基于PWM逆变器的LC滤波器
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
・51・
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型逆变器输出LC滤波器参数设计自己的
PWM型逆变器输出LC滤波器参数设计自己的
P W M型逆变器输出L C 滤波器参数设计自己的集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]
目录
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
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。
三相并网逆变器LCL滤波特性分析及控制研究
三相并网逆变器LCL滤波特性分析及控制研究一、概述随着可再生能源的快速发展，三相并网逆变器在分布式发电系统中扮演着越来越重要的角色。
由于并网逆变器产生的谐波会对电网造成污染，影响电能质量，滤波器的设计成为了一个关键问题。
LCL滤波器以其良好的滤波效果和较小的体积优势，在三相并网逆变器中得到了广泛应用。
LCL滤波器由电感、电容和电感组成，其特性分析对于优化滤波效果、提高电能质量具有重要意义。
本文将对三相并网逆变器LCL滤波器的滤波特性进行深入分析，包括其频率特性、阻抗特性等，以揭示其滤波机理和影响因素。
为了充分发挥LCL滤波器的优势，对逆变器的控制策略进行研究也是必不可少的。
本文将对三相并网逆变器的控制策略进行探讨，包括传统的PI控制、无差拍控制以及基于现代控制理论的先进控制策略等。
通过对不同控制策略的比较和分析，旨在找到最适合LCL滤波器的控制方法，以提高并网逆变器的性能和稳定性。
本文旨在通过对三相并网逆变器LCL滤波特性的分析和控制研究，为优化滤波效果、提高电能质量提供理论支持和实践指导。
这不仅有助于推动可再生能源的发展，也为电力电子技术的创新和应用提供了新的思路和方法。
1. 研究背景和意义随着可再生能源的快速发展和智能电网建设的深入推进，三相并网逆变器作为新能源发电系统与电网之间的关键接口设备，其性能与稳定性对于电力系统的安全、高效运行至关重要。
在实际应用中，并网逆变器产生的谐波会对电网造成污染，影响电能质量。
为了降低谐波污染，提高电能质量，LCL滤波器因其良好的滤波性能被广泛应用于三相并网逆变器中。
LCL滤波器作为一种典型的无源滤波器，能够有效地抑制并网逆变器产生的高频谐波，降低其对电网的污染。
LCL滤波器的引入也给并网逆变器的控制系统带来了新的挑战。
一方面，LCL滤波器的参数设计需要综合考虑滤波效果和系统稳定性另一方面，由于LCL滤波器固有的谐振特性，如果不加以控制，很容易引发系统振荡，影响逆变器的正常运行。
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。
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。
PWM型逆变器输出LC滤波器参数设计
PWM型逆变器输出LC滤波器参数设计PWM型逆变器是一种常用的电力电子装置，用于将直流电转换为交流电。
为了减少输出波形的谐波成分，提高逆变器的输出电压质量，通常需要添加LC滤波器。
LC滤波器是一种由电感器和电容器组成的滤波电路，通过电感和电容的频率特性来滤除高频噪音和谐波。
在设计PWM型逆变器的LC滤波器时，需要考虑多个参数，包括输出电压的纹波、电感和电容的数值以及滤波器的品质因数。
下面将分别介绍这些参数的设计方法。
首先，输出电压纹波是指逆变器输出电压中的交流成分的大小。
为了减小纹波，可以选择合适的电感器和电容器的数值以及滤波电路的拓扑结构。
比较常用的拓扑结构包括陷波器型、π型和T型滤波器。
在选择电感器的数值时，可以根据预期的输出波形纹波来计算。
通常，输出电压的纹波量可以用下式计算：Vr=(ΔI/(2*f*c))其中，ΔI是负载电流的变化量，f是交流成分的频率，c是输出电容器的数值。
根据计算结果选择合适的电感器数值，使得输出电压纹波在可接受范围内。
接下来是选择输出电容器的数值。
输出电容器的数值决定了滤波器的截止频率，即滤波器开始对高频噪声和谐波进行滤除的频率。
为了保证滤波效果，输出电容器的数值应该与电感器的数值匹配。
通常可以使用下式计算输出电容器的数值：C=(ΔI/(2*f*Vr))其中，ΔI是负载电流的变化量，f是交流成分的频率，Vr是输出电压的纹波量。
根据计算结果选择合适的输出电容器数值。
最后需要考虑滤波器的品质因数。
品质因数是滤波器的一个重要指标。
它表示滤波器对输入信号的衰减程度，品质因数越高，滤波效果越好。
品质因数可以通过以下公式计算：Q = 1 / (R * sqrt(LC))其中，R是滤波器的阻抗，L是电感器的数值，C是电容器的数值。
根据计算结果选择合适的品质因数。
综上所述，PWM型逆变器输出LC滤波器参数的设计包括选择合适的电感器和电容器数值以及滤波器的品质因数。
这些参数的选择应该考虑输出电压纹波、滤波器的截止频率和滤波效果，以提高逆变器输出电压的质量。
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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大容量PWM电压源逆变器的LC滤波器设计
大容量PWM电压源逆变器的LC滤波器设计一、概述随着可再生能源和电力电子技术的快速发展，电力系统中逆变器的应用越来越广泛。
PWM（脉冲宽度调制）电压源逆变器以其高效、灵活的控制方式在各类电能转换场合中占据了重要地位。
PWM逆变器产生的谐波对电网的影响不容忽视，设计合适的LC滤波器以滤除这些谐波，提高电能质量，成为了当前研究的热点。
大容量PWM电压源逆变器的LC滤波器设计涉及多个方面，包括滤波器的拓扑结构、参数优化、动态性能分析等。
本文首先介绍了PWM逆变器的基本原理及谐波产生的原因，然后详细阐述了LC滤波器的设计原则和方法，包括滤波器拓扑结构的选择、电感电容参数的计算与优化、以及滤波效果的评价指标等。
在此基础上，本文还讨论了滤波器设计中的一些关键问题，如滤波器的动态性能、热设计、电磁兼容性等。
通过案例分析，本文验证了所提设计方法的有效性和实用性。
通过本文的研究，旨在为大容量PWM电压源逆变器的LC滤波器设计提供理论支持和实用指导，促进电力电子技术的可持续发展。
1. 介绍PWM电压源逆变器的应用背景及其在电力系统中的重要地位。
在现代电力系统中，PWM（脉宽调制）电压源逆变器已成为一种重要的电能转换装置，广泛应用于各种电力电子设备中。
作为一种将直流电能转换为交流电能的电子设备，PWM电压源逆变器在机械传动控制、电动机调速、太阳能电池、风能发电等领域发挥着至关重要的作用。
特别是在可再生能源领域，PWM电压源逆变器是太阳能电池板和风力发电机与电网之间的关键接口，能够实现电能的稳定、高效转换，从而满足各种负载的需求。
PWM电压源逆变器的核心在于其独特的脉宽调制技术，该技术能够根据输入信号的特点，以一定规律调制输出信号的占空比，从而达到对输出电压的精确调节。
这种技术不仅可以实现输出电压的频率和幅值的灵活调节，还能够生成各种不同形状的波形，如正弦波、方波和三角波等，以满足不同负载的需求。
PWM电压源逆变器还具有高效率、高可靠性、低谐波污染等优点，因此在电力系统中得到了广泛应用。
PWM型逆变器输出LC滤波器参数设计 自己 的
目录
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：
ωLI N≤10%U N
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：
ωCU0≤10%I N
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。
f s 10<f L<
f s
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
ωCU0≤10%I N
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f L。
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：
f L=
1
2π√LC
可以得到
C=1
L
ωL2，式中，角频率ωL=2πf L
电容的基波电流参数可以由下式计算:
I C=ω1CU O 式中，ω1是基波角频率，U O是额定输出电压。
并网逆变器LCL滤波器参数设计综述
并网逆变器LCL滤波器参数设计综述LCL型并网逆变器是作为可再生能源端与电网之间的重要转化接口，其中一个重要的研究问题是LCL滤波器的设计，目的是提高并网电流的质量。
但是由于LCL滤波器参数设计复杂，因此需要考虑多种因素来满足并网的要求。
文章则对LCL滤波器参数设计相关文献进行了归纳与总结，并指出了LCL滤波器参数设计的关键技术。
标签：并网逆变器；参数设计；电流质量；LCL滤波器Abstract：LCL grid-connected inverter is an important interface between renewable energy and power grid. One of the important research issues is the design of LCL filter to improve the quality of grid-connected current. However，due to the complexity of LCL filter parameter design，we need to consider a variety of factors to meet the requirements of grid connection. In this paper，the literature about parameter design of LCL filter is summarized，and the key technology of parameter design of LCL filter is pointed out.Keywords：grid-connected inverter；parameter design；current quality；LCL filter引言随着能源的不断消耗以及太阳能技术应用的不断发展，光伏发电技术得到了广泛应用。
三相并网逆变器LCL滤波器的研究及新型有源阻尼控制_陈新
控制上使得电容电压 u C 和网侧电流 i2 同相位，
（ 6）
网侧等效阻抗
Z grid Z b j L2
（ 7）
由此可见， 当检测滤波电容电压 u C 和网侧电流
i 2 时，网侧等效阻抗呈容性。电路表现为电容（容
值为 1/ 2 L2 ）与基准阻抗串联，如图 4b 所示。
图3 不同阻尼电阻连接方式下 LCL 滤波器的伯德图 Fig.3 Bode diagram of LCL filter with damped resistor in different positions
Compared with the traditional L type filter, LCL type filter is more suitable for
three-phase grid-connected inverter which used in the high-power because of its lower cost and good performance in harmonic suppression. The variation of net impedance is analyzed according to the different positions of voltage and current sensors in the inverter. The stabilization analysis of system is also discussed on the paper in different current control ways. To the question of resonance in the LCL filter and the application of passive damped resistor will cause the power loss and affect the system efficiency, the system control models and transfer functions which based LCL filter capacitor-series and parallel damped resistor are constructed. According to the principle of equivalent function, the system control strategy which based on LCL filter capacitor-series and parallel active virtual damped resistor is obtained with the feedback of filter capacitor voltage on this paper. The control strategy which based on LCL filter capacitor-parallel active virtual damped resistor is verified in the Matlab/Simulink and experiment. The results of simulation and experiment show the current of grid is stabilization and low THD, and the system power loss is not increased at the same time. Keywords ： Grid-connected inverter, stabilization analysis, LCL filter, active virtual damped resistor, control strategy
一种基于LC滤波器的PWM逆变器设计
一种基于LC 滤波器的PWM 逆变器设计1.引言PWM 逆变器是一种逆变器的常用形式，它将直流电能转换成交流电能，并且可以控制输出电压和频率。
作为电力电子领域中的一种重要技术，PWM 逆变器已经在许多领域广泛应用，如交流电动机驱动、UPS 电源、太阳能并网逆变器等领域。
其中，LC 滤波器作为PWM 逆变器输出端电路的重要组成部分之一，对逆变器性能有着重要的影响。
因此，如何设计一种基于LC 滤波器的PWM 逆变器是一个值得研究的课题。
本论文首先介绍PWM 逆变器的基本原理和分类，然后分析LC 滤波器的结构和作用原理。
基于此，我们提出了一种基于LC 滤波器的PWM 逆变器设计方案，并对其性能进行了分析和优化。
最后，我们在PSIM 仿真平台上进行了实验验证，证明该设计方案的有效性和可靠性。
2.PWM 逆变器的基本原理和分类PWM 逆变器是一种能够将直流电能转换成交流电能的电路，在实际应用中，它一般采用全桥式结构。
PWM 逆变器的基本原理是：通过直流电源提供能量，然后将这些能量转换为一定频率的交流电能，输出到负载中。
PWM 逆变器的分类主要有三类：单相全桥PWM 逆变器、三相全桥PWM 逆变器和三相半桥PWM 逆变器。
单相全桥PWM 逆变器是一种常见的PWM 逆变器，它可以将直流电源变成单相正弦波交流电源。
其电路图如图1 所示。
图1 单相全桥PWM 逆变器其中，Q1、Q2、Q3、Q4 是四个MOS 管，D1、D2、D3、D4 是四个反向恢复二极管。
当MOS 管Q1 和Q4 通，Q2 和Q3 关时，负载就会得到正半周的电压；当MOS 管Q2 和Q3 通，Q1 和Q4 关时，负载就会得到负半周的电压。
通过控制MOS 管的通断时间和占空比，可以控制输出电压的幅值和频率。
三相全桥PWM 逆变器将三个单相全桥PWM 逆变器串联在一起，可以得到三相正弦波逆变器输出。
它的电路图如图2 所示。
图2 三相全桥PWM 逆变器其中，L1、L2、L3 是负载电感，C1、C2、C3 是输出电容，三相PWM 逆变器分别对应于U、V、W 三个相位。
CLC型PWM逆变器端无源滤波器的设计
第19卷第3期电源学报Vol. 19 No. 3 2021 年5 月Journal of Power Supply May 2021D O I：10.13234/j.issn.2095-2805.2021.3.33 中图分类号：TM464 文献标志码：ACLC型PWM逆变器端无源滤波器的设计杨玉岗，孙鹤鸣(辽宁工程技术大学电气与控制工程学院，葫芦岛125105)摘要：由于PWM逆变器输出电压中含有较多的高频分量，所以逆变器输出端必须加入低通滤波器来减小谐波含量。
借鉴在PWM逆变器与电机之间插入共模变压器来消除逆变器输出端共模电压的方法，通过分析共模变 压器带有漏感时的等效电路，提出了一种新型的CLC型逆变器端无源滤波器。
利用共模变压器产生的漏感代替差 模电感来抑制差模电压dv/dt，同时该滤波器对共模电压也有着很好的抑制作用。
与传统滤波器相比，该滤波器可 通过1个共模变压器同时对共模及差模电压dv/dt起到抑制作用，减少了滤波器的体积规模。
最后，仿真和实验结 果验证了该滤波器的有效性。
关键词：共模电压；差模电压；PWM逆变器；共模变压器Design of CLC-type PWM Inverter Passive FilterYANG Yugang，SUN Heming(Faculty of Electrical and Control Engineering, Liaoning Technical University，Huludao 125105，China)Abstract ：Since the output voltage of a PWM inverter contains more high-frequency components，a low-pass filter must be added to its output terminal to reduce the harmonic content. By referring to the method in which a common-mode (CM) transformer is inserted between the PWM inverter and a motor to eliminate the CM voltage output from the inverter，the equivalent circuit of the CM transformer with leakage inductance is analyzed, and a novel CLC-type inverter passive filter is put forward. The differential-mode voltage (dv/dt) is suppressed by the leakage inductance generated by the CM transformer instead of the differential-mode inductor. Meanwhile, this filter also has a satisfying inhibitory effect on the CM voltage. Compared with the traditional filter, it can suppress both the CM and differential-mode voltage (dv/dt) through one CM transformer, thereby reducing its size. Simulation and experimental results verified the effectiveness of the proposed filter.Keywords： common-mode (CM) voltage; differential-mode voltage; PWM inverter, common-mode (CM) transformer现代工业中，PWM功率变换器已经成为必不 可少的器件，但随着电力电子器件开关频率和输出 功率的不断提高，逆变器输出电压中含有的大量高 频谐波成分所带来的电磁干扰等负面效应也曰趋 严重，这不但缩短了仪器的使用寿命，而且严重威 胁了周边其他电气设备的安全稳定运行。
基于pwm逆变器的lc滤波器
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关键词：三相全桥逆变器；ｓＴｃｌ５Ｆ２Ｋ６０ｓ２单片机；ｓＰｗＭ；ｌ Ｒ ２１０４驱动器
随着现代电子技术的发展。许多设 备的电源都不采用电网所提供的交流电， 而是将电网所提供的交流电进行变换得到 所需要的电能形式。这里的变换主要是通 过整流电路与逆变电路对原始电源进行变 换。逆变电路是其中的重中之重ｊ逆变电 源是一种采用开关方式的电能变换器，其 输入为交流电或者直流电，通过开关控制 转换成具有稳定电压和频率的交流电输 出。ＳＰｗＭ（简称ＳＰＷＭ）控制技术又被 称为正弦脉宽调制控制技术。它的原理是 假如有一系列的脉冲想要变成正弦波。那 么就可以通过等效法对脉冲的宽度进行改 变来等效着获得正弦波，波形包含形状和 幅值，由于该控制技术可以使逆变器输出 的电压或者电流更接近正弦波形，故其在 逆变器控制技术中得到了最为广泛的应 用。本文设计并实现了一种三相ＳＰＷＭ 逆变电源。该设计具有输出稳定性好．效 率高，负载调整率低等优点。
控制，用外环电压误差的控制信号控制电 流，通过调节电流使输出电压跟踪参考电 压值。内外环控制通常能够改善系统的动 态特性与负载补偿及ｄｑ轴的解耦关系。
三、测量方案与测量结果 １测试方案 １．１硬件测试 利用ＹＢ３３０３数字直流电源、 ＬＤＳ２１０１０示波器、数字万用表、８７８８ 电参数分析仪对电路进行测试。 １．２软件仿真测试 通过Ｐｒｏｌｅｕｓ仿真软件对电路进行仿 真测试。 ２测试条件与仪器 测试条件：检查多次，仿真电路和硬 件电路必须与系统原理图完全相同，并且 检查无误。硬件电路保证无虚焊。测试 仪器：ＬＤＳ２１０１０示波器、数字万用表、 ８７８８电参数分析仪。 四、结束语 本文设计并实现了一种三相ＳＰＷＭ 逆变电源。首先由直流电源输入电压，经 过滤波器滤波，然后将输出信号输入到由 ＳＴＣｌ５Ｆ２Ｋ６０Ｓ２单片机控制的三相全桥 逆变电路。信号再经ＬＣ低通滤波器滤波， 最后在负载上得到稳定的正弦波交流电。 通过调试与测量，本设计具有输出稳定性 好，效率高。负载调整率低等优点。 参考文献： 【１】贺昱曜，张柳明扬，陈金平．抑 制ｚ一源逆变器母线电压跌落的空 间矢量脉宽调制方法Ⅱ】电工技术学 报，２０１７，３２（２）：２２８—２３７． ［２】代佳华，张矿伟，程刚，等．基 于ＰＭｗ三相并网逆变器矢量解耦 控制系统的设计Ｕ】计算技术与自动 化，２０１６，３５（２）：７—１１．
PWM型逆变器输出LC滤波器参数设计自己的资料
PWM型逆变器输出LC滤波器参数设计自己的资料PWM型逆变器是一种将直流电源转换为交流电源的电子装置。
它通过将直流电源转换为高频脉冲信号，然后使用逆变器将这些脉冲信号转换为交流电源。
PWM型逆变器的输出需要经过LC滤波器进行滤波，以消除脉冲信号的高频成分，使输出信号更接近理想的正弦波。
在设计PWM型逆变器输出LC滤波器的参数时，需要考虑以下几个方面：1.输出电流和负载电阻：首先确定所需的输出电流和负载电阻，以便确定滤波器的工作范围和额定电流。
2.输出电压波形：确定所需的输出电压波形，通常是正弦波或近似正弦波。
根据电压波形的要求，选择合适的滤波器参数。
3.输出电压纹波：确定所需的输出电压纹波的允许范围，以便选择合适的滤波器参数。
电压纹波较小时，滤波器的容值可以选择较小，电压纹波较大时，则需要选择较大的容值。
4.带宽：确定所需的输出信号的带宽，以便选择合适的滤波器参数。
带宽较小时，滤波器的电感值可以选择较大，带宽较大时，可以选择较小的电感值。
5.输出功率：确定所需的输出功率，以便选择合适的滤波器参数。
输出功率较大时，需要选择耐压较高的元件。
在滤波器设计中，可以使用以下公式来计算LC滤波器的参数：C = 1 / (2 * π * fc * L)其中，C为滤波器的电容值，L为滤波器的电感值，fc为滤波器的截止频率。
根据以上考虑，设计PWM型逆变器输出LC滤波器的参数的具体步骤如下：1.确定所需的输出电流和负载电阻。
根据负载电阻和输出电流计算滤波器的额定电流。
2.确定所需的输出电压波形。
根据输出电压波形的要求，选择合适的滤波器参数。
3.确定所需的输出电压纹波。
根据输出电压纹波的允许范围，选择合适的滤波器参数。
4.确定所需的输出信号带宽。
根据输出信号的带宽要求，选择合适的滤波器参数。
5.确定所需的输出功率。
根据输出功率的大小，选择耐压合适的元件。
6.根据以上参数，计算滤波器的电感值和电容值。
7.选择合适的滤波器元件，如电感、电容等。
三相电压型PWM整流器网侧LCL滤波器
2007年9 月电工技术学报Vol.22 No.9 第22卷第9期TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Sep. 2007三相电压型PWM整流器网侧LCL滤波器陈瑶金新民童亦斌（北京交通大学电气工程学院北京 100044）摘要提出一套三相电压型PWM整流器网侧LCL滤波器的设计方法。
与传统的L滤波器相比，该设计可以降低电感量，提高系统动态性能，降低成本。
在中大功率应用场合，其优势更为明显。
在详细阐述各元件的取值原则与计算步骤的基础上，给出了设计实例，并对所设计的LCL 滤波器进行了仿真和实验验证。
实验结果表明，经过LCL滤波，系统在保证网侧高功率因数的同时电流谐波成分大为削弱，从而验证了该设计方案的优越性。
关键词：LCL滤波器三相电压型PWM整流器谐波分析功率因数中图分类号：TM48Grid-Side LCL-Filter of Three-Phase Voltage Source PWM RectifierChen Yao Jin Xinmin Tong Yibin（Beijing Jiaotong University Beijing 100044 China）Abstract A design method for the grid-side LCL-filter of three-phase voltage source PWM rectifier is presented, which allows to use reduced values of inductance, improve system dynamic performance and reduce cost compared to traditional L-filter. These advantages are even more attractive in middle and high power applications. In this paper, the design criterion and calculation procedures are introduced in detail. A design example is reported, and the obtained LCL-filter is realized and tested by simulation and experiments. Experimental results show that the obtained LCL-filter can provide sufficient attenuation of current harmonics and meanwhile ensure a high grid-side power factor. The advantages of this design method are demonstrated.Keywords：LCL-filter, three-phase voltage source PWM rectifier, harmonic analysis, power factor1引言三相电压型PWM整流器（三相VSR）因其能够同时控制直流电压和网侧功率因数而被广泛应用于电机驱动、蓄电池充放电控制和并网发电等场合[1-3]。