[發明專利]輸出大電流的電源有源濾波器

有效

• 申請號: 201310232817.7
• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN103296869A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 潘志勇;潘浩良
• 申請（專利權）人: 天津市海日電子有限公司
• 主分類號: H02M1/12
• 分類號: H02M1/12
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 楊紅

技術領域

本發明屬于濾波裝置，尤其涉及應用于非線性電子設備中，一種輸出大電流的電源有源濾波器。

背景技術

非線性電子設備所產生的諧波分量通過電源網絡干擾同一電源網絡其它用電設備是普遍存在的現實，特別是各干擾源諧波分量發生諧振時將嚴重影響電源網絡的品質。為消除這種有害干擾通常釆用大功率有源電力濾波器，用以濾除電源網絡的諧波分量，同時予以無功補償。但是，25HZ～10KHZ頻率段的諧波很難濾除。如果能提高濾波器的功率因數，就能降低諧波對設備的干擾。因此，既能提高濾波器的功率因數，又要滿足較小體積內實現濾除用電設備對線路本身的諧波干擾問題是目前研發15A濾波器的難點之一。在局部電源網絡尚未設置大功率有源電力濾波器的情況下，其良好品質將難以得到維持。為此，盡量消除或降低非線性電子設備所產生的低頻傳導和高頻輻射對局部電源網絡的干擾顯得非常重要。

申請人已有專利號200820074036.4公開了一種電源有源濾波器，由電壓波形檢測電路、內嵌軟件的單片機為主的專用芯片構成的計算電路、補償電路和內部整流電源所組成，其特征在于：電壓波形檢測電路輸入端連接于局部電源網絡，其輸出端連接基頻、諧波分解電路，所述分解電路其基頻輸出依次連接低次諧波濾除電路和高次諧波濾除電路，高次諧波濾除電路輸出端連接用電設備，所述分解電路，其諧波輸出連接于計算電路輸入端，計算電路輸出的補償分量參數連接于補償電路，所述補償電路輸出的補償分量連接于電壓波形檢測電路輸入端。上述技術改變了現有技術大功率補償的電路結構較復雜、體積較大的技術問題，但是僅能滿足輸出較小電流（5A）的電源消除或降低非線性電子設備對局部電源網絡干擾的問題。上述電流輸出5A的有源濾波器在電流輸出上的最大瓶頸在于功率元件（PWM逆變器）的散熱問題和電感的磁飽和度問題而導致不能高負荷運行。

發明內容

本發明是為了克服現有技術中的不足，提供一種輸出大電流的電源有源濾波器，通過返回電路將多余的電能返回電網，經過高速計算模塊的檢測對輸入端做適當的輸入前補償，既減緩高速計算芯片進行實時補償的工作量，又減少了熱量釋放。以滿足有源濾波器最大電流輸出15A和功率因數達到了90%的要求。

本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現，一種輸出大電流的電源有源濾波器，包括電源，其特征是：還包括依次連接的無源輸入濾波器、整流電路、逆變器和無源輸出濾波器，所述無源輸入濾波器和整流電路之間以及逆變器和無源輸出濾波器之間分別連接有電流波形檢測電路，所述電流波形檢測電路與高速計算處理電路芯片連接；

所述電源的輸入端連接無源輸入濾波器；

所述無源輸入濾波器通過電流波形檢測電路對輸入端的電流波形進行檢測，再經過高速計算處理電路芯片檢測輸入波形，使逆變器輸出端與輸入波形一致，以達到最小化的能量儲存，同時通過返回電路將多余的電能返回電網，經過高速計算模塊的檢測對輸入端做適實輸入前補償；

經過輸入端無源濾波器處理過的主回路電流通過整流電路變成直流信號，再通過逆變器變成交流信號；同時，經過逆變器輸出的交流信號通過電流波形檢測電路進行電流波形檢測，并經過高速計算處理電路芯片進行處理修正后通過返回電路將多余的電能返回電網。

所述逆變器采用PWM逆變器。

所述逆變器與半導體制冷片連接，通過半導體制冷片對其進行制冷。

所述高速計算處理電路芯片采用響應時間為微妙級的計算處理電路芯片。

有益效果：解決了在產品要求的較小體積內實現濾除用電設備對線路本身的諧波干擾問題，在節省設備空間的基礎上實現電網的潔凈、安全。

通過PWM逆變器的選型及在結構上做相應調整，使功率元件的散熱片與整體外殼的嚴密接觸來保證整體散熱，通過返回電路將多余的電能返回電網，經過高速計算處理電路芯片的檢測對輸入端做適當的輸入前補償，既減緩高速計算處理電路芯片進行實時補償的工作量，又減少了熱量釋放。以滿足有源濾波器最大電流輸出15A和功率因數達到了90%的要求。

附圖說明

圖1是本發明的工作原理框圖；

圖2是有源濾波器在2000W混合負載下的溫升曲線圖。

具體實施方式

以下結合較佳實施例，對依據本發明提供的具體實施方式詳述如下：

實施例