结构的滤波电路的结构，前级CL滤波电路与后级CL滤波电路对中低频共模噪声有很好的滤波效果，L滤波电路对10MHz以上的高频共模噪声有很好的滤波效果，有效提高三电平三开关PFC电路运行的可靠性。
文档编号H02M1/42GK103095122SQ20131005996
公开日2013年5月8日 申请日期2013年2月26日 优先权日2013年2月26日
发明者周映虹, 李志忠, 李优新, 黄熙, 区建斌, 曾志刚, 刘于祥, 黎勉, 梁秀玲, 姚震, 刘方铭 申请人:广东工业大学, 广州南方电力集团科技发展有限公司