单相、三相双降压式全桥并联型有源电力滤波器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101938127A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101938127A(43)申请公布日2011.01.05(21)申请号201010255222.X(22)申请日2010.08.17(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市白下区御道街29号(72)发明人陈仲陈淼石磊(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人许方(51)Int.Cl.H02J3/01(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图2页(54)发明名称单相、三相双降压式全桥并联型有源电力滤波器(57)摘要本发明提供一种单相、三相双降压式全桥并联型有源电力滤波器，属于电力谐波抑制技术领域。本发明分别包括适用于单相电网系统和三相四线制电网系统两种结构；本发明包括由单功率管和二极管组成的桥臂、交流侧并联双电感以及直流侧电容，它不仅电路结构简单，控制及驱动容易实现，而且兼有优异的滤波性能，同时因其单功率管桥臂的特殊结构能够杜绝桥臂直通的问题，提高有源滤波器工作的可靠性。本发明可广泛适用于系统可靠性要求高、容量大的电网的谐波治理，如航空、航天、医疗机构、高精仪器制造等。CN1093827ACCNN110193812701938128A权利要求书1/3页1.一种单相双降压式全桥并联型有源电力滤波器，所述有源电力滤波器与交流电网(1)的正负母线连接，所述交流电网(1)的正负母线之间还包括滤波电感(2)、非线性负载(3)；所述交流电网(1)、非线性负载(3)分别是单相电源和单相负载，其中有源电力滤波器的正输出端分别与交流电网(1)的正母线、滤波电感(2)的输入端连接，滤波电感(2)的输出端与非线性负载(3)的输入端连接，非线性负载(3)的输出端分别连接有源电力滤波器的负输出端、交流电网(1)的负母线；其特征在于：所述有源电力滤波器包括滤波器主电路(4)、电压电流检测装置(9)、滤波器控制及驱动电路(10)；其中交流电网(1)的正负母线、滤波电感(2)的输入端、非线性负载(3)的输出端、滤波器主电路(4)的正输出端、滤波器主电路(4)的直流母线分别与电压电流检测装置(9)的输入端连接，电压电流检测装置(9)的输出端与滤波器控制及驱动电路(10)的输入端连接，滤波器控制及驱动电路(10)的输出端与滤波器主电路(4)的输入端连接；所述滤波器主电路(4)包括交流侧并联电感电路(5)、第一单功率管桥臂(6)、第二单功率管桥臂(7)和直流侧电容(8)；其中，所述交流侧并联电感电路(5)包括第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4；所述第一单功率管桥臂(6)、第二单功率管桥臂(7)分别包括两个并联的桥臂；其中第一电感L1的一端、第二电感L2的一端相连作为滤波器主电路(4)的正输出端，第一电感L1的另一端与第一单功率管桥臂(6)中任一桥臂的中点相连，第二电感L2的另一端与第二单功率管桥臂(7)中任一桥臂的中点相连；第三电感L3的一端、第四电感L4的一端相连作为滤波器主电路(4)的负输出端，第三电感L3的另一端与第一单功率管桥臂(6)中的另一桥臂的中点相连，第四电感L4的另一端与第二单功率管桥臂(7)中的另一桥臂的中点相连；所述直流侧电容(8)的两端分别连接滤波器主电路(4)的正负直流母线。2.根据权利要求1所述的单相双降压式全桥并联型有源电力滤波器，其特征在于：所述第一单功率管桥臂(6)、第二单功率管桥臂(7)中的每个桥臂都分别包括一个MOS管和一个二极管。3.根据权利要求2所述的单相双降压式全桥并联型有源电力滤波器，其特征在于：所述第一单功率管桥臂(6)的第一桥臂包括第一MOS管S1、第一二极管D1，第二桥臂包括第三MOS管S3、第三二极管D3；其中第一MOS管S1的源极与第一二极管D1的阴极相连，第三MOS管S3的源极与第三二极管D3的阴极相连；所述第二单功率管桥臂(7)的第一桥臂包括第二MOS管S2、第二二极管D2，第二桥臂包括第四MOS管S4、第四二极管D4；其中第二MOS管S2的漏极与第二二极管D2的阳极连接，第四MOS管S4的漏极与第四二极管D4的阳极连接；第一MOS管S1、第三MOS管S3的漏极、第二二极管D2的阴极、第四二极管D4的阴极分别与滤波器主电路(4)的直流正母线连接，第二MOS管S2的源极、第四MOS管S4的源极、第一二极管D1、第三二极管D3的阳极分别与滤波器主电路(4)的直流负母线连接。4.根据权利要求1所述的单相双降压式全桥并联型有源电力滤波器，其特征在于：所述电压电流检测装置(9)包括n个电压传感器和m个电流传感器，其中n、m均为正整数；所述滤波器控制及驱动电路(10)包括顺序相连的谐波检测运算电路、PWM电流控制电路以及驱动电路。5.根据权利要求1所述