專利名稱：有源濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種濾波器，特別涉及一種有源濾波器。
背景技術(shù)：
由于現(xiàn)代化建設(shè)中大量的電力電子設(shè)備的應(yīng)用，使得這些電力電子設(shè)備產(chǎn)生的諧波電流對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾和污染，為了能很好地解決這一缺陷，因而將有源濾波器應(yīng)用在這些電力電子設(shè)備上。有源濾波器是一種用于動(dòng)態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無功的新型電力電子裝置，它能夠?qū)Υ笮『皖l率都變化的諧波以及變化的無功進(jìn)行補(bǔ)償，之所以稱為有源，顧名思義該裝置需要提供電源，其應(yīng)用可克服LC濾波器(無源濾波器)等傳統(tǒng)的諧波抑制和無功補(bǔ)償方法的缺點(diǎn)(傳統(tǒng)的只能固定補(bǔ)償)，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償，而且可以既補(bǔ)諧波又補(bǔ)無功。現(xiàn)有的有源濾波器采用三相全橋拓?fù)潆娐?，每一相由兩個(gè)上下串聯(lián)的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管)構(gòu)成,現(xiàn)有的有源濾波器的開關(guān)頻率為有限的10-20KHZ，諧波濾除效果不能達(dá)到理想目標(biāo)，無功補(bǔ)償效果也不是很理想，無法很好的實(shí)現(xiàn)能源環(huán)保的目標(biāo)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中有源濾波器的諧波濾除效果和無功補(bǔ)償效果均不能達(dá)到理想目標(biāo)，無法很好的實(shí)現(xiàn)能源環(huán)保的目標(biāo)的缺陷，提供一種有源濾波器，該有源濾波器可根據(jù)需要的額定功率的大小相應(yīng)的增減每一相的上橋臂電路和下橋臂電路中并聯(lián)的IGBT的數(shù)量，具有諧波濾除效果好，無功補(bǔ)償效果理想的優(yōu)點(diǎn)，真正實(shí)現(xiàn)了能源環(huán)保的·目標(biāo)。本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的:本實(shí)用新型提供一種有源濾波器，該有源濾波器采用一三相全橋拓?fù)潆娐?，其特點(diǎn)在于，每相的上橋臂電路和下橋臂電路均包括若干個(gè)并聯(lián)的IGBT。其中，每一相的上橋臂電路和下橋臂電路中并聯(lián)的IGBT的數(shù)量可根據(jù)需要的額定功率的大小相應(yīng)的增減。三相全橋拓?fù)潆娐窞楝F(xiàn)有技術(shù)，其定義為三相中每一相的上橋臂電路和下橋臂電路均有一個(gè)全控晶體管構(gòu)成，三相全橋拓?fù)潆娐返墓δ苓@里就不再贅述。較佳地，該些IGBT均為單管IGBT。較佳地，每一 IGBT的額定電流為50A，額定電壓為1200V。較佳地，每相的上橋臂電路和下橋臂電路中的該些IGBT的數(shù)量均為4個(gè)或2個(gè)。每相的上橋臂電路中的該些IGBT的數(shù)量為4個(gè)或2個(gè)，每相的下橋臂電路中的該些IGBT的數(shù)量為4個(gè)或2個(gè)。 較佳地，每相的上橋臂電路和下橋臂電路均采用一驅(qū)動(dòng)電路，每相的上橋臂電路的驅(qū)動(dòng)電路和下橋臂電路的驅(qū)動(dòng)電路集成于一 PCB(Printed Circuit Board,印刷電路板)板上。每相的上橋臂電路采用一驅(qū)動(dòng)電路，每相的下橋臂電路采用另一驅(qū)動(dòng)電路，即每一個(gè)橋臂電路采用一驅(qū)動(dòng)電路，可以很好地實(shí)現(xiàn)IGBT均流輸出，保證該有源濾波器的安全運(yùn)行，同時(shí)降低成本。較佳地，該些驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電壓的正電壓為16V，負(fù)電壓為-9V。驅(qū)動(dòng)電壓的正電壓16V驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的上橋臂電路或下橋臂電路中的IGBT導(dǎo)通，負(fù)電壓-9V驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的上橋臂電路或下橋臂電路中的IGBT關(guān)斷。較佳地，該有源濾波器的開關(guān)頻率大于20KHz。本實(shí)用新型的有源濾波器可以有效地將開關(guān)頻率提高至20KHz以上，使得諧波濾除效果好，無功補(bǔ)償效果理想。本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于:本實(shí)用新型的三相全橋拓?fù)潆娐分械拿恳幌嗟纳蠘虮垭娐泛拖聵虮垭娐肪ㄓ卸鄠€(gè)并聯(lián)的IGBT，可根據(jù)需要的額定功率的大小相應(yīng)的增減每一相的上橋臂電路和下橋臂電路中并聯(lián)的IGBT的數(shù)量，具有諧波濾除效果好，無功補(bǔ)償效果理想的優(yōu)點(diǎn)，真正實(shí)現(xiàn)了能源環(huán)保的目標(biāo)，本實(shí)用新型經(jīng)濟(jì)實(shí)用，安全可靠。

圖1為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的有源濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中A相的上橋臂電路的電路圖。圖3為圖1中A相的上橋臂電路的驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。圖4為圖1中A相的下橋臂電路的驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例的方式進(jìn)一步說明本實(shí)用新型，但并不因此將本實(shí)用新型限制在所述的實(shí)施例范圍之中。如圖1和圖2所示，在本實(shí)用新型實(shí)施例中提供了一種有源濾波器，該有源濾波器采用一三相全橋拓?fù)潆娐?，其包括三相全橋電路和直流?cè)電容7，三相分別為A相、B相和C相，A相包括一個(gè)上橋臂電路I和一個(gè)下橋臂電路4, B相包括一個(gè)上橋臂電路3和一個(gè)下橋臂電路6，同樣地，C相也包括一個(gè)上橋臂電路5和一個(gè)下橋臂電路2 (見圖1)，每相的上橋臂電路和下橋臂電路均包括4個(gè)并聯(lián)的單管IGBT。其中，A相的上橋臂電路包括4個(gè)并聯(lián)的單管IGBT VTrVT4 (見圖2)，Α相的下橋臂電路包括4個(gè)并聯(lián)的單管IGBT，同樣，B相和C相的上橋臂電路和下橋臂電路均包括4個(gè)并聯(lián)的單管IGBT。每一個(gè)單管IGBT的額定電流為50Α，額定電壓為1200V，該有源濾波器輸出的額定電流為50Α，該有源濾波器中包括的該些IGBT相當(dāng)于聯(lián)動(dòng)開關(guān)，每一個(gè)IGBT均有一個(gè)開關(guān)頻率，這樣該些并聯(lián)的IGBT中的多個(gè)IGBT同時(shí)導(dǎo)通時(shí)就使得該有源濾波器的開關(guān)頻率大于20ΚΗζ，相對(duì)于現(xiàn)有的有源濾波器的開關(guān)頻率只能達(dá)到有限的10-20ΚΗΖ，本實(shí)用新型的有源濾波器的開關(guān)頻率可以有效地提高至20ΚΗζ以上，使得諧波濾除效果好，無功補(bǔ)償效果理想。需要說明的是，本實(shí)施例只示出了 A相的上橋臂電路的示意圖，并未示出A相的下橋臂電路、B相的上下橋臂電路以及C相的上下橋臂電路，但其結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系和A相的上橋臂電路相同，所以，可根據(jù)A相的上橋臂電路的示意圖想象出其余的上下橋臂電路的示意圖，這里就不再一一示出每一相的上下橋臂電路的示意圖。另外，每一相的上橋臂電路和下橋臂電路中并聯(lián)的單管IGBT的數(shù)量可根據(jù)需要的額定功率的大小相應(yīng)的增減，如當(dāng)每一個(gè)上橋臂電路和下橋臂電路均采用2個(gè)單管IGBT時(shí)，該有源濾波器輸出的額定電流為25A。每相的上橋臂電路和下橋臂電路均采用一驅(qū)動(dòng)電路，每相的上橋臂電路的驅(qū)動(dòng)電路和下橋臂電路的驅(qū)動(dòng)電路集成于一 PCB板上。如圖3和圖4所示，示出了 A相的上橋臂電路的驅(qū)動(dòng)電路和下橋臂電路的驅(qū)動(dòng)電路，A相的上橋臂電路的驅(qū)動(dòng)電路將PWMl信號(hào)轉(zhuǎn)換成輸出信號(hào)Gl-El (見圖3)，驅(qū)動(dòng)A相的上橋臂電路的4個(gè)并聯(lián)的單管IGBT VT1 VT4，A相的下橋臂電路的驅(qū)動(dòng)電路將PWM2信號(hào)轉(zhuǎn)換成輸出信號(hào)G2-E2 (見圖4)，驅(qū)動(dòng)A相的下橋臂電路的4個(gè)并聯(lián)的單管IGBT。每一個(gè)橋臂電路采用一驅(qū)動(dòng)電路，可以很好地實(shí)現(xiàn)IGBT均流輸出，保證該有源濾波器的安全運(yùn)行，同時(shí)降低成本。另外，B相的上下橋臂電路的驅(qū)動(dòng)電路以及C相的上下橋臂電路的驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)圖和A相的上橋臂電路的驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)圖相同，所以在此就不再將B相的上下橋臂電路的驅(qū)動(dòng)電路以及C相的上下橋臂電路的驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)圖均—示出，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)A相的上橋臂電路的驅(qū)動(dòng)電路就可以想象出B相的上下橋臂電路的驅(qū)動(dòng)電路以及C相的上下橋臂電路的驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)圖。而且，該些驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電壓的正電壓為16V，負(fù)電壓為-9V。驅(qū)動(dòng)電壓的正電壓16V驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的上橋臂電路或下橋臂電路中的IGBT導(dǎo)通，負(fù)電壓-9V驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的上橋臂電路或下橋臂電路中的IGBT關(guān)斷。雖然以上描述了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本`實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種有源濾波器，該有源濾波器采用一三相全橋拓?fù)潆娐?，其特征在于，每相的上橋臂電路和下橋臂電路均包括若干個(gè)并聯(lián)的IGBT。
2.如權(quán)利要求1所述的有源濾波器，其特征在于，該些IGBT均為單管IGBT。
3.如權(quán)利要求1所述的有源濾波器，其特征在于，每一IGBT的額定電流為50A，額定電壓為1200V。
4.如權(quán)利要求1所述的有源濾波器，其特征在于，每相的上橋臂電路和下橋臂電路中的該些IGBT的數(shù)量均為4個(gè)或2個(gè)。
5.如權(quán)利要求1所述的有源濾波器，其特征在于，每相的上橋臂電路和下橋臂電路均采用一驅(qū)動(dòng)電路，每相的上橋臂電路的驅(qū)動(dòng)電路和下橋臂電路的驅(qū)動(dòng)電路集成于一 PCB板上。
6.如權(quán)利要求5所述的有源濾波器，其特征在于，該些驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電壓的正電壓為16V，負(fù)電壓為-9V。
7.如權(quán)利要求 1-6中任意一項(xiàng)所述的有源濾波器，其特征在于，該有源濾波器的開關(guān)頻率大于20KHz。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種有源濾波器，該有源濾波器采用一三相全橋拓?fù)潆娐?，每相的上橋臂電路和下橋臂電路均包括若干個(gè)并聯(lián)的IGBT。本實(shí)用新型的三相全橋拓?fù)潆娐分械拿恳幌嗟纳蠘虮垭娐泛拖聵虮垭娐肪ㄓ卸鄠€(gè)并聯(lián)的IGBT，可根據(jù)需要的額定功率的大小相應(yīng)的增減每一相的上橋臂電路和下橋臂電路中并聯(lián)的IGBT的數(shù)量，具有諧波濾除效果好，無功補(bǔ)償效果理想的優(yōu)點(diǎn)，真正實(shí)現(xiàn)了能源環(huán)保的目標(biāo)。
文檔編號(hào)H02J3/01GK203151096SQ20132005639
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者王西前 申請(qǐng)人:上海追日電氣有限公司