[發明專利]一種大電流直流濾波器

在審

• 申請號: 201510844536.6
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN105262331A
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 沈鑫;閆永梅;趙丹妮;李月梅;曹敏;周年榮;張林山;黃星;李鵬
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02M1/14
• 分類號: H02M1/14
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

技術領域

本發明涉及濾波器技術領域，特別是涉及一種大電流直流濾波器。

背景技術

隨著電動汽車等直流負載的飛速發展和廣泛應用，直流電能計量成為了電力計量的一個重要組成部分，為了檢定各種直流電能表，需要開發穩定度高的可調節精密直流大電流源。目前，直流大電流源通常采用開關電源實現，開關電源的輸出紋波由開關電源的儲能電感和儲能電容決定。通常的開關電源由于紋波電流大，會降低直流大電流源輸出的穩定度，而使之不能滿足檢定直流電能表的要求。

由于電感具有直流阻抗低，交流阻抗大的特性，利用大電感來抑制大電流直流電流源的紋波是一種非常有效的方式。LC濾波器是減少紋波和噪聲的基本方法，經過單級LC濾波器濾波后得到的電壓峰峰值V_r(pp)如式一所示：

式一：Vr(pp)=Vin(pp)[1(2πf)2LC],]]>其中，V_r(pp)為LC濾波器輸出電壓峰峰值，V_in(pp)為濾波前電壓峰峰值，L為LC濾波器的電感值，C為LC濾波器的電容值。

從式一可以看出，對于一定頻率的紋波，經過LC濾波，輸入紋波的抑制比由電感和電容的乘積決定，電感越大，電容越大，對紋波的抑制作用越強。

為了增大電感，通常在電感器的設計中引入鐵芯，引入鐵芯的電感器的電感值如式二所示：

式二：L=0.4πN2AC×10-8MPLμm,]]>其中，MPL為鐵芯磁路長度，μ_m為鐵芯最大磁導率，N為線圈的匝數，A_C為鐵芯截面積。

另外，為了避免鐵芯磁飽和而必須在鐵芯中引入氣隙，引入氣隙后的電感器的電感值如式三所示：