專利名稱：單相、三相雙降壓式半橋并聯型有源電力濾波器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種雙降壓式半橋并聯型有源電力濾波器，屬于電力諧波抑制技術領 域，適用于各種高可靠性要求的用電系統。
背景技術：
隨著電力電子技術的飛速發展，特別是功率半導體器件和變流技術的發展，各種 電力電子裝置在各行業領域獲得廣泛應用，但因此而產生的“電網污染”對電網系統的安 全、穩定和經濟運行構成潛在的威脅。有源電力濾波器是公認綜合治理“電網污染”最有效 的手段，其中并聯型有源濾波器目前和未來都將占據最主流的地位。國際上已經開始在工 業和民用設備上廣泛使用有源電力濾波器，并且其容量逐步提高，功能也越來越強大，不僅 可以補償諧波電流，還具有補償基波無功、平衡三相電壓、抑制電壓閃變等功能。迄今為止 并聯型有源電力濾波器發展了多種拓撲方式，基本組成單元主要采用雙開關管串聯的半橋 或全橋結構，開關管在高頻開關工作時可能引起橋臂直通的問題，影響系統的穩定性與可 靠性，同時增加開關死區也會影響有源電力濾波器的濾波特性，其難以在高可靠性要求的 電網系統中得到廣泛應用。因此，如何在不損失有源電力濾波器濾波特性的同時提高其可 靠性，對有源電力濾波器的發展與應用有重要意義。
發明內容
發明目的本發明的目的在于以高可靠性要求的電網系統為對象針對現有技術的不足，提出 一種雙降壓式半橋并聯型有源電力濾波器，通過將功率管與二極管串聯組成橋臂單元，有 效地杜絕橋臂直通的危險，同時具有良好的諧波補償特性。技術方案本發明為實現上述發明目的采用如下技術方案方案一，適用于單相電網系統一種單相雙降壓式半橋并聯型有源電力濾波器，所述有源電力濾波器與交流電網 的正負母線連接，所述交流電網的正負母線之間還包括濾波電感、非線性負載；所述交流 電網、非線性負載分別是單相電源和單相負載，其中有源電力濾波器的正輸出端分別與交 流電網的正母線、濾波電感的輸入端連接，濾波電感的輸出端與非線性負載的輸入端連接， 非線性負載的輸出端分別連接有源電力濾波器的負輸出端、交流電網的負母線；其特征在 于所述有源電力濾波器包括濾波器主電路、電壓電流檢測裝置、濾波器控制及驅動電路； 其中交流電網的正負母線、濾波電感的輸入端、非線性負載的輸出端、有源濾波器主電路的 輸出端、濾波器主電路的直流母線分別與電壓電流檢測裝置的輸入端連接，電壓電流檢測 裝置的輸出端與濾波器控制及驅動電路的輸入端連接，濾波器控制及驅動電路的輸出端與 濾波器主電路的輸入端連接；所述濾波器主電路包括交流側并聯雙電感、第一橋臂單元、第二橋臂單元和直流側雙電容；其中，所述交流側并聯雙電感包括第一電感L1、第二電感L2 ；其中第一電感L1的 一端、第二電感L2的一端相連作為濾波器主電路的正輸出端，與交流電網的正母線相連；第 一電感L1的另一端與第一橋臂單元的中點相連，第二電感L2的另一端與第二橋臂單元的中 點相連；所述直流側雙電容包括第一電容C1、第二電容C2 ；第一電容C1的一端、第二電容C2 的一端相連接作為濾波器主電路的負輸出端，與交流電網的負母線相連；所述第一電容C1 的另一端、第二電容C2的另一端分別接濾波器主電路的直流正負母線。進一步的，上述單相雙降壓式半橋并聯型有源電力濾波器的第一橋臂單元包括第 一 MOS管S1、第一二極管D1 ；所述第二橋臂單元包括第二肌3管32、第二二極管D2 ；其中第一 MOS管S1的源極與第一二極管D1的陰極相連，第二 MOS管S2的漏極與第二二極管D2的陽 極連接；第一 MOS管S1的漏極、第二二極管D2的陰極分別與濾波器主電路的直流正母線連 接；第二 MOS管S2的源極、第一二極管D1的陽極分別與濾波器主電路的直流負母線連接。進一步的，上述單相雙降壓式半橋并聯型有源電力濾波器的電壓電流檢測裝置包 括η個電壓傳感器和m個電流傳感器，其中n、m均為正整數；所述濾波器控制及驅動電路包 括順序相連的諧波檢測運算電路、PWM電流控制電路以及驅動電路。進一步的，上述單相雙降壓式半橋并聯型有源電力濾波器的交流側并聯雙電感中 第一電感L1、第二電感L2的感值相同，直流側雙電容中第一電容C1、第二電容C2的容值相 同。方案二，適用于三相四線制電網系統一種三相雙降壓式半橋并聯型有源電力濾波器，所述有源電力濾波器與交流電網 的母線連接，所述交流電網是三相電源，所述交流電網的母線分別與三相濾波電感、三相 負載連接；其中有源電力濾波器的輸出端分別與三相電源的母線、三相濾波電感的輸入端 連接，三相濾波電感的輸出端與三相負載的輸入端連接，三相負載的輸出端與三相電源的 中線連接；所述有源電力濾波器包括濾波器主電路、電壓電流檢測裝置、濾波器控制及驅動 電路；其中三相電源的母線、三相電源的中線、三相濾波電感的輸入端、有源濾波器主電路 的輸出端、有源濾波器主電路的直流母線分別與電壓電流檢測裝置的輸入端連接，電壓電 流檢測裝置的輸出端與濾波器控制及驅動電路的輸入端連接，濾波器控制及驅動電路的輸 出端與濾波器主電路的輸入端連接；所述濾波器主電路包括交流側并聯雙電感電路、第一橋臂單元、第二橋臂單元和 直流側雙電容；其中，所述交流側并聯雙電感電路包括第一 A相電感Lia、第二 A相電感L2a、第一 B 相電感Lib、第二 B相電感L2b、第一 C相電感Lic、第二 C相電感L2c ；所述第一橋臂單元、第二 橋臂單元分別包括三個并聯的橋臂；其中第一 A相電感Lia、第二 A相電感L2a的一端相連作 為濾波器主電路的A相輸出端，A相輸出端與所述三相電源的A相母線相連；第一 A相電感 Lia的另一端與第一橋臂單元中第一橋臂的中點相連，第二 A相電感L2a的另一端與第二橋 臂單元中第一橋臂的中點相連；所述第一 B相電感Lib、第二 B相電感L2b的一端相連作為濾波器主電路的B相輸 出端，B相輸出端與所述三相電源的B相母線相連；第一 B相電感Lib的另一端與第一橋臂 單元中第二橋臂的中點相連，第二B相電感L2b的另一端與第二橋臂單元中第二橋臂的中點相連；所述第一 C相電感Lic、第二 C相電感L2c的一端相連作為濾波器主電路的C相輸 出端，C相輸出端與所述三相電源的C相母線相連；第一 C相電感Lic的另一端與第一橋臂 單元中第三橋臂的中點相連，第二C相電感L2c的另一端與第二橋臂單元中第三橋臂的中點 相連；所述直流側雙電容包括第一電容C1、第二電容C2 ；第一電容C1的一端、第二電容C2 的一端相連接作為濾波器主電路的中線輸出，與交流電網的中線相連，第一電容C1的另一 端、第二電容C2的另一端分別接濾波器主電路的直流正負母線。進一步的，上述三相雙降壓式半橋并聯型有源電力濾波器的第一橋臂單元的第一 橋臂包括第一 A相MOS管Sia、第一 A相二極管Dia ；第一橋臂單元的第二橋臂包括第一 B相 MOS管Sib、第一 B相二極管Dib ；第一橋臂單元的第三橋臂包括第一 C相MOS管S1。、第一 C 相二極管Dm ；其中第一 A相MOS管Sia的源極與第一 A相二極管Dia的陰極相連，第一 B相 MOS管Sib的源極與第一 B相二極管Dib的陰極相連，第一 C相MOS管Sic的源極與第一 C相 二極管Dic的陰極相連；所述第二橋臂單元的第一橋臂包括第二 A相MOS管S2a、第二 A相二極管D2a，第二 橋臂單元的第二橋臂包括第二 B相MOS管S2b、第二 B相二極管D2b，第二橋臂單元的第三橋 臂包括第二 C相MOS管S2c、第二 C相二極管D2c，其中第二 A相MOS管S2a的漏極與第二 A相 二極管D2a的陽極連接，第二 B相MOS管S2b的漏極與第二 B相二極管D2b的陽極連接，第二 C相MOS管S2。的漏極與第二 C相二極管D2。的陽極連接；所述第一 A相MOS管Sia的漏極、第一 B相MOS管Sib的漏極、第一 C相MOS管Sic 的漏極、第二 A相二極管D2a的陰極、第二 B相二極管D2b的陰極、第二 C相二極管D2。的陰極 分別與濾波器主電路的直流正母線連接，所述第二 A相MOS管S2a的源極、第二 B相MOS管 S2b的源極、第二 C相MOS管S2。的源極、第一 A相二極管Dia的陽極、第一 B相二極管Dib的 陽極、第一 C相二極管Dm的陽極分別與濾波器主電路的直流負母線連接。進一步的，上述三相雙降壓式半橋并聯型有源電力濾波器的電壓電流檢測裝置包 括η個電壓傳感器和m個電流傳感器，其中n、m均為正整數；所述濾波器控制及驅動電路包 括順序相連的諧波檢測運算電路、PWM電流控制電路以及驅動電路。進一步的，上述三相雙降壓式半橋并聯型有源電力濾波器的交流側并聯雙電感電 路中第一 A相電感Lia、第二 A相電感L2a、第一 B相電感Lib、第二 B相電感L2b、第一 C相電 感Lic、第二 C相電感L2c的感值均相等，直流側雙電容中第一電容C1、第二電容C2的容值相 同。有益效果1.相對于傳統并聯型有源電力濾波器，在保證良好的諧波補償特性的同時能杜絕 橋臂直通的危險，從而提高有源電力濾波系統的可靠性；2.相對于傳統并聯型有源電力濾波器，能分別優化功率開關管和功率二極管，從 而降低開關損耗，為進一步提高開關頻率創造條件，以便提高濾波器諧波補償特性；3.相對于傳統并聯型有源電力濾波器，無需設置死區時間，控制更為簡單，減少有 源電力濾波器自身產生高頻諧波；4.能廣泛用于單相電網系統和三相四線制電網系統的諧波治理。
下面結合附圖和實施例對本發明專利進一步說明。圖1是本發明的單相雙降壓式半橋并聯型有源電力濾波器結構示意圖。圖中標號1_交流電網，2-濾波電感，3-非線性負載，4-濾波器主電路，5-交流側 并聯雙電感，6-第一橋臂單元，7-第二橋臂單元，8-直流側雙電容，9-電壓電流檢測裝置， 10-控制及其驅動電路。圖2是本發明的三相四線制雙降壓式半橋并聯型有源電力濾波器結構示意圖。圖中標號11_交流電網，22-三相濾波電感，33-三相負載，44-濾波器主電路， 55-交流側并聯雙電感，66-第一橋臂單元，77-第二橋臂單元，88-直流側雙電容，99-電壓 電流檢測裝置，101-控制及其驅動電路。圖3是本發明應用于115V/400HZ電網的電網電壓、電網電流和補償電流仿真波形。
具體實施方案下面結合附圖對技術方案的實施作進一步的詳細描述實施例1附圖1是本發明的單相雙降壓式半橋并聯型有源電力濾波器結構示意圖。交流電網1、非線性負載3分別是單相電源和單相負載；交流電網1正母線串接濾 波電感2后輸入非線性負載3 ；有源電力濾波器主電路4包括交流側并聯雙電感5、第一橋 臂單元6、第二橋臂單元7和直流側雙電容8四部分；交流側并聯雙電感5 —端相連作為有 源電力濾波器正輸出，與交流電網1正母線相連，其余兩端分別與第一橋臂單元6和第二橋 臂單元7中點相連；直流側串聯雙電容8串聯中點作為有源電力濾波器負輸出，與交流電 網1負母線相連，其余兩端分別接有源電力濾波器正負直流母線；電壓電流檢測裝置9包括 多個電壓傳感器和電流傳感器，多輸入端分別與濾波電感2輸入側、交流電網1正負母線、 有源電力濾波器正負輸出側和有源電力濾波器正負直流母線相連，輸出負載電流、電網電 壓、電網電流、補償電流和直流側電容電壓，與有源電力濾波器控制及其驅動電路10相連； 控制及其驅動電路10由諧波檢測運算電路、PWM電流控制和驅動電路構成，電壓電流檢測 裝置9輸出信號通過諧波檢測運算電路得到補償電流參考信號，經過PWM電流控制環節輸 出控制信號，驅動電路對控制信號進行放大隔離，輸入到有源電力濾波器的第一橋臂單元6 和第二橋臂單元7的MOS管柵極。有源電力濾波器的交流輸出端產生相應的諧波電流注入 到電網消除電網電流諧波。上述實施例中，交流側并聯雙電感5中L” L2感值相同，直流側串聯雙電容8中C” (2容值相同；第一橋臂單元6和第二橋臂單元7都包括一個MOS管和一個二極管第一橋臂 單元6中MOS管S1源極與二極管D1陰極相連，MOS管S1漏極接正直流母線，二極管D1陽極 接負直流母線，MOS管S1和二極管D1的連接點與交流側并聯雙電感5中L1輸入相連；第二 橋臂單元7中MOS管S2漏極與二極管D2陽極相連，MOS管S2源極接負直流母線，二極管D2 陰極接正直流母線，MOS管S2和二極管D2的連接點與交流側并聯雙電感5中L2輸入相連。 橋臂單元的連接方式能夠避免橋臂直通，同時，第一橋臂單元6和第二橋臂單元7中點之間連接有交流側并聯雙電感5，使得開關管之間也不存在橋臂直通的危險。實施例2附圖2是本發明的三相四線制雙降壓式半橋并聯型有源電力濾波器結構示意圖。交流電網11、非線性負載33分別是三相電源和三相相負載；交流電網11三相交 流母線串接濾波電感22后輸入非線性負載33 ；有源電力濾波器主電路拓撲44，包括交流側 并聯雙電感55、第一橋臂單元66、第二橋臂單元77和直流側串聯雙電容88四部分；交流 側并聯雙電感55，A相交流側并聯雙電感L1A、L2a —端相連作為有源電力濾波器A相輸出， 與交流電網IlA相母線相連，其余兩端分別與A相第一橋臂單元66和第二橋臂單元77中 點相連；B相交流側并聯雙電感L1B、L2b 一端相連作為有源電力濾波器B相輸出，與交流電 網11的B相母線相連，其余兩端分別與B相第一橋臂單元66和第二橋臂單元77的中點相 連；C相交流側并聯雙電感L1C、L2c 一端相連作為有源電力濾波器C相輸出，與交流電網11 的C相母線相，其余兩端分別與C相第一橋臂單元66和第二橋臂單元77的中點相連；直流 側串聯雙電容88，兩個電容的串聯點作為有源電力濾波器中線輸出，與交流電網11中線相 連，其余兩端分別接正負直流母線；電壓電流檢測裝置99包括多個電壓傳感器和電流傳感 器，與濾波電感22三相輸入側、交流電網11三相母線和中線、有源電力濾波器主電路44三 相輸出側、有源電力濾波器正負直流母線和中線輸出相連，輸出三相負載電流、三相電網電 壓、三相電網電流、三相補償電流和直流側電容電壓，與有源電力濾波器控制及其驅動電路 101相連；控制及其驅動電路101由諧波檢測運算電路、PWM電流控制和驅動電路構成，電壓 電流檢測裝置99輸出信號通過諧波檢測運算電路得到補償電流參考信號，經過PWM電流控 制環節輸出控制信號，驅動電路對控制信號進行放大隔離，輸入到有源電力濾波器的第一 橋臂單元66和第二橋臂單元77的MOS管柵極。有源電力濾波器的交流輸出端產生相應 的諧波電流注入到電網消除電網電流諧波。上述實施例中，交流側并聯雙電感55中L1A、L2A、L1b、L2B、Lic, L2c感值均相等，直流 側串聯雙電容88中Cp C2容值相同；第一橋臂單元66和第二橋臂單元77都包括三個MOS 管和三個二極管；第一橋臂單元66中，MOS管S1A、S1B、Sic源極分別與二極管D1A、D1b、Dic陰 極相連，MOS管MOS管S1A、S1B、Sic漏極均接正直流母線，二極管D1A、Dib, Dic陽極均接負直流 母線，MOS管Sia和二極管D1A、M0S管Sib和二極管D1B、M0S管Sic和二極管Dic的連接點分別 與交流側并聯雙電感5中L1A、L1b、Lic輸入相連；第二橋臂單元77中，MOS管S2A、S2B、S2c漏 極分別與二極管D2A、D2b, D2c陽極相連，MOS管MOS管S2A、S2B、S2c源極均接負直流母線，二極 管D2A、D2B、D2C陰極均接正直流母線。MOS管S2a和二極管D2A、M0S管S2b和二極管D2B、M0S管 S2C和二極管D2。的連接點分別與交流側并聯雙電感55中L2A、L2B、L2c輸入相連。橋臂單元 的連接方式能夠避免橋臂直通，同時，各相第一橋臂單元66和第二橋臂單元77中點之間連 接有交流側并聯雙電感55，使得開關管之間也不存在橋臂直通的危險。該實施例由三套單 相結構構成三相系統，用于三相四線制的電網系統。上述兩個實施例的工作原理是通過電壓電流檢測裝置檢測電網電壓、負載電壓、 直流側電容電壓和補償電流，其中電網電壓和負載電壓信號輸入諧波檢測運算電路，經過 諧波與無功檢測算法得到補償電流參考信號，將補償電流參考信號和采樣的補償電流信號 輸入PWM電流控制環節，就能得到SPWM控制信號，最后控制信號經過隔離放大，將驅動信號 送入各功率管的柵極。
在MATLAB軟件環境下，對本發明建立了仿真模型和波形分析。附圖3是本發明應 用于115V/400HZ電網的電網電壓、電網電流和補償電流仿真波形。通過仿真發現本發明的 電路拓撲具有良好的諧波補償特性，電網電流經過補償后不含有諧波和無功分量，電網電 流THD僅為2. 97%，仿真結果表明本發明能夠較好實現電網諧波治理，同時提高了有源電 力濾波系統的運行可靠性。上述實施例用來解釋說明本發明，而不是對本發明進行限制，在本發明的精神和 權力要求的保護范圍內，對本發明作出的任何修改和改變，都落入本發明的保護范圍。
權利要求
一種單相雙降壓式半橋并聯型有源電力濾波器，所述有源電力濾波器與交流電網(1)的正負母線連接，所述交流電網(1)的正負母線之間還包括濾波電感(2)、非線性負載(3)；所述交流電網(1)、非線性負載(3)分別是單相電源和單相負載，其中有源電力濾波器的正輸出端分別與交流電網(1)的正母線、濾波電感(2)的輸入端連接，濾波電感(2)的輸出端與非線性負載(3)的輸入端連接，非線性負載(3)的輸出端分別連接有源電力濾波器的負輸出端、交流電網(1)的負母線；其特征在于所述有源電力濾波器包括濾波器主電路(4)、電壓電流檢測裝置(9)、濾波器控制及驅動電路(10)；其中交流電網(1)的正負母線、濾波電感(2)的輸入端、非線性負載(3)的輸出端、有源濾波器主電路(4)的輸出端、濾波器主電路(4)的直流母線分別與電壓電流檢測裝置(9)的輸入端連接，電壓電流檢測裝置(9)的輸出端與濾波器控制及驅動電路(10)的輸入端連接，濾波器控制及驅動電路(10)的輸出端與濾波器主電路(4)的輸入端連接；所述濾波器主電路(4)包括交流側并聯雙電感(5)、第一橋臂單元(6)、第二橋臂單元(7)和直流側雙電容(8)；其中，所述交流側并聯雙電感(5)包括第一電感L1、第二電感L2；其中第一電感L1的一端、第二電感L2的一端相連作為濾波器主電路(4)的正輸出端，與交流電網(1)的正母線相連；第一電感L1的另一端與第一橋臂單元(6)的中點相連，第二電感L2的另一端與第二橋臂單元(7)的中點相連；所述直流側雙電容(8)包括第一電容C1、第二電容C2；第一電容C1的一端、第二電容C2的一端相連接作為濾波器主電路(4)的負輸出端，與交流電網(1)的負母線相連；所述第一電容C1的另一端、第二電容C2的另一端分別接濾波器主電路(44)的直流正負母線。
2.根據權利要求1所述的單相雙降壓式半橋并聯型有源電力濾波器，其特征在于所 述第一橋臂單元(6)包括第一 MOS管S1、第一二極管D1 ；所述第二橋臂單元(7)包括第二 MOS管S2、第二二極管D2 ；其中第一 MOS管S1的源極與第一二極管D1的陰極相連，第二 MOS 管S2的漏極與第二二極管D2的陽極連接；第一 MOS管S1的漏極、第二二極管D2的陰極分 別與濾波器主電路(4)的直流正母線連接；第二 MOS管S2的源極、第一二極管D1的陽極分 別與濾波器主電路(4)的直流負母線連接。
3.根據權利要求1所述的單相雙降壓式半橋并聯型有源電力濾波器，其特征在于所 述電壓電流檢測裝置(9)包括η個電壓傳感器和m個電流傳感器，其中n、m均為正整數； 所述濾波器控制及驅動電路(10)包括順序相連的諧波檢測運算電路、PWM電流控制電路以 及驅動電路。
4.根據權利要求1所述的單相雙降壓式半橋并聯型有源電力濾波器，其特征在于交 流側并聯雙電感(5)中第一電感L1、第二電感L2的感值相同，直流側雙電容(8)中第一電 容C1、第二電容C2的容值相同。
5.一種三相雙降壓式半橋并聯型有源電力濾波器，所述有源電力濾波器與交流電網(II)的母線連接，所述交流電網(11)是三相電源，所述交流電網(11)的母線分別與三相濾 波電感(22)、三相負載(33)連接；其中有源電力濾波器的輸出端分別與三相電源的母線、 三相濾波電感(22)的輸入端連接，三相濾波電感(22)的輸出端與三相負載(33)的輸入端 連接，三相負載(33)的輸出端與三相電源的中線連接；其特征在于所述有源電力濾波器 包括濾波器主電路(44)、電壓電流檢測裝置(99)、濾波器控制及驅動電路(101)；其中三相 電源的母線、三相電源的中線、三相濾波電感(22)的輸入端、有源濾波器主電路(44)的輸出端、有源濾波器主電路(44)的直流母線分別與電壓電流檢測裝置(99)的輸入端連接，電 壓電流檢測裝置(99)的輸出端與濾波器控制及驅動電路(101)的輸入端連接，濾波器控制 及驅動電路(101)的輸出端與濾波器主電路(44)的輸入端連接；所述濾波器主電路(44)包括交流側并聯雙電感電路(55)、第一橋臂單元(66)、第二橋 臂單元(77)和直流側雙電容(88)；其中，所述交流側并聯雙電感電路(55)包括第一A相電感Lia、第二A相電感L2a、第一B 相電感Lib、第二 B相電感L2b、第一 C相電感Lic、第二 C相電感L2c所述第一橋臂單元(66)、 第二橋臂單元(77)分別包括三個并聯的橋臂；其中第一 A相電感Lia、第二 A相電感L2a的 一端相連作為濾波器主電路(44)的A相輸出端，A相輸出端與所述三相電源的A相母線相 連；第一 A相電感Lia的另一端與第一橋臂單元(66)中第一橋臂的中點相連，第二 A相電感 L2a的另一端與第二橋臂單元(77)中第一橋臂的中點相連；所述第一 B相電感Lib、第二 B相電感L2b的一端相連作為濾波器主電路(44)的B相輸 出端，B相輸出端與所述三相電源的B相母線相連；第一 B相電感Lib的另一端與第一橋臂 單元(66)中第二橋臂的中點相連，第二 B相電感L2b的另一端與第二橋臂單元(77)中第二 橋臂的中點相連；所述第一 C相電感L1C、第二 C相電感L2c的一端相連作為濾波器主電路(44)的C相輸 出端，C相輸出端與所述三相電源的C相母線相連；第一 C相電感Lic的另一端與第一橋臂 單元(66)中第三橋臂的中點相連，第二 C相電感L2c的另一端與第二橋臂單元(77)中第三 橋臂的中點相連；所述直流側雙電容(88)包括第一電容C1、第二電容C2 ；第一電容C1的一端、第二電容 C2的一端相連接作為濾波器主電路(44)的中線輸出，與交流電網(11)的中線相連，第一電 容(^的另一端、第二電容C2的另一端分別接濾波器主電路(44)的直流正負母線。
6.根據權利要求5所述的三相雙降壓式半橋并聯型有源電力濾波器，其特征在于所 述第一橋臂單元(66)的第一橋臂包括第一 A相MOS管Sia、第一 A相二極管Dia ；第一橋臂 單元(66)的第二橋臂包括第一 B相MOS管Sib、第一 B相二極管Dib ；第一橋臂單元(66)的 第三橋臂包括第一 C相MOS管Sic、第一 C相二極管Dic ；其中第一 A相MOS管Sia的源極與 第一 A相二極管Dia的陰極相連，第一 B相MOS管Sib的源極與第一 B相二極管Dib的陰極相 連，第一 C相MOS管Si。的源極與第一 C相二極管Dm的陰極相連；所述第二橋臂單元(77)的第一橋臂包括第二 A相MOS管S2a、第二 A相二極管D2a，第二 橋臂單元(77)的第二橋臂包括第二 B相MOS管S2b、第二 B相二極管D2b，第二橋臂單元(77) 的第三橋臂包括第二 C相MOS管S2。、第二 C相二極管D2。，其中第二 A相MOS管S2a的漏極與 第二 A相二極管D2a的陽極連接，第二 B相MOS管S2b的漏極與第二 B相二極管D2b的陽極連 接，第二 C相MOS管S2。的漏極與第二 C相二極管D2。的陽極連接；所述第一 A相MOS管Sia的漏極、第一 B相MOS管Sib的漏極、第一 C相MOS管Sie的漏 極、第二 A相二極管D2a的陰極、第二 B相二極管D2b的陰極、第二 C相二極管D2。的陰極分 別與濾波器主電路(44)的直流正母線連接，所述第二 A相MOS管S2a的源極、第二 B相MOS 管S2b的源極、第二 C相MOS管S2。的源極、第一 A相二極管Dia的陽極、第一 B相二極管Dib 的陽極、第一 C相二極管D1。的陽極分別與濾波器主電路(44)的直流負母線連接。
7.根據權利要求5所述的三相雙降壓式半橋并聯型有源電力濾波器，其特征在于所述電壓電流檢測裝置(99)包括η個電壓傳感器和m個電流傳感器，其中n、m均為正整數； 所述濾波器控制及驅動電路(101)包括順序相連的諧波檢測運算電路、PWM電流控制電路 以及驅動電路。
8.根據權利要求5所述的三相雙降壓式半橋并聯型有源電力濾波器，其特征在于交 流側并聯雙電感電路(55)中第一 A相電感Lia、第二 A相電感L2a、第一 B相電感Lib、第二 B 相電感L2b、第一 C相電感L1C、第二 C相電感L2c的感值均相等，直流側雙電容(88)中第一電 容C1、第二電容C2的容值相同。
全文摘要
本發明提供一種雙降壓式半橋并聯型有源電力濾波器，屬于電力諧波抑制技術領域。本發明分別包括適用于單相電網系統和三相四線制電網系統兩種電力濾波器的結構；本發明包括由功率管與二極管串聯的橋臂單元、有源電力濾波器交流側并聯雙電感和有源電力濾波器直流側串聯雙電容，它不僅電路結構簡單，控制容易，而且能夠避免橋臂直通的危險，同時兼有優異的濾波性能。本發明可廣泛適用于電網供電質量要求和系統可靠性要求高的行業，如航空、航天、軍事設備制造等。
文檔編號H02J3/01GK101950965SQ20101025518
公開日2011年1月19日 申請日期2010年8月17日 優先權日2010年8月17日
發明者石磊, 陳仲, 陳淼 申請人:南京航空航天大學