逆变器滤波电感设计 单相电流源逆变器的滤波器该如何设计

单相电流源逆变器的滤波器该如何设计

滤波器主要由电感、电容和电阻构成。
主要设计依据是逆变器的开关频率及基波频率。
逆变器的高次谐波集中在开关频率的整数倍附近。因此，截止频率必须低于开关频率，如果开关频率与基波频率差距较大，最好是大于基波频率的6倍，小于开关频率的6倍。这样，即可滤除高次谐波，又能使基波损耗尽可能小。
截止频率确定了，LC的乘积就确定了，剩下是分配L和C。
确定L的依据一般是，额定电流下，L上的压降应该小于10%，尽量控制在4%以内。

滤波电感的滤波电感的设计

在全桥逆变器中，输出滤波电感是一个关键性的元件，并网系要要求在逆变器的输出侧实现功率因数为1，波形为正弦波，输出电流与网压频率相同。因而，电感值选取的合适与否直接影响电路的工作性能。对电感值的选取，可以从以下两个方面来考虑：
①
电流的波纹系数
输出滤波电感的值直接影响着输出纹波的大小，由电感的基本伏安关系可得：
（5-14）
其中电感两端电压，考虑到当输出电压处于峰值附近，即时，输出电流波纹最大，设此时开关周期为T，占空比为D,则有下式：
（5-15）
另外，根据电感的伏秒平衡原理，我们可以得到，
（5-16）
于是求得，
（5-17）
从（5-15）、（5-16）式可得，
（5-18）
在本系统中，开关管的工作频率取电流波纹系数则由式（5-18）计算可：
因此，要保证实际电流纹则滤波器电感满足。
②从逆变器的矢量三角形关系可知，
（5-19）
于是，它们的基波幅值满足下式
（5-20）
由正弦脉宽调制理论可知，
（5-21）
其中，为调制比，且从而：
（5-22）
于是，我们可以得到下式：
综上，滤波电感的取值范围为。在实际设计过程中，由于电感的体积、成本等因素的影响，一般只需考虑电感的下限值，即取稍大于下下至即可。另外需要特别指出的是，以上的计算是建立在额定输出电压，即的基础上，考虑到实际情况下网压的波动范围，在设计电感时最终选取电感值，电感的额定电流为。
1.输入电容的设计
假设电网电压和电网的电流只含有基波分量并且相同，则注入到电网的瞬时功率为：
（5-24）
其中是注入电网的平均功率，是角频率，是时间。
因此，中间直流侧电压有小的脉动，同时由前述的Boost的光伏阵列的输出电流是在直流之上叠加了一个高频分量。同时雷击等尖峰电压和一些额外的因素引起的波动会对逆变器造成影响。因此有必要设置输入电容，使其与光伏阵列与逆变器之间的导线上的分布电感组成一个低通滤波，使各部分产生的干扰尽量不影响另一部分。
由经验值可得:输入电容的值一般取。
考虑到耐压，我们选取2个的电解电容进行串联。由于电容的串联涉及到均压的问题，采用并联均压电阻的措施。采用每组并联的电容上并联一个电阻，由三个电阻串联组成。
5.3.3功率因数（PF）
当逆变器的输出大于其额定输出的20%，平均功率因数应不小于0.85（超前或滞后），当逆变器的输出大于其额定输出的50%，平均功率因数不应小于0.95（超前或滞后）。
一段时期内的平均功率因数（PF）公式：
………………………………………（5）
式中：
——有功功率；
———无功功率。
注1：在供电机构许可下，特殊设计以提供无功功率补偿的逆变器可超出此限制工作；
注2：用于并网运行而设计的大多数逆变器功率因数接近1。
5.3.5工作频率
逆变器并网时应与电网同步运行。逆变器交流输出端频率的允许偏差为电网额定频率为。
5.3.6直流分量
并网运行时，逆变器向电网馈送的直流电流分量应不超过其输出电流额定值的0.5%或5mA,应取二者中较大值。
5.4.2发射要求
在居住、商业和轻工业环境中正常工作的逆变器的电磁发射应不超过GB 17799.3规定的发射限制；
连接到工业电网和在工业环境中正常工作的逆变器的电磁发射不应超过GB 17799.3规定的发射限制。
2.3太阳电池阵列输出功率数学模型
本文采用TRW太阳电池阵列输出功率数学模型[3,4]。任意太阳辐射强度和环境温度条件下，太阳电池温度
为
(21)
设在参考条件下，为短路电流；为开路电压；、为最大功率点电流和电压，则当光伏阵列电压为，其对应点电流为：
（22）
（23）
（24）
考虑太阳辐射变化和温度的影响时，
（25）
（26）
（27）
（28）
其中，、分别为太阳辐射和光电池温度参考值，一般分别取为和; 为在参考日照下的电流变化温度系数（）; 为在参考日照下的电压变化温度系数（）；为光伏阵列的串联电阻。
2.4逆变器输出功率数学模型
逆变器输出功率为
（29）
其中，为输出功率；为输入功率；为无载功率；为额定输出功率；为常数，表明输入与输出间的关系，由下式决定
（30）
其中，为逆变器的效率。

滤波电感 怎样选择 以及工作原理

原发布者:在河边的鱼整流滤波电感的磁芯选择及设计1.前言常见的滤波电感主要有：共模滤波电感、差模滤波电感和整流滤波电感。前两种电感主要用于各种线路滤波器，工作在交流条件。而后一种亦有称为平滑扼流圈的，用来滤除整流后的交流纹波，使整流后的直流部分更加平稳。由于它工作在直流条件，不得不考虑直流磁化对电感的影响。以往的电子设备，例如使用电子管的电子设备，整流输出多为高电压小电流，当今采用晶体管和集成电路的电子设备，则多为低电压大电流。由于直流磁化力同电流大小成正比，更须注意直流磁化对电感的影响。这就要求滤波电感必须适应于大电流条件。因此，选择什么样的材料作磁芯。如何设计好滤波线圈，减少直流磁化的影响，防止磁芯饱和，不能不成为一个值得引起重视的问题。2.关于恒磁导或恒电感特性整流滤波电感工作在大直流电流条件，工作电流变化，引起电感值的变化越小越好。就是说要求磁芯的直流磁化影响较小，即具有某种恒磁导特性。由于直流磁化的影响，电感趋于饱和，电感量会随着工作电流增加而减小。根据大家的共识，所谓恒磁导特性，亦可称为恒电感特性，是指电感在一定的直流磁化力范围内其电感量不低于初始电感量的一半。掌握了这个特性，我们可以通过挑选不同的磁芯，不同的规格，以达到不同的百分比的要求。3.磁芯材料的选择制作滤波电感，选用何种磁芯材料，除了必须注意防止磁芯饱和问题外，还必须考虑到磁芯的恒磁导特性。需要指出，有些设计人员往往只注意电感量的指标

正弦波逆变器输出滤波电感用什么材质

你好：
——★1、如果是 50 Hz 工频、正弦波逆变器，滤波电感应该采用硅钢片绕制。
——★2、对于高频正弦波逆变器，滤波电感就应该采用高频磁芯绕制了。

高手教你如何计算逆变器输出滤波电感

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高手教你如何计算逆变器输出滤波电感
 　　在全桥的逆变器当中，滤波电感是非常重要的一种元件，电感值的确定将直接影响到电路的工作性能。本篇文章将为大家介绍一种逆变器当中滤波电感的计算方法以及所用材料。   　　想要确定逆变器当中的滤波电感值，我们首先需要确定电感的LC值，而后在此基础上来进行设计。   　　一般来说，逆变滤波电感使用IronPowder材料，或HighFlux、DuraFlux材料，Ferrite也可以。一般应保证其铁损与铜损有一个比例，如0.2~0.4，之所以不用0.5（此时效率最高），是因为散热的问题。  　　对于上图所示的半桥逆变电路，由于其输出为正弦波，按照电路原理，其在输出过零点时，SPWM波的占空比最高（0.5，不计死区时间），此时电感上的dB最高，ripple电流也最大，为：   　　Ippmax=Vi/（4fL）（1）  
 　　f为SPWM波频率，L为滤波电感量。   　　相应的B值为：   　　Bpkmax=10e8*Vi/（8fAN）（2）   　　A为磁芯截面，N为匝数，单位为厘米克秒制，磁密单位为Gauss。将（1）式代入（2），可得：   　　Bpkmax=10e8IppL/（2AN）（3）   　　当输出电压瞬时值不为零时，可经由Bus电压减输出电压而得出L上的电压，再按照占空比的频率可得每一个SPWM周期的Bpk，其与输出电压的关系如下：  　　Vo/Vi在图中最高比例为0.5，这只对输出峰值等于Bus

滤波电感的滤波电感的设计

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5.4
滤波电感的分析计算
在直流变换电路中，都设有LC滤波电路，滤波电感中的电流含有一个直流成分和一个周期性变化的脉动成分。磁场的变化规律如图5-6。下面以Buck型直流变换电路为例说明滤波电感的设计方法。Buck电路的原理图如图5-10(a)，电感L的作用是滤除占波开关输出电流中的脉动成分。从滤波效果方面考虑，电感量越大，效果越明显。但是，如果电感量过大，会使滤波器的电磁时间常数变得很大，使得输出电压对占空比变化的响应速度变慢，从而影响整个系统的快速性。一味地追求减小输出电压的纹波成分是不可取的。所以在设计电感参数时应从减小纹波和保持一定的快速性两个方面去考虑。
SLiLRUiuDVDCUO
iLmaxiLmin
iL0
DT
T
t
(a)图5-10
(b)Buck电路及其电感的电流
1.电感量的计算首先讨论以限制电流波动为目的的电感量的计算。由对斩波器的分析可知，电路进入稳定状态后，电感电流在最小值ILmin和最大值ILmax之间波动变化，波动的幅度为ΔI，如图5-10(b),电感L与ΔI的关系为
L=
UO(1−D)T∆I
（5.29）
可见电感量越大，电流的波动就越小。一般电流波动ΔI根据使用要求预先给定，由此来决定电感的大小。式（5.29）还说明，对于同样的ΔI，在不同占空比下所需的电感是不同的。在占空比较小时需要更大的电感。在电路工作中，如果负载突然变化，输出电流IO会随之变化，为了保持输出电压UO不变，占空比必须做相应的变

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