[實用新型]輸入濾波器及包括該輸入濾波器的變頻器

有效

• 申請號: 201721683167.8
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN207504755U
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 陳恒林;吳佳陽;譚瑞民;陸立文
• 申請（專利權）人: 浙江大學;浙江海利普電子科技有限公司
• 主分類號: H02M1/12
• 分類號: H02M1/12;H02M1/44
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 倪斌

提供了一種交流輸入側的輸入濾波器及包括這種輸入濾波器的變頻器。根據本公開的實施例，輸入濾波器包括：連接在交流輸入與整流級之間的多相交流線路；連接在各相交流線路中的共模濾波電感器；針對差模、共模的濾波電容器，各針對差模、共模的濾波電容器的一端分別在共模濾波電感器下游側連接至相應相的交流線路；共模濾波電容器，各針對差模、共模的濾波電容器的另一端共同連接到該共模濾波電容器的一端，該共模濾波電容器的另一端接地；以及與共模濾波電容器并聯連接的電阻器。根據本公開的實施例，可以方便、有效、可靠且低成本實現共模抑制。

技術領域

本公開一般地涉及電力電子技術，更具體地，涉及一種交流輸入側的輸入濾波器及包括這種輸入濾波器的變頻器。

背景技術

在交流(AC)輸入線路中，通常插入有輸入濾波器，以便濾除噪聲，例如電磁干擾噪聲(EMI)等。輸入濾波器可以包括電容器和電感器等濾波元件，例如針對共模噪聲的共模濾波電感器。在輸入濾波器所應用于的系統如變頻器的載波頻率與輸入濾波器的自諧振頻率接近或甚至相等時，可發生低頻諧振引起共模電流增大使得共模濾波電感器飽和，導致輸入濾波器無法有效地抑制傳導EMI的負面現象。

常規技術中通常采用使系統的載波頻率避開輸入濾波器諧振頻率的方案或者增大共模濾波電感器的磁環尺寸從而使其飽和電流增大的方案。

但是，由于工藝的原因，共模濾波電感器的電感值會隨系統工作狀態變化而變化，并且電容精度低，導致輸入濾波器的自諧振頻率范圍特別廣。如果采用回避諧振點的方案，則要求避開的諧振點很多，使得系統可用的載波頻率很少。

另外，增大共模濾波電感器的磁環尺寸相應會增加很多成本。

實用新型內容

有鑒于此，本公開的目的至少部分地在于提供一種交流輸入側的輸入濾波器及包括這種輸入濾波器的變頻器。

根據本公開的一個方面，提供了一種輸入濾波器，包括：連接在交流輸入與整流級之間的多相交流線路；連接在各相交流線路中的共模濾波電感器；針對差模、共模的濾波電容器，各針對差模、共模的濾波電容器的一端分別在共模濾波電感器下游側連接至相應相的交流線路；共模濾波電容器，各針對差模、共模的濾波電容器的另一端共同連接到該共模濾波電容器的一端，該共模濾波電容器的另一端接地；以及與共模濾波電容器并聯連接的電阻器。

發明人在對輸入濾波器進行電路分析時發現，在低頻段下，可以將電路簡化為RLC諧振回路。根據這種簡化，發明人發現在共模濾波電容器上并聯電阻器可以抑制共模電流。該電阻器可以用作針對共模電流的阻尼，從而可以抑制共模電流。于是，即使發生諧振，共模電流也受到限制，可以抑制共模濾波電感器的飽和。因此，系統的負載頻率無需刻意回避輸入濾波器的諧振頻率，而且也無需增大共模濾波電感器的磁環的尺寸。

根據本公開的實施例，輸入濾波器可以用于變頻器。如上所述，因為無需回避諧振點，所以輸入濾波器的諧振頻率可以與變頻器的工作載波頻率至少部分地交迭。

根據本公開的實施例，輸入濾波器還可以包括：差模濾波電容器，各差模濾波電容器的一端分別在共模濾波電感器上游側連接至相應相的交流線路，且各差模濾波電容器的另一端連接在一起。

根據本公開的實施例，共模濾波電感器的電感值可以為0.7-2mH。也就是說，共模濾波電感器可以保持與常規技術中大致相同的量級，而無需特意增大。

根據本公開的實施例，可以根據下式確定電阻器的電阻值R_Y的范圍：

其中，V_CM2由下式給出：