PWM型逆变器输出LC滤波器参数设计自己的资料
基于PWM逆变器的LC滤波器
第 5期
俞杨威 ,等 : 基于 PWM 逆变器的 LC滤波器
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因此 ,滤波器设计目标包括 : ① 输出电压的谐波含量 小; ② 滤波参数和体积小 ; ③ 滤波器的阻频特性好 ; ④ 滤波系统消耗的功率小 。根据以上原则 , 即可 对滤波器的特性进行分析 。 LC 滤波器的传递函数为 :
U o ( s) = U i ( s) 1 s +
ω1 —基波角频率 ;ωm —m 次谐波角频率 ; Is — 式中 电感电流的基波有效值 ; ^ Im s —m 次电感电流的谐波
^ 有效值 ; U o —电容电压的基波有效值 ; U m 次电 mo —
容电压的谐波有效值 。 对于 PWM逆变器的输出电压而言 , 谐波分量相 对于基波来说非常小 , 因而式 ( 2 ) 可以简化为 : 2 2 ( 3) Q ≈ ω1 L Is +ω1 CU o ωL = LC 滤波器的截止角频率 :
参考文献 ( Reference) :
[1] 伍家驹 ,章义国 ,任吉林 ,等 . 单相 PWM 逆变器的滤波
3 设计实例
本研究针对单相 PWM 逆变电源进行了滤波器 参数设计 , 逆变器参数如下 :输出电压 U o = 240 V , 容量 6 kVA , 输出基波频率 f1 = 50 H z, 载波频率 fs = 20 kH z。 逆变器主电路拓扑 , 如图 1 所示 , 控制电 路用数字控制实现 。 综合考虑滤波器输出电压 THD、 系统的动态响 应以及体积 、 重量等因素 , 选取截止频率 fL = 0. 1 fs = 2 kHz,结合式 ( 11) , 选取 :L = 700 μH; C = 10 μF。 此时 , 滤波器传递函数为 :
1
LC ( 4)
pwm控制的单相逆变电源系统设计LC滤波电路
毕业设计PWM控制的单相逆变电源系统设计摘要随着国民经济的高速发展和国内外能源供应的紧张，电能的开发和利用显得更为重要。
尤其是面对经济和科学技术发展的今天，一款稳定，易携带的交流电源正是我们现在方便生活重要的一种途径。
目前，国内外都在致力于发展新能源，太阳能发电，风力发电，潮汐发电等。
但是这些电能最终输出的都是不稳定的交流电，要想得到一款稳定的交流电源，逆变技术就要发挥极大的用处了。
本文设计的单相PWM逆变电源属于交流电源，采用电压反馈控制，通过调节占空比的方法来改变驱动电压脉冲宽度来调整和稳定输出电压。
其主电路构成采用的是Boost电路和全桥电路的组合。
控制电路采用的是IR2110控制，产生PWM波触发桥式电路，升压电路，输出稳定电压，本文还设计了过流保护电路，提高了系统的稳定性。
本文详细的分析了逆变电源的工作过程，并推到了重要的公式，最后对设计进行了仿真设计，验证了系统的可行性。
关键词：逆变技术，脉冲宽度调制，场效应管，升压电路Design of Single Phase Inventer Power SystemControlled of PwmAbstractWith the high-speed developing of national economy and the shortage supply of world electrical energy supplies, the development and utilization of electric power is more important. Especially in the face of economic and scientific and technological development today, a stable, easy to carry AC power is important that we are now a way of life convenient. At present, domestic and foreign are committed to the development of new energy sources, solar power, wind power, tidal power generation. But these are unstable final output power AC, in order to get a stable AC power inverter technology will play a significant useful.This design of single-phase PWM inverter power belongs to AC power, voltage-feedback control method by adjusting the duty cycle of the pulse width of the drive voltage is changed to adjust and stabilize the output voltage. The main circuit Boost circuit is used in combination and a full-bridge circuit. Control circuit uses a IR2110 control, PWM wave trigger bridge circuit, the boost circuit, stable output voltage, the paper also designed the overcurrent protection circuit to improve system stability.This detailed analysis of the inverter's work process, and pushed to the important formula, the final design of the design of the simulation to verify the feasibility of the system.Keywords: inverter technology, pulse width modulation, FET,boost circuit目录摘要 (I)Abstract ......................................................................................................................... I I 第1章绪论 .. (1)1.1 背景 (1)1.2 目前研究现状 (3)1.2.1 UPS及交流净化电源 (3)1.2.2 交流稳压电源 (4)1.2.3 工业电源的发展 (4)1.2.4 直流开关电源 (5)1.3 论文主要研究内容 (6)第2章系统方案及基本原理 (7)2.1 系统的基本要求 (7)2.2 系统实现的理论基础 (7)2.2.1 采样理论 (7)2.2.2 面积等效原理 (9)2.2.3 PWM逆变电路及控制方法 (11)2.2.4 Boost升压电路 (15)2.3 系统可行方案和选择 (17)第3章系统的主要模块 (20)3.1 系统的主要组成 (20)3.2 系统主电路设计 (20)3.2.1 主电路拓扑 (20)3.2.2 主电路工作过程 (21)3.2.3 主电路参数设计 (23)3.3 IR2110芯片控制电路的设计 (26)3.4 辅助电路的设计 (28)3.4.1 过流保护电路 (28)3.4.2 开关管驱动信号电路 (29)3.4.3 LC滤波电路 (30)第4章仿真分析 (31)4.1 仿真目的 (31)4.2 仿真电路 (31)4.2.1 主电路仿真图 (31)4.2.2 PWM产生图 (31)4.3 仿真波形 (33)4.3.1 波形仿真 (33)4.3.2 输出电压分析 (33)4.3.3输出电流分析 (34)第5章结束语 (36)5.1 结论 (36)5.2 展望 (36)参考文献 (37)致谢 (38)第1章绪论1.1 背景电力电子技术的发展一次经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，一些电源也就应运而生。
逆变器滤波器参数设置
逆变器滤波器参数设置逆变器滤波器参数设置 Revised by Chen Zhen in 20211滤波特性分析输出滤波方式通常可分为：L 型、LC 型和 LCL 型，滤波方式的特点比较如下：(1)中的单L 型滤波器为一阶环节，其结构简单，可以比较灵活地选择控制器且设计相对容易，并网控制策略不是很复杂，并网容易实现，是并网逆变器常用的滤波方式。
缺点在于其滤波能力有限，比较依赖于控制器的性能。
(2)中的 LC 型滤波器为二阶环节， C 的引入可以兼顾逆变器独立、并网双模式运行的要求，有利于光伏系统功能的多样化。
然而，滤波电容电流会对并网电流造成一定影响。
(3)中的 LCL 型滤波器在高频谐波抑制方面更具优势，在相同高频电流滤波效果下，其所需总电感值较小。
但因为其为三阶环节，在系统中引入了谐振峰，必须引入适当的阻尼来削减谐振峰，这就导致了其控制策略复杂，系统稳定性容易受到影响。
当三相光伏逆变器独立运行时，一般均采用 LC 型滤波方式。
并网逆变器的滤波器要在输出的低频段（工频 50Hz）时要尽量少的衰减，而要尽量衰减输出的高频段（主要是各次谐波）。
采用伯德图来分析各种滤波器的频域响应。
[1]一般并网逆变器滤波部分的电感为毫亨级，电容为微法级，这里电感值取 1m H,电容取 100u F，电感中的电阻取Ω，在研究 LCL滤波器时，取电感值为 L1=L2= H，电阻R1=R2=Ω。
对于单电感滤波器，以输入电压和输出电流为变量，并且实际的电感中含有一定电阻，其传递函数为：对于采用 LC 滤波器的并网逆变器，在并网运行时，电网电压直接加在滤波器中的电容两端，因此此时电容不起滤波作用，可以看作是一个负载，从滤波效果上来说，它等同于单电感滤波器。
并且对于被控量选取为电感电流IL 的采用LC滤波的并网逆变器，由于有电容的作用，其控制电流IL与实际输出电流Io 之间有如下图所示：上式中可以看出，电感电流LI 将受到电网电压gU 的变化与并网电流0I 的影响。
单相PWM逆变器输出滤波器优化设计
ｄ ｓｇ ｐ ｌ ｓａ ＬＣ ｆ ｔ ｒ ｅ ｉｓ ｔ ｎ ｔ ｅ Ｏ ｆ ｔ ｒ ｈ ｒ ｎ ｃ ｏ ｈ ｅ ｉ ｎ ａ ｐ ｉ ｉ ｅ ｓ ｓ ｒ Ｏ ａ ｏ ｈ ｒ ｔ ｉ ｅ ａ ｍｏ ｉ ｆｔ ｅ ＰＷ Ｍ ｖ ． Ｔｈ Ｗ Ｍ ｖ ｉｈ ａ ｌ ｅ ｌ ｅ ｌ ｗａ ｅ ｅＰ ｗａ ｅ ｗｈ ｃ ｌ
ｓａ ｃ ｅ ｒ ｈ． Ｉ ｄｅ Ｏ ｆｌｅ ａ ｍ ｏ ｃ ｗｈｉｈ ｉ ｏｎｔ ｉ ｄ ｉ ｈ ｎｏｒ ｒｔ ｉｔ ｒｈ ｒ ｎｉ ｃ ｓｃ ａｎｅ ｎ ｔ ｅ ＰＷ Ｍ ａ ｅａ ｒ ａ ｅ ｂ ｔｅ ｔ ｗ ｖ ｎｄ ｃ ｅ ｔ ｅ ｔ ｒｏｕ ｐｕｔｗ ａ ｅ ｏ ｍ ，ｔ ｅ ｖ ｆｒ ｈ
Ｈ Ｅ ｎ — ｕａ Ｙｉ ｇ ｇ ｎｇ， ＲＥＮ ａ — Ｘｉｏ ｈｏｎ ＦＡ ＮＧ ｎｇ， Ａ Ｎ Ｇ ｉｎ ｗ ｅ ｇ， Ｇａ Ｗ Ｔ ａ— ｎ
三相PWM逆变器输出LC滤波器设计方法
三相PWM逆变器输出LC滤波器设计方法一、本文概述随着可再生能源和电力电子技术的快速发展，三相PWM（脉宽调制）逆变器在电力系统中得到了广泛应用。
为了改善逆变器的输出波形质量，降低谐波对电网的污染，LC滤波器被广泛应用于逆变器的输出端。
本文旨在探讨三相PWM逆变器输出LC滤波器的设计方法，分析滤波器的主要参数对滤波效果的影响，为工程师提供一套实用的滤波器设计流程和指导原则。
本文将首先介绍三相PWM逆变器的基本工作原理和LC滤波器的功能特点，然后详细阐述LC滤波器的设计步骤，包括电感、电容参数的选取，滤波器截止频率的计算等。
接着，本文将通过仿真和实验验证所设计的LC滤波器的性能，分析滤波效果与滤波器参数之间的关系。
本文将总结滤波器设计的关键因素，并给出一些实用建议，以帮助工程师在实际应用中更好地设计和优化LC滤波器。
通过本文的阅读，读者可以全面了解三相PWM逆变器输出LC滤波器的设计原理和方法，掌握滤波器参数的选择和优化技巧，为提升逆变器输出波形质量和电网稳定性提供有力支持。
二、三相PWM逆变器基础知识三相PWM（脉冲宽度调制）逆变器是一种电力电子设备，用于将直流（DC）电源转换为三相交流（AC）电源。
它是许多现代电力系统中不可或缺的一部分，特别是在可再生能源领域，如太阳能和风能系统中。
了解三相PWM逆变器的基础知识是设计其输出LC滤波器的前提。
三相PWM逆变器的基本结构包括三个独立的半桥逆变器，每个半桥逆变器都连接到一个交流相线上。
每个半桥由两个开关设备（通常是绝缘栅双极晶体管IGBT或功率MOSFET）组成，它们以互补的方式工作，以产生所需的输出电压波形。
PWM控制是逆变器的核心。
它涉及快速切换开关设备，以便在平均意义上产生所需的输出电压。
通过调整每个开关设备的占空比（即它在任何给定时间内处于“开”状态的时间比例），可以精确地控制输出电压的大小和形状。
三相PWM逆变器的一个关键特性是它能够产生近似正弦波的输出电压。
SPWM高频全桥逆变-输出LC滤波c
最近开始做逆变了，现在正在对各电路各个参数计算，现在后面LC滤波这块理解不够透彻。
滤波器设计目标包括：输出电压的谐波含量小；滤波参数和体积较小；滤波器的阻频特性好；滤波系统消耗的功率小等等。
一、首先我们可以看到，高频逆变器输出通常有两种滤波方式：
我认为LC与LCL的滤波方式，效果应该一样的，LCL分为两块电感只将容量分到两个电感上，与变压器串并联相似。
二、截止频率设计
一般PWM逆变器采用LC低通滤波器，对于LC滤波器的设计，首先考虑的就是截止频率，以消除逆变器输出电压中高于截止频率中的低次谐波。
文献中描述：
10f1<FL<FHAR(MIN)< style="FONT-SIZE: 14px" jQuery1319813938750="21" P>
f1基波频率，fhar(min)最低次谐波频率，fL截止频率。
通常载波频率远大于10倍基波频率，fL可选载波频率的1/10~1/5。
老寿先生1KW逆变器中：采用LCL滤波。
L为1mH，C为4.7uF，载波频率20K,基波50HZ。
我们可以得到截止频率：1.6K 在设计范围之内。
最佳效果可能还不要实际调试。
三、绕线线径设计
线径设计时，我首先看的是过电流能力。
已载波20KHZ为例，趋肤深度0.5mm。
如果要求4A电流，铜线电流密度取6A/mm2。
因此可直接用1mm线绕。
还有很多问题不是太清楚，请大家指教！
磁环的功率容量，也就该选多大尺寸的磁环等等。
三相并网逆变器LCL滤波器的简明设计
三相并网逆变器LCL滤波器的简明设计孙超;刘以建;郑野;周雪梅;刘荀【摘要】LCL filter is widely used in grid-connected inverter for its good filtering performance.But under the undamped condition,resonance will be caused in the system,and then it can bring difficulties for the stability control of the system.On the basis of the mathematics model of three-phase grid-connected inverter,a novel approach was proposed in this paper,to adopt voltage directional power control which is based on dq synchronization rotating reference frame,and inhabit resonance by passive damping to get better performance of the grid-connected inverter.This paper gives the detail design of passive damping LCL filter,and compares with the filtering effect of the single-L filter,builds system model by simulation in Matlab/Simulink and realizes unity factor to be grid-connected.%LCL滤波器以其较好的滤波性能被广泛地用于并网逆变器,但无阻尼时系统产生谐振,给系统的稳定性控制带来困难。
基于PWM逆变器的LC滤波器
基于PWM逆变器的LC滤波器
俞杨威;金天均;谢文涛;吕征宇
【期刊名称】《机电工程》
【年(卷),期】2007(024)005
【摘要】为了使脉宽调制(PWM)逆变器具有较好的输出波形,针对PWM逆变器谐波次数较高的特点,采用二阶LC低通滤波网络.从逆变器无功容量最小的角度,介绍了一种单相电压型PWM逆变器LC滤波器的设计方法,该方法综合考虑了滤波器的频率特性、功率因数等要素,根据该方法选择LC参数,可以优化滤波器性能.【总页数】3页(P50-52)
【作者】俞杨威;金天均;谢文涛;吕征宇
【作者单位】浙江大学,电力电子研究所,浙江,杭州,310027;浙江大学,电力电子研究所,浙江,杭州,310027;浙江大学,电力电子研究所,浙江,杭州,310027;浙江大学,电力电子研究所,浙江,杭州,310027
【正文语种】中文
【中图分类】TM46
【相关文献】
1.基于虚拟电阻的PWM逆变器LC输出滤波器的研究 [J], 郑征;高照阳;张展
2.基于LC滤波器的单相SPWM逆变器双环控制设计 [J], 王博超
3.基于PWM逆变器的LC滤波器 [J], 劳浦城
4.基于PWM逆变器的LC滤波器 [J], 劳浦城
5.一种基于LC滤波器的PWM逆变器设计 [J], 李正午;王鹏;丁黎明
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P W M型逆变器输出L C 滤波器参数设计自己的
资料
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1.LC滤波器设计原则
1.1.原则1
输出额定电流时，电抗器上电压降应该小于额定输出电压的10%。
即满足：
ωL I I≤10%I I
1.2.原则2
滤波电容上损耗的电流应该小于额定输出电流的10%。
即满足：
ωC I0≤10%I I
1.3.原则3
ＬＣ滤波器截止频率应该远小于输出交流的最低次谐波频率，并且远大于基波频率，一般取1/10到1/5的载波频率。
I I 10<I I<
I I
5
2.设计步骤
2.1.计算电抗器电感值
根据原则1计算电抗器的电感值，一般取
ωC I0≤10%I I
以保证滤波效果。
2.2.选择截止频率
根据原则2选取LC滤波器的截止频率I I。
2.3.计算滤波电容
根据计算出的电感和选取的截止频率，计算电容值。
截止频率公式为：
I I=
1
2I II
可以得到
C=1
I
I I2，式中，角频率I I=2II I
电容的基波电流参数可以由下式计算:
I I=I1II I 式中，I1是基波角频率，I I是额定输出电压。