[發(fā)明專利]大功率極低頻電源及其次諧波抑制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811252121.X
• 申請(qǐng)日: 2018-10-25
• 公開（公告）號(hào): CN109639124B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬思源;熊橋坡;查明;劉慶;羅志清;譚巍;趙錦波;羅成;龍根;程磊;楊淼;何杰;王衡;鄧珊;趙小波;李縱;張辰;宋超;汪宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢船舶通信研究所（中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二二研究所）
• 主分類號(hào): H02M1/12
• 分類號(hào): H02M1/12
• 代理公司: 北京三高永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 徐立

本發(fā)明公開了一種大功率極低頻電源及其次諧波抑制裝置，屬于電源領(lǐng)域。該裝置包括儲(chǔ)能電路和控制模塊；儲(chǔ)能電路包括兩個(gè)電容、兩個(gè)開關(guān)管和一個(gè)電感，兩個(gè)電容串聯(lián)，兩個(gè)開關(guān)管串聯(lián)，電感的一端連接在兩個(gè)電容的第一端之間，電感的另一端連接在兩個(gè)開關(guān)管的第一端之間，兩個(gè)電容的第二端分別連接大功率極低頻電源的逆變模塊的兩個(gè)輸出端，兩個(gè)開關(guān)管的第二端分別連接在大功率極低頻電源的濾波模塊的兩個(gè)輸出端和逆變模塊的兩個(gè)輸入端之間；控制模塊，用于根據(jù)逆變模塊的輸出端的電流值和電壓值、濾波模塊的輸出端的電壓值以及電容的電壓值，控制兩個(gè)開關(guān)管的通斷，使儲(chǔ)能電路中電容的瞬時(shí)功率與逆變模塊的輸出端的脈動(dòng)功率相等。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電源領(lǐng)域，特別涉及一種大功率極低頻電源及其次諧波抑制裝置。

背景技術(shù)

極低頻(Extremely Low-Frequency，ELF)無線電波的頻率范圍在30Hz以下。大功率極低頻電源是人工生成極低頻無線電信號(hào)的設(shè)備，功率達(dá)數(shù)百千瓦。

大功率極低頻電源逆變側(cè)輸出為極低頻交流電，在逆變側(cè)輸入端會(huì)產(chǎn)生2倍電源工作頻率的低頻諧波分量，惡化極低頻電源的輸出諧波特性。同時(shí)，低頻諧波分量通過濾波電路傳遞到整流側(cè)和電網(wǎng)側(cè)，造成整流輸出端電感電流波動(dòng)，并在電網(wǎng)輸入電流中產(chǎn)生除基波和特征次諧波以外，以兩倍低頻頻率為間隔的低頻邊帶諧波。由于低頻邊帶諧波不落在電網(wǎng)工作頻率的整數(shù)倍頻率上，以次諧波的形式出現(xiàn)，會(huì)引起大功率極低頻電源的燈光閃變，增加系統(tǒng)的諧波損耗，對(duì)器件耐壓和絕緣提出了更高的要求，對(duì)系統(tǒng)的可靠性和壽命造成不利的影響。甚至可能與發(fā)電機(jī)軸系頻率發(fā)生共振，造成電力系統(tǒng)發(fā)生同步震蕩。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種大功率極低頻電源及其次諧波抑制裝置。所述技術(shù)方案如下：

一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種大功率極低頻電源的次諧波抑制裝置，所述裝置包括儲(chǔ)能電路和控制模塊；

所述儲(chǔ)能電路包括：兩個(gè)電容、兩個(gè)開關(guān)管和一個(gè)電感，所述兩個(gè)電容串聯(lián)，所述兩個(gè)開關(guān)管串聯(lián)，所述電感的一端連接在所述兩個(gè)電容的第一端之間，所述電感的另一端連接在所述兩個(gè)開關(guān)管的第一端之間，所述兩個(gè)電容的第二端分別連接所述大功率極低頻電源的逆變模塊的兩個(gè)輸出端，所述兩個(gè)開關(guān)管的第二端分別連接所述逆變模塊的兩個(gè)輸入端；

所述控制模塊，用于獲取所述逆變模塊的輸出端的電流值和電壓值、所述濾波模塊的輸出端的電壓值以及所述兩個(gè)電容中任一個(gè)的電壓值；根據(jù)所述逆變模塊的輸出端的電流值和電壓值、所述大功率極低頻電源的濾波模塊的輸出端的電壓值以及所述兩個(gè)電容中任一個(gè)的電壓值，控制所述兩個(gè)開關(guān)管的通斷，使所述儲(chǔ)能電路中電容的瞬時(shí)功率與所述逆變模塊的輸出端的脈動(dòng)功率相等。

在本發(fā)明實(shí)施例的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述控制模塊包括：

采集單元，用于采集所述逆變模塊的輸出端的電流值和電壓值、所述濾波模塊的輸出端的電壓值以及所述兩個(gè)電容中任一個(gè)的電壓值；

控制單元，用于根據(jù)所述逆變模塊的輸出端的電流值和電壓值、所述濾波模塊的輸出端的電壓值、所述兩個(gè)電容中任一個(gè)的電壓值以及預(yù)設(shè)的電容波形控制函數(shù)，產(chǎn)生電容波形控制信號(hào)；

脈沖寬度調(diào)制器，用于將所述電容波形控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成脈沖控制信號(hào)；

驅(qū)動(dòng)單元，用于采用所述脈沖控制信號(hào)控制所述兩個(gè)開關(guān)管的開關(guān)。

在本發(fā)明實(shí)施例的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述控制單元，用于根據(jù)所述逆變模塊的輸出端的電流值和電壓值、所述濾波模塊的輸出端的電壓值以及預(yù)設(shè)的電容波形控制函數(shù)計(jì)算得到第一電壓值；

將所述第一電壓值加上所述濾波模塊的輸出端的電壓值的一半得到參考值；

將所述兩個(gè)電容中任一個(gè)的電壓值與所述參考值進(jìn)行相位比較，產(chǎn)生所述電容波形控制信號(hào)。