解析三相不控整流器输入LC滤波器(精)
LC滤波电路原理及设计详解精修订
L C滤波电路原理及设计详解集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#LC滤波电路LC滤波器也称为无源滤波器，是传统的谐波补偿装置。
LC滤波器之所以称为无源滤波器，顾名思义，就是该装置不需要额外提供电源。
LC滤波器一般是由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成，与谐波源并联，除起滤波作用外，还兼顾无功补偿的需要；无源滤波器，又称，是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路，可滤除某一次或多次谐波，最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联，可对主要次谐波（3、5、7）构成低阻抗旁路；、、都属于无源滤波器。
LC滤波器的适用场合无源LC电路不易集成，通常电源中整流后的滤波电路均采用无源电路，且在大电流负载时应采用LC电路。
有源滤波器适用场合电路不适于高压大电流的负载，只适用于信号处理，滤波是信号处理中的一个重要概念。
滤波分经典滤波和现代滤波。
经典滤波的概念，是根据富立叶分析和变换提出的一个工程概念。
根据高等数学理论，任何一个满足一定条件的信号，都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成。
换句话说，就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的，组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分。
只允许一定频率范围内的信号成分正常通过，而阻止另一部分频率成分通过的电路，叫做经典滤波器或电容滤波电路电感滤波电路作用原理整流电路的输出电压不是纯粹的直流，从示波器观察整流电路的输出，与直流相差很大，波形中含有较大的脉动成分，称为纹波。
为获得比较理想的直流电压，需要利用具有储能作用的电抗性元件（如电容、电感）组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。
常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。
无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。
有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。
三相电压型整流器的LCL型滤波器分析与设计
! 设计样例及分析
下面利用第!节中介绍的滤波器设计方法，对 滤波器进行设计。系统参数设为：额定有功功率 ( * ( ’ ’ + ,，电网线电压有效值 ) *. / ’ 0，直流电 压 *1 ，相电流峰值为, * "" ’ ’ 0， 3 + 4 5 * + 2 # $* 6 7 ( 3 3 8。 （ ）采用允许的最大电流纹波值为相电流峰值 " 的! ／ ’ ，根据式 （ ） , ’ 9，即 ! 9, 3 : 6 7 ; < =6 > ? !*! 7 7 可以计算出’ ! @ . ( 6 4，为了更好 @ ! ! (. 6 4!%%! 地滤除谐波，取 %%* ’ @ ( 6 4。 （ ）取 "*( 9，则 根 据 式 （ A）可 求 出 电 容 ! 。 & * . ’ B & " （ ）选择开关频率附近高次谐波的衰减比例为 ( ，则由式 （ ）可以求出 "* ，结合式 !* ’ @ " ! " ( " @ . （ ）可知 %* " ) ’ @ " " 3 6 4，% * ’ @ " C 3 6 4。图(描述 & 了谐振频率 + 与 " 的关系，从图中可以看出，分 : < # 别由式 （ ） 、式 （ ）表示的谐振频率曲线在 "* C " ! ）有正数解。 " @ .处有交点，这也说明式 （ " ( （ ）由于在大功率系统中为了降低功率损耗， ) 滤波器中的电阻非常小，可以忽略不计，因此在谐 振频率处，整个滤波器的阻尼为零，可能会导致该 频率处谐波的幅值增大。为了抑制 D E D 滤波器的 谐振，给滤波电容串联阻尼电阻 -1，首先根据式 ，取 （ ）可知+ * !) ( C 4 5 C : < # " @ ) $ ’’ & (.! # + : < # & 为了更好地分析电感 %、% & 与高次谐波的衰
LC滤波电路原理及设计详解
LC滤波电路LC滤波器也称为无源滤波器，是传统的谐波补偿装置。
LC滤波器之所以称为无源滤波器，顾名思义，就是该装置不需要额外提供电源。
LC滤波器一般是由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成，与谐波源并联，除起滤波作用外，还兼顾无功补偿的需要；无源滤波器，又称LC滤波器，是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路，可滤除某一次或多次谐波，最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联，可对主要次谐波（3、5、7）构成低阻抗旁路；单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器。
LC滤波器的适用场合无源LC电路不易集成，通常电源中整流后的滤波电路均采用无源电路，且在大电流负载时应采用LC电路。
有源滤波器适用场合有源滤波器电路不适于高压大电流的负载，只适用于信号处理，滤波是信号处理中的一个重要概念。
滤波分经典滤波和现代滤波。
经典滤波的概念，是根据富立叶分析和变换提出的一个工程概念。
根据高等数学理论，任何一个满足一定条件的信号，都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成。
换句话说，就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的，组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分。
只允许一定频率范围内的信号成分正常通过，而阻止另一部分频率成分通过的电路，叫做经典滤波器或滤波电路电容滤波电路电感滤波电路作用原理整流电路的输出电压不是纯粹的直流，从示波器观察整流电路的输出，与直流相差很大，波形中含有较大的脉动成分，称为纹波。
为获得比较理想的直流电压，需要利用具有储能作用的电抗性元件（如电容、电感）组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。
常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。
无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。
有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。
直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示，此值越大，则滤波器的滤波效果越差。
解析三相不控整流器输入LC滤波器(精)
解析三相不控整流器输入LC 滤波器1引言随着相关技术的不断进步，交-直-交变频器技术得到了长足发展，变频器-电动机传动系统广泛应用在各行各业，其中由于单相供电的局限性，目前较大功率的变频空调等电器均采用三相交流电源供电。
由于传统交-直-交变频器的前级ac-dc 变换器为不控二极管整流桥，众所周知，只要对于三相供电系统采用不控整流桥，后级为任何电路型式，对于电网而言，传统交-直-交变频器均为非线性负载，即网侧电流含有大量的低次和较高次谐波电流，造成输入功率因数降低和电流thd 增高，不符合谐波电流发射限度标准：iec61000-3-2和iec61000-3-12。
谐波电流的危害不言而喻，为此必须采取谐波电流抑制措施。
对于三相供电的传统交直-交-变频器系统，除了改善输入电流波形和减少基波功率因数角外，另一项重要的目标是维持直流电压相对负载的硬度，即要有较高的负载调整率，还要有较高的平均值和较低的纹波电压峰峰值，以便提高后级器-电动机系统的恒转矩范围，提升输出功率等级。
到目前为止，出现了非常多的滤波原理和滤波方法，对谐波源的分析也较为深入。
常用方法包括无源滤波、有源滤波以及混合滤波，又可以划分为调谐的滤波器、高通滤波法、各种有源电力滤波器法、各种三相可控、各种无源电力滤波器，等等。
对于有源滤波或校正技术，虽然滤波或校正效果好，但技术复杂，成本较高，在某些场合和一定的阶段时期不适于推广应用。
无源滤波技术发展最早，在抑制设备谐波方面效果较好，好的无源滤波方式，不仅可以抑制谐波电流，还具有无功补偿作用。
据了解目前三相交流电压供电的商用变频空调尚未采用三相有源pfc ，仍然采用lcl 滤波方式，生产机型全部出口欧洲国家。
对三相供电的交直交变频器，目前已经出现了大量不同的无源滤波技术，如单级lc 滤波器、多级lc 滤波器、多种3次谐波注入的滤波器、变压器耦合滤波器、电感耦合滤波器等。
本文旨在针对性价比高的单级lc 滤波器-整流桥-电阻负载系统进行理论分析、分析和实验测试，确定最佳lc 滤波器设计方法，同时解决单级lc 滤波器的几个关键问题，如直流电压提升原理、整流桥最佳输入线电压波型等，为单级lc 滤波器在整流桥这类非线性负载中的应用打下基础。
LC滤波电路分析
LC滤波器具有结构简单、设备投资少、运行可靠性较高、运行费用较低等优点，应用很广泛。
LC滤波器又分为单调谐滤波器、高通滤波器、双调谐滤波器及三调谐滤波器等几种。
LC滤波主要是电感的电阻小,直流损耗小.对交流电的感抗大,滤波效果好.缺点是体积大,笨重.成本高.用在要求高的电源电路中.RC滤波中的电阻要消耗一部分直流电压,R不能取得很大,用在电流小要求不高的电路中.RC体积小,成本低.滤波效果不如LC电路LC滤波器的组成LC滤波器一般是由滤波电抗器、电容器和电阻器适当组合而成，与谐波源并联，除起滤波作用外，还兼顾无功补偿的需要；LC 滤波的单相桥式整流网侧谐波分析摘要: 对LC 滤波的单相桥式整流电路作了较深入的理论分析, 得到了与谐波有关的各项性能指标和谐波含量的表达式及关系曲线, 仿真结果验证了所得结论的正确性。
1 引言许多电力电子装置含有由直流电压源供电的逆变或斩波电路。
在这类装置中直流电压源大多是由电网交流电源整流后, 再经并联有大电容的滤波电路滤波得到的。
滤波电容的引入造成了这类装置网侧电流的较大畸变。
近年来,这类装置越多地投入使用(如各种电压型交2直2交变频装置、直流斩波调速装置、开关电源及不间断电源等) , 其网侧谐波问题逐渐引起了人们的关注。
对其网侧谐波进行深入的分析是一项有意义的工作。
以往对整流电路分析大多针对电感滤波型整流电路, 个别对含有滤波电容的整流电路也只是作了一些定性分析。
作者曾对电容滤波型整流电路作了较深入的分析, 但分析中没有考虑电网电抗的影响, 然而当电网电抗影响不能忽略时必须进一步分析研究。
另一方面,在并联电容前串一小电感以抑制电流冲击引起的畸变, 这种电路一般称为LC 滤波整流电路。
可证明, 这种情况在一定条件下与电容滤波型整流电路考虑电网电抗的情况是完全等效的。
本文在考虑电网电抗影响情况下, 对LC滤波单相桥式整流电路的网侧谐波进行较深入的定性和定量分析, 给出网侧电流谐波含量和某些性能指标与电路参数的关系表达式及关系曲线, 分析电路参数对电流谐波成分和各项性能指标的影响, 仿真结果验证了结论的正确性。
三相电源滤波器分类详解三相电源滤波器系列
三相电源滤波器分类详解三相电源滤波器系列三相电源滤波器分类详解三相电源滤波器系列三相电源滤波器的大家应该都挺熟悉的了，三相电源滤波器有哪些类型和系列你知道多少？本文将来为你揭晓关于三相电源滤波器分类的相关知识。
电源滤波器电源滤波器是一种无源双向网络，它的一端是电源，另一端是负载。
电源滤波器的原理就是一种——阻抗适配网络：电源滤波器输入、输出侧与电源和负载侧的阻抗适配越大，对电磁干扰的衰减就越有效。
电源滤波器的作用就是减少电源干扰，而电源干扰可以分为两类：普通模式和共通模式。
普通模式是两组输入电源线之间的杂讯，这种杂讯通常是在关机和开机时产生。
而共通模式是指因为器材接地不良，又或是广播无线电及冰箱马达电磁、日光节能灯镇流器、洗衣机、风扇可控硅调速等引发的干扰！三相电源滤波器原理1：电阻丝在一小段范围内可以短接（一般不要超过几厘米），用表测出的短接只是电阻丝的冷态电阻，阻值很小，需用万用表的200欧姆档去测，2：电阻丝就是用在交流220V电压上的，是由正负半周电压共同做功的，3：低热档的二极管是为了分压降功率用的，属于半波整流，功率减小一半，最常见的应用就是电褥子，里面也有，解法一样4：如果你不敢确定电路正常与否建议先不要直接接电测试，可以先串接一只5A或10A 的保险管，这样万一不对劲了与不会发生危险。
三相电源滤波器分类三相电源滤波器的产品特性包括额定电流、输入输出类型（250快速连接端子、带螺纹螺栓、接线盒、汇流条和螺栓应用）、接线配置（3导线+接地和4导线+接地）、电压（最大值）及典型应用。
以泰科的CORCOM 三相电源滤波器为例，其额定电流为3 到1600 安培的EMI 电源滤波器，适用于在各种应用中控制EMI 干扰或易感性。
可供Delta 或WYE 配线使用，具有多种端子连接选项。
三相桥式不可控整流电路带电感电容滤波计算
一、概述不可控整流电路是一种常见的电力电子电路，其用途广泛，可以实现交流电到直流电的转换。
而在不可控整流电路中，三相桥式不可控整流电路因其电路结构简单、工作稳定可靠而得到广泛应用。
然而，在实际应用中，不可控整流电路的输出往往伴随着一定的谐波和波动，为了解决这一问题，常常会在电路输出端接入电感电容滤波器。
本文将对三相桥式不可控整流电路带电感电容滤波器进行详细的计算分析，以期为工程实践提供参考。
二、三相桥式不可控整流电路简介三相桥式不可控整流电路采用了三相桥式整流电路，其具有结构简单、电能利用率高等特点。
在电路中，当三相交流电输入时，经过变压器升压后，通过整流桥接入负载电路，将交流电转换为直流电。
整流电路采用晶闸管作为开关元件，实现了对电流的控制，从而保证了整流电路的稳定性和可靠性。
三、带电感电容滤波器原理及特点1. 带电感电容滤波器原理带电感电容滤波器是一种常见的电路滤波器，它是通过电感和电容的串联和并联组合来对电路的输出进行滤波，去除不必要的谐波和波动，使得输出电压平稳。
其原理是利用电感对电路中的高频部分进行阻挡，而通过电容对电路中的低频部分进行通行，从而实现对电路输出波形的平滑处理。
2. 带电感电容滤波器特点带电感电容滤波器具有频率选择性强、波形平滑、抑制谐波等特点，能够有效地改善整流电路的输出波形，提高电路的工作效率和稳定性。
四、三相桥式不可控整流电路带电感电容滤波器设计1. 电路参数确定在设计三相桥式不可控整流电路带电感电容滤波器时，首先需要确定待滤波的电路的参数，包括输入电压、输出负载等。
根据电路的具体参数，可以计算出所需的滤波器参数。
2. 电感电容滤波器参数计算电感电容滤波器的参数计算是基于电路的频率响应和阻抗匹配来确定的。
根据电路的输入频率和输出波形要求，可以计算出电感和电容的数值大小，使得滤波器能够有效地滤除不必要的谐波和波动。
3. 电感电容滤波器的连接方式电感电容滤波器的连接方式有多种，包括串联式、并联式等，根据电路的需求和设计要求选择适合的连接方式。
LC滤波器PPT课件
图5 逆变器输出波形的傅立叶分析
04 设计实例与MATLAB仿真
图5是对PWM逆变器的输出波形进行傅立叶分析的结 果图，测量结果显示最低次谐波为5次谐波，其占基波的 20%左右，波形总畸变率为30.09%。为保证输出正弦波 的畸变率低，要求所设计的滤波器的输出波形中任意次谐 波占基波比率不超过5%。因为5次谐波占基波20%，要减 少到基波的 5%。所以:
因为三相对称，所以L1=L2=L3=L，C1=C2=C3=C。根据计算所得的参数在simulink中建立如图7的模型。PWM的 调制波为频率为50 Hz，相位角分别为0，120度，-120度的三个正弦波。输出的PWM波控制IGBT全桥的开关，将直流 电压逆变为方波输出。电压表1（Voltage Measurement1）测量逆变器输出电压，即滤波器的输入电压。电压表2 （Voltage Measurement2）测量滤波器输出电压，测量所得的波形在示波器Scope上显示。
图4 Z1、Z2与频率 Φ 的关系
在Γ型滤波器中，负载与滤波 器 Z2端相连，负载与Z2曲 线的位置关系如图4所示。当 负载与Z2曲线的位置适中时， 由图可得：
（14）
04 滤波器参数计算
确定负载的大小，就可以确定 LC 滤波器的特性 阻抗 R，将特性阻抗 R 和截止频率fc代入式（10）、 （11）中，就可以计算出参数 L、C 的值。
01 PWM逆变器主回路
02 03 常 K 型低通滤波器分析
滤波器参数计算
04 设计实例与MATLAB仿真
05 结论
目录 CONTENTS
01 PWM逆变器主回路
目前的逆变技术主要采用脉宽调制方式，三相PWM逆变器主电路如图1所 示。当负载为永磁同步电机时，为使电机平稳运作，最好输入正弦波。由于 PWM调制本身的特性决定着逆变器的输出电压中含有较多的高次谐波分量，因 而必须在逆变器的输出侧加低通滤波器来减小谐波含量，以得到平滑的正弦波。 本设计采用常K型两元件低通滤波器，即LC低通滤波器。
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探究摘要：随着新能源的快速进步，光伏发电在能源领域得到了广泛应用。
三相并网逆变器作为光伏发电系统中的关键设备之一，在发电系统中起到了将直流能量转换为沟通能量并并网供电的关键作用。
然而，由于逆变器产生的谐波和滞后因素，不行防止地会对电网和其他电气设备造成不良影响。
因此，本文针对三相并网逆变器的LCL滤波特性进行了分析，并对其控制策略进行了探究。
关键词：三相并网逆变器；LCL滤波器；谐波；滞后；控制策略1. 引言光伏发电系统是目前广泛应用于新能源领域的一种发电方式，其具有环保、可再生等优点。
而三相并网逆变器则是实现光伏发电系统与电网毗连的核心设备之一。
然而，逆变器产生的谐波和滞后问题对电网及其他电气设备等造成了一定的负面影响。
因此，提高逆变器的滤波特性并探究相应的控制策略具有重要的理论和实际意义。
2. LCL滤波器原理及特性LCL滤波器由电感L、电容C和电感L组成，其结构简易、成本相对较低，并且能够较好地抑止谐波和滞后现象。
在逆变器中引入LCL滤波器可以有效改善电流波形，减小谐波含量，保卫电网和其他电气设备的稳定性。
3. 三相并网逆变器LCL滤波特性分析本文建立了三相并网逆变器与LCL滤波器的数学模型，并通过数值仿真和试验验证，分析了LCL滤波器在不同工作频率下的谐波衰减特性和电压波形。
4. 三相并网逆变器LCL滤波器控制策略探究针对三相并网逆变器LCL滤波器的工作特点和需求，本文提出了一种基于模糊控制的滤波器控制策略。
该策略依据电网电压和逆变器输出电压的差值，通过模糊控制器调整滤波器的谐波衰减能力，以实现对电网电压的高质量输出。
5. 试验及结果分析本文设计了试验平台，并对所提出的控制策略进行了验证。
试验结果表明，接受LCL滤波器和基于模糊控制的控制策略，能够有效抑止谐波并保持电网电压的稳定性。
6. 结论本文对三相并网逆变器的LCL滤波特性进行了分析，并提出了基于模糊控制的滤波器控制策略。
三相并网逆变器LCL滤波器的参数设计与研究
LCL 滤波器中电感的磁心部分通常是占整个滤 波器的大部分重量、体积和成本。因此设计滤波器 时在能够达到滤波要求的情况下尽量减少滤波器的 磁心材料。另一方面，电容的工艺比较成熟，同时 滤波电容的体积比较小、成本低。因此设计 LCL 滤 波器时，在相同的滤波效果的前提下，L1 和 L2 总的
关键词：并网逆变器 LCL 滤波器 谐振频率 谐波抑制 磁心 中图分类号：TM48
Design and Research on Parameter of LCL Filter in Three-Phase Grid-Connected Inverter
Liu Fei1 a Xiaoming1 Duan Shanxu2 (1. WuHan University Wuhan 430072 China 2. Huazhong University of Science and Technology Wuhan 430074 China)
2 并网逆变器的电路分析
2.1 主电路拓扑 图 1 所示为三相并网逆变器拓扑结构图。图
中 id 代表新能源输出直流电流，C1 代表输入直流 母线滤波 电 容、VT1～VT6 代 表三相 逆变桥的 6 个 IGBT 开关管，R1 代表滤波电感 L1 的内阻和由每 相桥臂上、下管互锁死区所引起的电压损失，R2 代 表 滤 波 电 感 L2 的 内 阻 ，L1、C2、L2 组 成 三 阶 LCL
基于LCL滤波器的三相可控整流器的设计与控制
毕业设计（论文）外文翻译题目基于LCL滤波器的三相可控整流器的设计与控制专业电气工程及其自动化班级学生指导教师年IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS，VOL. 41，NO. 5，SEPTEMBER/OCTOBER 2005 1281基于LCL滤波器的三相可控整流器的设计与控制Marco Liserre，Member，IEEE，Frede Blaabjerg，Fellow，IEEE，and Steffan Hansen，Member，IEEE摘要—本文提出了一种循序渐进的方法来设计三相可控整流器的前端LCL滤波器。
基本目的是以较低的成本减小开关频率附近的纹波，同时得到一个高性能的前端滤波器(即特点是有一个快速的动态响应和一个稳定的增益)。
下文包含了一个LCL滤波器设计的例子和一个用从设计中得出参数的滤波器的组成和测试。
实验性的结果验证了对LCL滤波器和整流器控制器设计过程的正确性。
系统在低频段和高频段都是稳定的并且网侧电流谐波含量很低。
而且，仿真和实验结果的一致性验证了设计目的已实现。
因此，设计步骤和仿真模型提供了一个强有力的工具来设计基于LCL滤波器的三相可控整流器同时避免了使用尝试法导致不得不建立多个滤波器原型的问题。
关联词汇—串联控制，LCL滤波器，整流器，稳定性，电压型逆变器(VSC)。
I.介绍电压型逆变器(VSC) 可以被作为一个可控整流器使用，同时带有对于直流电压环控制与电源功率因素控制的潜在优势，并且它能工作在整流和逆变模式[1]。
除此，结合闭环电流控制的脉宽调制的应用(PWM) 可以使正弦输入电流的谐波畸变率低于5%，即使在网侧不使用电压或电流传感器的情况下[2]–[5]。
然而，典型电源装置的2–15 kHz的开关器件频率可能会产生对其他敏感负载/设备会产生干扰的网侧高次谐波，并且引起输电损耗[6]。
为了减少开关频率附近的电流谐波，通常会引入大的输入电感。
三相电源滤波器作用 详解三相电源滤波器
三相电源滤波器作用详解三相电源滤波器本文主要介绍的三相电源滤波器及其作用，并着重对电源滤波器进行详尽描述。
电源滤波器电源滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路，又名“电源EMI滤波器”，或是“EMI电源滤波器”，一种无源双向网络，它的一端是电源，另一端是负载。
电源滤波器的原理就是一种——阻抗适配网络：电源滤波器输入、输出侧与电源和负载侧的阻抗适配越大，对电磁干扰的衰减就越有效。
滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号。
电源滤波器原理电源滤波器是一种无源双向网络，它的一端是电源，另一端是负载。
电源滤波器的原理就是一种——阻抗适配网络：电源滤波器输入、输出侧与电源和负载侧的阻抗适配越大，对电磁干扰的衰减就越有效。
电源滤波器结构电源滤波器一般都设计为只由电阻、电容及电感组成的被动滤波器，没有像晶体管之类的主动元件。
右图是一个电源滤波器的例子，电源滤波器的上方接电源，电源端有一个共模电感，也就是电源的二条线依同一个方向绕在铁心上，电源线上若有共模讯号，其在共模电感产生的磁场会相加，因此有较大的阻抗，而差模讯号在共模电感产生的磁场会互相抵消，因此可以流过共模电感。
电源流过的电流主要是差模的，但上面也可能会噪声以差模的形式出现，若要抑制差模噪声，需要另外使用差模电感，或是各相有个别的电感器。
在电源滤波器上会使用特别的安规解耦电容，分为X电容及Y电容二类：X电容：抑制差模干扰（电源线之间的干扰）。
Y电容：抑制共模干扰（各组电源线对地之间的干扰）。
由于Y电容提高会使电器的漏电流增加，而电器的漏电流有其规定范围，因此Y电容不能太大，一般都会比X电容要小。
X电容和Y电容属于安规电容，即其失效后不会造成电击，也不会影响人身安全。
二者都。
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、本文概述随着可再生能源，特别是太阳能和风能的快速发展，三相并网逆变器在电力系统中的应用越来越广泛。
然而，并网逆变器产生的谐波对电力系统的影响也日益显著，因此，滤波器的设计成为提高并网逆变器性能的关键。
本文将对三相并网逆变器的LCL滤波器特性进行深入分析，并在此基础上研究相应的控制策略。
本文首先介绍了三相并网逆变器的基本原理及其在电力系统中的重要地位。
接着，详细阐述了LCL滤波器的结构和工作原理，并分析了其在抑制谐波、提高电能质量方面的优势。
通过对LCL滤波器特性的分析，揭示了其在不同工作条件下的滤波效果及存在的问题。
为了优化LCL滤波器的性能，本文进一步研究了相应的控制策略。
通过对并网逆变器控制系统的分析，提出了一种基于LCL滤波器的优化控制方法。
该方法能够有效提高滤波效果，降低谐波含量，从而改善电力系统的电能质量。
本文的研究内容对于提高三相并网逆变器的性能、优化电力系统的电能质量具有重要意义。
通过深入分析LCL滤波器的特性和研究相应的控制策略，本文为三相并网逆变器的设计和应用提供了理论支持和实践指导。
二、LCL滤波器的基本原理LCL滤波器作为一种广泛应用于三相并网逆变器中的滤波装置，其基本原理主要基于电感（L）和电容（C）对交流信号的频率特性。
相比于传统的L型或LC型滤波器，LCL滤波器在高频段具有更好的衰减特性，因此能更有效地抑制并网电流中的高频谐波。
LCL滤波器主要由两个电感（L1和L2）和一个电容（C）组成，形成一个串联谐振电路。
在正常工作频率下，电容C对基波电流呈容抗，对高频谐波电流呈感抗，从而实现对高频谐波的抑制。
同时，两个电感L1和L2分别位于电容C的两侧，形成滤波器的入口和出口，起到进一步滤波的作用。
当逆变器产生的电流经过LCL滤波器时，高频谐波分量在电容C 处受到阻碍，从而减少了对电网的污染。
同时，电感L1和L2的存在可以有效减小滤波器的体积和重量，提高滤波效果。
三相不控整流器输入LC滤波器的研究
三相不控整流器输入LC滤波器的研究接着，采纳相同的过程，求解出桥前相电压、直流输出电压、滤波电容电流、桥前电流、桥后电流、电解电容电流、负载电阻电流的表达式，绘制各自的波形，将其与采纳同样参数经过仿真分析得到的相应波形举行相像性比较，和图2(b)比对，结果发觉相像度基本上为1，解释这种寻觅l、c最佳参数的办法是有效的，推导出的有关表达式是较为精确的，可以作为实际挑选参数的依据。
2.3 桥前最佳线电压波形问题假如想获得最佳的功率因数校正效果，认为必需获得最佳的线电压波形。
不同的输入滤波器型式，桥前的最佳线电压波形不一定相同。
对于单纯串联的输入滤波器型式，最佳线电压波形一定相同。
对于单级与两级lc滤波器型式，最佳的线电压波形一定不相同。
对于单级lc滤波器型式，最佳的线电压波形的特点是：(1)电感端电压并非正弦波形，而是6段60°的依次相连的弦波片断，反映了整流桥二极管每60°一次换相的过程，每个过程内囫囵线路为线性电路，换相过程为非线性电路。
电感端电压包含基波压降以及5、7、11、13等低次谐波压降，基波压降滞后基波电流90°；(2)电感电流具有较高的正弦度，但不是真正的正弦波形，反映了整流桥二极管的换相过程；(3)桥前相电压波形滞后电网相电压波形大约30°，其缘由是滤波电感端电压滞后电网相电压大约90°；(4)桥前线电压波形与电网相电压几乎同步，展现交变梯形波，波形平顶大约占120°，波形底部大约占180°，幅值大大提高，其缘由是滤波电容通过了并联谐振容性电流和部分谐波电流，前者比重较小，后者比重较大，本例中为几乎所有的谐波电流。
在半个周期内，中间60°时光电流近似为零，两端60°时光谐波电流呈指数逻辑升高，这种谐波电流的分布，通过积分作用，使得桥前线电压展现这种特别的波形，其有效值和平均值大大增强，超过电网线电压的有效值和平均值。
三相变流器无源阻尼型LCL滤波器的分析与设计
三相变流器无源阻尼型LCL滤波器的分析与设计刘宝泉;郭华;朱一昕;易皓;卓放【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2017(032)002【摘要】在三相电压型变流器(VSC)中,LCL型滤波器以其优越的高频衰减特性,得到了广泛应用,尤其是在大功率场合,但其阻抗特性含有谐振峰,同时额外增加的RC 支路消耗有功和无功功率,使得参数设计变得复杂.分析得知,无源阻尼型LCL滤波器的外特性仅取决于其总电感量L、阻尼系数ξ和自然频率ωn.在保证外特性相同的前提下,滤波器的参数将有不同的组合,因此需要进行优化设计.首先对滤波器进行深入的理论分析,在此基础上根据需求确定出滤波器的外特性.然后以RC支路的最小有功和无功损耗为目标对滤波器参数进行优化设计,得到无源阻尼型LCL滤波器的参数设计结果.最后,对不同参数的LCL滤波器进行实验,实验结果验证此分析与设计的合理性和有效性.【总页数】11页(P195-205)【作者】刘宝泉;郭华;朱一昕;易皓;卓放【作者单位】西安交通大学电气工程学院西安 710049;西安交通大学城市学院西安 710049;西安交通大学电气工程学院西安 710049;西安交通大学电气工程学院西安 710049;西安交通大学电气工程学院西安 710049【正文语种】中文【中图分类】TM464【相关文献】1.双馈风力发电变流器的LCL滤波器分析与设计 [J], 吉同军;马齐2.无阻尼LCL滤波器的并网变流器稳定性控制策略 [J], 李军;李玉玲;陈国柱3.三相电压型PWM变流器交流侧LCL滤波器的有源阻尼策略研究 [J], 郭利辉;张元敏;李永辉;张巧展4.实现同相补偿的三相变流器输出滤波器LCL参数设计 [J], 姜兴宇;王果5.LCL滤波器无源阻尼和有源阻尼对多逆变器并网谐振影响对比分析 [J], 郑嘉龙;杨鸽;刘一均;刘蓓因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
LC滤波电路分析
LC滤波器具有结构简单、设备投资少、运行可靠性较高、运行费用较低等优点，应用很广泛。
LC滤波器又分为单调谐滤波器、高通滤波器、双调谐滤波器及三调谐滤波器等几种。
LC滤波主要是电感的电阻小,直流损耗小.对交流电的感抗大,滤波效果好.缺点是体积大,笨重.成本高.用在要求高的电源电路中.RC滤波中的电阻要消耗一部分直流电压,R不能取得很大,用在电流小要求不高的电路中.RC体积小,成本低.滤波效果不如LC电路常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。
若滤波电路元件仅由无源元件（电阻、电容、电感）组成，则称为无源滤波电路。
无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。
若滤波电路不仅由无源元件，还由有源元件（双极型管、单极型管、集成运放）组成，则称为有源滤波电路。
有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。
无源滤波电路的结构简单，易于设计，但它的通带放大倍数及其截止频率都随负载而变化，因而不适用于信号处理要求高的场合。
无源滤波电路通常用在功率电路中，比如直流电源整流后的滤波，或者大电流负载时采用LC（电感、电容）电路滤波。
有源滤波电路的负载不影响滤波特性，因此常用于信号处理要求高的场合。
有源滤波电路一般由RC网络和集成运放组成，因而必须在合适的直流电源供电的情况下才能使用，同时还可以进行放大。
但电路的组成和设计也较复杂。
有源滤波电路不适用于高电压大电流的场合，只适用于信号处理。
根据滤波器的特点可知，它的电压放大倍数的幅频特性可以准确地描述该电路属于低通、高通、带通还是带阻滤波器，因而如果能定性分析出通带和阻带在哪一个频段，就可以确定滤波器的类型。
识别滤波器的方法是：若信号频率趋于零时有确定的电压放大倍数，且信号频率趋于无穷大时电压放大倍数趋于零，则为低通滤波器；反之，若信号频率趋于无穷大时有确定的电压放大倍数，且信号频率趋于零时电压放大倍数趋于零，则为高通滤波器；若信号频率趋于零和无穷大时电压放大倍数均趋于零，则为带通滤波器；反之，若信号频率趋于零和无穷大时电压放大倍数具有相同的确定值，且在某一频率范围内电压放大倍数趋于零，则为带阻滤波器。
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解析三相不控整流器输入LC 滤波器1引言随着相关技术的不断进步，交-直-交变频器技术得到了长足发展，变频器-电动机传动系统广泛应用在各行各业，其中由于单相供电的局限性，目前较大功率的变频空调等电器均采用三相交流电源供电。
由于传统交-直-交变频器的前级ac-dc 变换器为不控二极管整流桥，众所周知，只要对于三相供电系统采用不控整流桥，后级为任何电路型式，对于电网而言，传统交-直-交变频器均为非线性负载，即网侧电流含有大量的低次和较高次谐波电流，造成输入功率因数降低和电流thd 增高，不符合谐波电流发射限度标准：iec61000-3-2和iec61000-3-12。
谐波电流的危害不言而喻，为此必须采取谐波电流抑制措施。
对于三相供电的传统交直-交-变频器系统，除了改善输入电流波形和减少基波功率因数角外，另一项重要的目标是维持直流电压相对负载的硬度，即要有较高的负载调整率，还要有较高的平均值和较低的纹波电压峰峰值，以便提高后级器-电动机系统的恒转矩范围，提升输出功率等级。
到目前为止，出现了非常多的滤波原理和滤波方法，对谐波源的分析也较为深入。
常用方法包括无源滤波、有源滤波以及混合滤波，又可以划分为调谐的滤波器、高通滤波法、各种有源电力滤波器法、各种三相可控、各种无源电力滤波器，等等。
对于有源滤波或校正技术，虽然滤波或校正效果好，但技术复杂，成本较高，在某些场合和一定的阶段时期不适于推广应用。
无源滤波技术发展最早，在抑制设备谐波方面效果较好，好的无源滤波方式，不仅可以抑制谐波电流，还具有无功补偿作用。
据了解目前三相交流电压供电的商用变频空调尚未采用三相有源pfc ，仍然采用lcl 滤波方式，生产机型全部出口欧洲国家。
对三相供电的交直交变频器，目前已经出现了大量不同的无源滤波技术，如单级lc 滤波器、多级lc 滤波器、多种3次谐波注入的滤波器、变压器耦合滤波器、电感耦合滤波器等。
本文旨在针对性价比高的单级lc 滤波器-整流桥-电阻负载系统进行理论分析、分析和实验测试，确定最佳lc 滤波器设计方法，同时解决单级lc 滤波器的几个关键问题，如直流电压提升原理、整流桥最佳输入线电压波型等，为单级lc 滤波器在整流桥这类非线性负载中的应用打下基础。
2三相lc 滤波器-不控整流桥系统的关键问题2.1谐波源与特性问题非线性负荷的谐波源型式可以大致划分为三种：谐波电压源、谐波电流源和混合谐波源。
对于可控硅整流器、矩阵整流器以及电流源型pwm 整流器，由于输出直流侧后接较大感值的平波电抗器，在网侧呈现谐波电流源特性，感性越强与负载越大，谐波电流源特性越显著，需要采取整流桥前并联补偿。
对于三相不控整流器、电压源整流器，由于输出直流侧后接较大容值的滤波电解电容器，在网侧呈现谐波电压源特性，容性越强负载越大，谐波电压源特性越显著，尖峰电流越高，需要采取整流桥前串联补偿。
对于较大功率输出的三相不控整流器的直流侧一般都后接lc 滤波器，电抗器的作用是平滑直流侧电流，对于非无穷大供电系统当电感量不足时，谐波源特性介于谐波电流源与谐波电压源特性之间。
供电线路上串入滤波电感之后，谐波电压源特性的三相不控整流桥-电解电容-负载系统具有了谐波电流源特性，谐波电流的频率越高越有利于抑制，电感量越大越体现电流谐波源特性，因而可以考虑线路间并联电容来旁路产生的谐波电流，谐波电流的频率越高越有利于旁路。
可以认为单级lc 滤波器-三相不控整流桥-电解电容-负载系统的谐波等效电路具有混合谐波源特性，其等效电路应该为谐波电流源与谐波电压源的综合，这一点符合诺顿定理，如图1所示。
图1单级lc 滤波器-三相不控整流桥-电解电容-负载系统谐波等效电路对于不控整流桥谐波源特，当忽略电网分布感抗时，典型的输入相电压、线电压、相电流以及直流电压的关系见图2(a，输入电流的thd 很大，正弦度不高，不符合谐波电流发射限度标准：iec61000-3-2和iec61000-3-12，为此必须采取适当的无源滤波措施，以便提高网侧电流的位移因数和波形因数。
在众多的无源滤波方案中，单级输入lc 滤波器是一种简单易行、成本低廉、滤波效果好的措施，通过合理的参数配置可以获得接近1的输入功率因数，此时输入相电压、线电压、相电流以及直流电压的关系见图2(b。
(a无输入滤波器(b单级lc 输入滤波器图2输入相电压、线电压、相电流以及直流电压的关系图2来源于滤波电感l=25mh、滤波电容c=35mf(y接法、电解电容680mf 、电阻负载45w 时的单级lc 滤波器-三相整流电路。
从图2b 可以看出，网侧电流与网侧相电压基本同步，波形基本一致，网侧功率因数接近于1。
还可以看出，整流桥输入侧相电压与线电压波形畸变，且其相位均滞后相应的网侧相电压与线电压，其幅值也远高于相应的网侧相电压与线电压幅值，直接导致整流桥直流侧电压的平均值升高，纹波峰峰值也得到抑制，因此引出了单级lc 滤波器-整流器电路的几个关键问题：等效谐波源问题、lc 最佳参数配置问题、整流器最佳线电压波形问题、直流电压升高与直流纹波电压降低问题等。
2.2最佳效果问题采用单级lc 滤波器后，网侧不能获得单位功率因数。
原因是：如果输入电流波形为与相电压同步的正弦波电流，则滤波电感的端电压为超前相电流90°的正弦电压，桥前相电压为电网相电压与电感端电压之和，桥前线电压也将为正弦电压波形，桥前相电流也将为电流脉冲状态，二极管的导通角小于120°，又回到了没有lc 滤波器的状态，这些情况均与实际不符。
为了合理配置l 、c 参数，获得高输入功率因数，有必要建立单级lc 滤波器-三相整流桥-电解电容-负载系统的回路电压与节点电流方程，并设定输入电流特征指标，如给定允许位移角θ1、thd 与谐波电流限度，在设定好额定的前提下，给出利用matlab 或其他平台，采用数值计算和对l 与c 参数扫描的方法，确定电感与电容的参数，可以得到多组满足条件的解。
在这些解中，尽量选择参数配置均衡的解，尽量选择lc 乘积小的解，这样才可能便于器件的设计与制作，并控制成本和体积与重量。
在确保有余量地满足谐波电流标准的前提下，适当调节位移角θ1的大小与超前滞后程度、适当增加电网电流的thd ，可以大大降低lc 乘积。
设定额定负载为7.5kw ，经过数值计算和对l 与c 参数的扫描，发现当l=25mh、c=105mf(δ接法时，位移角θ1=2°，thd=5.0%，输入功率因数λ=0.99，认为此时的l 、c 参数就是一组可以获得最佳滤波效果的滤波器参数。
首先建立整流电路的节点电流与回路电压方程，根据桥前线电压不同与整流桥二极管导通规律，划分6个区间，绘制等效电路，见图3，并建立相关方程。
图3不同二极管导通区间的等效电路图3中dh 与dl 表示同时导通的一组二极管，dh 为上管，dl 为下管，ux 与uy 表示对应的一组电网相电压。
经过分析，在各个区间内满足方程1和2。
(1(2其中，ud 表示一个二极管的导通压降，取2.0v ，ulb 表示桥前线电压，即滤波电容的端电压，uxy 表示电网线电压。
经过求解方程(1～(2，得到桥前线电压ulb 的表达式(3和电网电流a 相的表达式(4。
(3式中各系数为：(4式中各系数为a1=29.41，b1=314.4，c1=-12.54。
接着，采用相同的过程，求解出桥前相电压、直流输出电压、滤波电容电流、桥前电流、桥后电流、电解电容电流、负载电阻电流的表达式，绘制各自的波形，将其与采用同样参数经过仿真分析得到的相应波形进行相似性比较，和图2(b比对，结果发现相似度基本上为1，说明这种寻找l 、c 最佳参数的方法是有效的，推导出的有关表达式是较为精确的，可以作为实际选择参数的依据。
2.3桥前最佳线电压波形问题如果想获得最佳的功率因数校正效果，认为必须获得最佳的线电压波形。
不同的输入滤波器型式，桥前的最佳线电压波形不一定相同。
对于单纯串联的输入滤波器型式，最佳线电压波形一定相同。
对于单级与两级lc 滤波器型式，最佳的线电压波形一定不相同。
对于单级lc 滤波器型式，最佳的线电压波形的特点是：(1电感端电压并非正弦波形，而是6段60°的依次相连的弦波片断，反映了整流桥二极管每60°一次换相的过程，每个过程内整个线路为线性电路，换相过程为非线性电路。
电感端电压包含基波压降以及5、7、11、13等低次谐波压降，基波压降滞后基波电流90°；(2电感电流具有较高的正弦度，但不是真正的正弦波形，反映了整流桥二极管的换相过程；(3桥前相电压波形滞后电网相电压波形大约30°，其原因是滤波电感端电压滞后电网相电压大约90°；(4桥前线电压波形与电网相电压几乎同步，呈现交变梯形波，波形平顶大约占120°，波形底部大约占180°，幅值大大提高，其原因是滤波电容通过了并联谐振容性电流和部分谐波电流，前者比重较小，后者比重较大，本例中为几乎全部的谐波电流。
在半个周期内，中间60°时间电流近似为零，两端60°时间谐波电流呈指数规律上升，这种谐波电流的分布，通过积分作用，使得桥前线电压呈现这种特殊的波形，其有效值和平均值大大增加，超过电网线电压的有效值和平均值。
这种桥前线电压与电网相电压同步，有利于二极管导通角为120°。
以上分析，解释了单级lc 滤波器-三相整流桥-电解电容-负载系统的几个关键问题：最佳桥前线电压问题，升高问题，纹波电压峰峰值下降问题。
3与实验验证3.1仿真验证采用仿真软件matlab/simulink对单级lc 滤波器-三相不控整流桥-电解电容-电阻负载系统进行了较全面和细致的仿真分析，给定额定负载为7.5kw 的恒功率负载，折算到三相电阻负载为45ω，三相lc 滤波电路，滤波电感25mh ，滤波电容35mf(y接法，系统原理如图4所示。
图4 单级 lc 滤波器-三相不控整流桥-电解电容-电阻负载系统仿真原理滤波电容的端电压表达式为： (5 式中：uc 为电容电压，us 为电源电压，rs 为电源电阻以及电抗器的分布电阻，rl 为负载电阻，1/rl 反映了负载功率。
在负载功率不是很大时，由于 rs 为 mw 级别，可以忽略 rs/rl，则电压增益为： (6 上式说明，在忽略线路压降的条件下，负载功率的增加，使后接整流器电解电容-负载系统时降压的唯一原因。
电压增益与滤波电感量的关系较为复杂，当电容容值不变时，电感量为54mh 时电压增益为最大1.527倍，电感量小于54mh 时单调增函数，电感量大于54mh 时单调减函数。
电压增益随着滤波电容量的增加呈现增函数。
当负载为足够大时，电压增益趋近于零，当为空载时，电压增益如式(7所示。