逆变器滤波器设计 单相电流源逆变器的滤波器该如何设计

单相电流源逆变器的滤波器该如何设计

滤波器主要由电感、电容和电阻构成。
主要设计依据是逆变器的开关频率及基波频率。
逆变器的高次谐波集中在开关频率的整数倍附近。因此，截止频率必须低于开关频率，如果开关频率与基波频率差距较大，最好是大于基波频率的6倍，小于开关频率的6倍。这样，即可滤除高次谐波，又能使基波损耗尽可能小。
截止频率确定了，LC的乘积就确定了，剩下是分配L和C。
确定L的依据一般是，额定电流下，L上的压降应该小于10%，尽量控制在4%以内。

滤波电感的滤波电感的设计

在全桥逆变器中，输出滤波电感是一个关键性的元件，并网系要要求在逆变器的输出侧实现功率因数为1，波形为正弦波，输出电流与网压频率相同。因而，电感值选取的合适与否直接影响电路的工作性能。对电感值的选取，可以从以下两个方面来考虑：
①
电流的波纹系数
输出滤波电感的值直接影响着输出纹波的大小，由电感的基本伏安关系可得：
（5-14）
其中电感两端电压，考虑到当输出电压处于峰值附近，即时，输出电流波纹最大，设此时开关周期为T，占空比为D,则有下式：
（5-15）
另外，根据电感的伏秒平衡原理，我们可以得到，
（5-16）
于是求得，
（5-17）
从（5-15）、（5-16）式可得，
（5-18）
在本系统中，开关管的工作频率取电流波纹系数则由式（5-18）计算可：
因此，要保证实际电流纹则滤波器电感满足。
②从逆变器的矢量三角形关系可知，
（5-19）
于是，它们的基波幅值满足下式
（5-20）
由正弦脉宽调制理论可知，
（5-21）
其中，为调制比，且从而：
（5-22）
于是，我们可以得到下式：
综上，滤波电感的取值范围为。在实际设计过程中，由于电感的体积、成本等因素的影响，一般只需考虑电感的下限值，即取稍大于下下至即可。另外需要特别指出的是，以上的计算是建立在额定输出电压，即的基础上，考虑到实际情况下网压的波动范围，在设计电感时最终选取电感值，电感的额定电流为。
1.输入电容的设计
假设电网电压和电网的电流只含有基波分量并且相同，则注入到电网的瞬时功率为：
（5-24）
其中是注入电网的平均功率，是角频率，是时间。
因此，中间直流侧电压有小的脉动，同时由前述的Boost的光伏阵列的输出电流是在直流之上叠加了一个高频分量。同时雷击等尖峰电压和一些额外的因素引起的波动会对逆变器造成影响。因此有必要设置输入电容，使其与光伏阵列与逆变器之间的导线上的分布电感组成一个低通滤波，使各部分产生的干扰尽量不影响另一部分。
由经验值可得:输入电容的值一般取。
考虑到耐压，我们选取2个的电解电容进行串联。由于电容的串联涉及到均压的问题，采用并联均压电阻的措施。采用每组并联的电容上并联一个电阻，由三个电阻串联组成。
5.3.3功率因数（PF）
当逆变器的输出大于其额定输出的20%，平均功率因数应不小于0.85（超前或滞后），当逆变器的输出大于其额定输出的50%，平均功率因数不应小于0.95（超前或滞后）。
一段时期内的平均功率因数（PF）公式：
………………………………………（5）
式中：
——有功功率；
———无功功率。
注1：在供电机构许可下，特殊设计以提供无功功率补偿的逆变器可超出此限制工作；
注2：用于并网运行而设计的大多数逆变器功率因数接近1。
5.3.5工作频率
逆变器并网时应与电网同步运行。逆变器交流输出端频率的允许偏差为电网额定频率为。
5.3.6直流分量
并网运行时，逆变器向电网馈送的直流电流分量应不超过其输出电流额定值的0.5%或5mA,应取二者中较大值。
5.4.2发射要求
在居住、商业和轻工业环境中正常工作的逆变器的电磁发射应不超过GB 17799.3规定的发射限制；
连接到工业电网和在工业环境中正常工作的逆变器的电磁发射不应超过GB 17799.3规定的发射限制。
2.3太阳电池阵列输出功率数学模型
本文采用TRW太阳电池阵列输出功率数学模型[3,4]。任意太阳辐射强度和环境温度条件下，太阳电池温度
为
(21)
设在参考条件下，为短路电流；为开路电压；、为最大功率点电流和电压，则当光伏阵列电压为，其对应点电流为：
（22）
（23）
（24）
考虑太阳辐射变化和温度的影响时，
（25）
（26）
（27）
（28）
其中，、分别为太阳辐射和光电池温度参考值，一般分别取为和; 为在参考日照下的电流变化温度系数（）; 为在参考日照下的电压变化温度系数（）；为光伏阵列的串联电阻。
2.4逆变器输出功率数学模型
逆变器输出功率为
（29）
其中，为输出功率；为输入功率；为无载功率；为额定输出功率；为常数，表明输入与输出间的关系，由下式决定
（30）
其中，为逆变器的效率。

逆变电路中的LC滤波器

LC滤波器输出波形主要跟电感值、电容值和输出电流值有关。通常逆变器的输入电压为12V、24V、36V、48V也有其他输入电压的型号，而输出电压一般多为220V，当然也有其他型号的可以输出不同需要的电压。逆变器的价格和好坏主要是下面参数决定的：输出功率、转换效率、输出波形质量。只要比较一下这些参数就知道这款逆变器质量如何了。逆变器是一种常用设备，只要是属于常用型号，一般在电气维修点以及几乎所有的电子市场都会有售的，而且只要是技术还可以的电气维修店都是可以维修的，电子市场就更可以维修了。如果是非常用型号或者功率很大的情况下就只能去电子市场或者网上定制了。逆变器是把直流电能转换为交流电能（一般情况下为220V,50Hz的正弦波）的设备。它与整流器的作用相反，整流器是将交流电能转换为直流电能。逆变器由逆变桥、控制单元和滤波电路组成。广泛应用于空调、电动工具、电脑、电视、洗衣机、冰箱，、按摩器等电器中。
逆变器在选择和使用时必须注意以下几点：
1）直流电压一定要匹配；
每台逆变器都有标称电压，如12V，24V等，
要求选择蓄电池电压必须与逆变器标称直流输入电压一致。如12V逆变器必须选择12V蓄电池。
2）逆变器输出功率必须大于用电器的最大功率；
尤其是一些启动能量需求较大的设备，如电机、空调等，需要额外留有功率裕量。
3）正负极必须接线正确
逆变器接入的直流电压标有正负极。一般情况下红色为正极（+），黑色为负极（—），蓄电池上也同样标有正负极，红色为正极（+），黑色为负极（—），连接时必须正接正（红接红），负接负（黑接黑）。连接线线径必须足够粗，并且应尽可能减少连接线的长度。
4）充电过程与逆变过程不能同时进行，以避免损坏设备，造成故障。
5）逆变器外壳应正确接地，以避免因漏电造成人身伤害。
6）为避免电击伤害，严禁非专业人员拆卸、维修、改装逆变器。

求高手指导逆变器输出滤波电路是怎样的?LC滤波？LC的参数怎么计算？

一般大功率光伏逆变器采用LCL滤波，因为这样滤波效果比较好，谐波小，波形干净，但是出于节约成本考虑，也有采用LC滤波的，那就要看设计者本身的计算和实际工作经验了。

单相电流源逆变器的滤波器该如何设计

滤波器主要由电感、电容和电阻构成。
主要设计依据是逆变器的开关频率及基波频率。
逆变器的高次谐波集中在开关频率的整数倍附近。因此，截止频率必须低于开关频率，如果开关频率与基波频率差距较大，最好是大于基波频率的6倍，小于开关频率的6倍。这样，即可滤除高次谐波，又能使基波损耗尽可能小。
截止频率确定了，LC的乘积就确定了，剩下是分配L和C。
确定L的依据一般是，额定电流下，L上的压降应该小于10%，尽量控制在4%以内。

逆变器AC输出LC滤波器参数是怎么设计的？

滤波器主要由电感、电容和电阻构成。 主要设计依据是逆变器的开关频率及基波频率。 逆变器的高次谐波集中在开关频率的整数倍附近。因此，截止频率必须低于开关频率，如果开关频率与基波频率差距较大，最好是大于基波频率的6倍，小于开关频率的6倍。这样，即可滤除高次谐波，又能使基波损耗尽可能小。 截止频率确定了，LC的乘积就确定了，剩下是分配L和C。 确定L的依据一般是，额定电流下，L上的压降应该小于10%，尽量控制在4%以内。

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