[發(fā)明專利]直流系統(tǒng)防反擊干擾電源濾波器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010646525.8
• 申請日: 2020-07-07
• 公開（公告）號: CN111711354A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金波;黃永捷;劉瑞琪
• 申請（專利權(quán)）人: 金波;黃永捷;趙以純
• 主分類號: H02M1/44
• 分類號: H02M1/44;H02M1/32;H02M1/14
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 高玲玲

本發(fā)明屬于電磁兼容領(lǐng)域，涉及一種針對以大功率IGBT元件為核心的電器設(shè)備運(yùn)行中伴生的電流浪涌對直流電源母線產(chǎn)生的逆向反擊干擾進(jìn)行有效抑制的直流系統(tǒng)防反擊干擾電源濾波器，主要應(yīng)用于東風(fēng)內(nèi)燃機(jī)車的直流電源系統(tǒng)，用來抑制同一直流系統(tǒng)的電源母線掛接的空調(diào)變頻器設(shè)備運(yùn)行時(shí)伴生的電流浪涌對電源母線產(chǎn)生的反擊干擾，提高同一直流系統(tǒng)內(nèi)其他車載電器設(shè)備的可靠性與安全性。本發(fā)明所述的電源濾波器包含：一組以抑制低頻成分電磁干擾為主的全平衡結(jié)構(gòu)的π型低頻濾波電路模塊、一組以抑制中高頻成分電磁干擾為主的由全平衡四階巴特沃斯低通濾波電路構(gòu)成的高頻濾波電路模塊、一組帶冗余設(shè)計(jì)的以抑制高幅值直流電流浪涌為目的RDC阻尼吸收電路模塊，本發(fā)明所述的低頻濾波電路模塊、高頻濾波電路模塊采用全平衡電路結(jié)構(gòu)形式，使反擊干擾的浪涌從正極端或負(fù)極端串入母線均能得到抑制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電磁兼容領(lǐng)域，具體涉及一種針對以大功率IGBT元件為核心的電器設(shè)備運(yùn)行中伴生的電流浪涌對直流電源母線產(chǎn)生的逆向反擊干擾進(jìn)行有效抑制的直流系統(tǒng)防反擊干擾電源濾波器。

背景技術(shù)

在同一個(gè)直流電源系統(tǒng)中，只要掛接于電源母線的電器設(shè)備中存在大功率的IGBT換流器時(shí)，由IGBT的開關(guān)伴生的電流浪涌對直流電源母線產(chǎn)生嚴(yán)重的逆向反擊干擾。根據(jù)電磁兼容的原理，由于反擊干擾，從電源母線的電源接入端到IGBT換流器接入端，干擾波的電壓幅值會(huì)隨母線位置的改變逐漸增加，緊靠換流器接入端，干擾波的幅值會(huì)極大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)對母線上掛接的其他電子設(shè)備產(chǎn)生影響。

東風(fēng)機(jī)車采用AC－DC驅(qū)動(dòng)模式，直流母線電壓為110V。當(dāng)掛接在母線上的空調(diào)變頻器運(yùn)行時(shí)，伴生的直流電流浪涌對機(jī)車電源母線產(chǎn)生反擊干擾，特別是經(jīng)過長期運(yùn)行的機(jī)車，反擊干擾會(huì)導(dǎo)致機(jī)車上其他的電子設(shè)備的工作異常，最嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成機(jī)車的中途緊急停車，有關(guān)于此類反擊干擾，不僅在采用直流母線的東風(fēng)機(jī)車中存在，在采用交流母線的系統(tǒng)中類似的反擊干擾現(xiàn)象同樣廣泛存在。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，解決反擊干擾，提供一種直流系統(tǒng)防反擊干擾電源濾波器。本發(fā)明的采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明所述的直流系統(tǒng)防反擊干擾電源濾波器是針對一種干擾路徑為設(shè)備→電源的反擊干擾波的濾波，反擊干擾波有別于自然干擾波，反擊干擾波是一種連續(xù)模式電磁浪涌波；自然干擾波是一種偶發(fā)的高頻電磁浪涌波，自然干擾波的干擾路徑通常是從電源→負(fù)載。

本發(fā)明所述的直流系統(tǒng)防反擊干擾電源濾波器包括有：一組以抑制低頻成分電磁干擾為主的全平衡電路結(jié)構(gòu)的π型低頻電源濾波電路模塊、一組以抑制中高頻成分電磁干擾為主的全平衡電路結(jié)構(gòu)的四階巴特沃斯低通濾波電路的高頻電源濾波電路模塊、一組帶冗余技術(shù)的以抑制高幅值直流電流浪涌為主的RDC阻尼吸收電路模塊；所述的低頻電源濾波電路模塊、高頻電源濾波電路模塊串聯(lián)組合聯(lián)接后再與RDC阻尼吸收電路模塊并聯(lián)。

所述的全平衡結(jié)構(gòu)的π型低頻電源濾波電路模塊，由二組電容濾波電路和全平衡結(jié)構(gòu)的低頻電感器構(gòu)成，每組電容濾波電路分別由一個(gè)電解電容與一個(gè)無極性高頻電容并聯(lián)而成，全平衡結(jié)構(gòu)的低頻電感器由二組完全相同的線圈構(gòu)成，分別與正負(fù)電源母線主電路串聯(lián)，二組電容濾波電路分別并聯(lián)接入全平衡結(jié)構(gòu)的低頻電感器外引線的兩端之間。

所述的高頻電源濾波電路模塊，由全平衡結(jié)構(gòu)的四階巴特沃斯低通濾波電路構(gòu)成，其中的四階巴特沃斯低通濾波電路是由二級相互關(guān)聯(lián)的二階巴特沃斯低通濾波電路串聯(lián)組合而成，且每級二階巴特沃斯低通濾波電路均采用全平衡電路結(jié)構(gòu)形式。

所述的全平衡結(jié)構(gòu)的四階巴特沃斯低通濾波電路的第一級濾波電路由一個(gè)全平衡結(jié)構(gòu)的主高頻電感器和一個(gè)無極性高頻電容器構(gòu)成，主高頻電感器由二組完全相同的線圈組成，主高頻電感器二組線圈分別與正負(fù)電源母線串聯(lián)，主高頻濾波電容器并聯(lián)接入二組線圈外引線之間。