專利名稱：一種變頻器多級(jí)emi濾波電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電磁兼容領(lǐng)域，具體涉及一種變頻器多級(jí)EMI (Electromagnetic Interference，電磁干擾)濾波電路。
背景技術(shù)：
由于變頻器的主要器件為功率半導(dǎo)體，如IGBT、二極管、晶閘管等，而這些器件都
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工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，會(huì)產(chǎn)生很高的1和I從而形成差模干擾和共模干擾，即EMI。一般的，隨
dt dt，
著變頻器功率的增加，EMI干擾會(huì)隨之增強(qiáng)。隨著世界各國(guó)對(duì)EMI限制越來(lái)越嚴(yán)格，EMI濾波電路在變頻器中的作用越來(lái)越重要?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的變頻器對(duì)EMI濾波電路的設(shè)計(jì)一般局限在變頻器的交流輸入側(cè)，比較常用的手段是在進(jìn)線上加X(jué)電容或Y電容進(jìn)線簡(jiǎn)單的差模或共模濾波，有的還會(huì)加上一個(gè)共模電感，與Y電容構(gòu)成一個(gè)兩級(jí)濾波。這種一級(jí)或兩級(jí)濾波如要達(dá)到較好的濾波效果必須將共模電感或電容的值取的很大，這樣做會(huì)造成濾波電路體積過(guò)大或漏電流超標(biāo)，而且它對(duì)電網(wǎng)和干擾源阻抗的適應(yīng)性是很差的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種變頻器多級(jí)EMI濾波電路，能有效地解決濾波器件笨重，對(duì)負(fù)載適應(yīng)性差的問(wèn)題。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案為一種變頻器多級(jí)EMI濾波電路，設(shè)置在三相電網(wǎng)通過(guò)整流電路與負(fù)載連接的三相輸入線和直流母線上，其特征在于 三相電網(wǎng)與整流電路之間串接三相共模電感；在三相共模電感前連接三個(gè)差模濾波電容，三個(gè)差模濾波電容以星型連接的方式接在三相輸入線之間，差模濾波電容與三相共模電感構(gòu)成差模濾波電路；在三相共模電感后連接三個(gè)差模電容和一個(gè)共模電容，三個(gè)差模電容以星型連接的方式接在三相輸入線之間，其中性點(diǎn)通過(guò)上述共模電容接地，同時(shí)共模電容還并聯(lián)一個(gè)電阻，三相共模電感、三個(gè)差模電容和一個(gè)共模電容構(gòu)成差模共?；旌蠟V波電路；整流電路與負(fù)載之間的直流母線上連接直流電抗器，直流電抗器帶有兩個(gè)共磁芯的線圈，并分別接在正負(fù)直流母線上，線圈的同名端與電流輸入方向連接；直流電抗器后的正負(fù)直流母線分別通過(guò)一個(gè)直流共模電容接地，直流共模電容與直流電抗器構(gòu)成直流共模濾波電路；直流電抗器后的正負(fù)直流母線之間分別連接直流母線支撐電容和二階差模電容， 直流電抗器、直流母線支撐電容和二階差模電容構(gòu)成二階差模濾波電路。按上述方案，所述的差模濾波電容、差模電容和共模電容均為金屬化薄膜電容。按上述方案，所述的三個(gè)差模電容每個(gè)分別并聯(lián)一個(gè)小差模電容，小差模電容的電容值小于差模電容。按上述方案，所述的差模電容比小差模電容的容值大2個(gè)數(shù)量級(jí)。[0013]按上述方案，所述的電阻的取值范圍為IO-IOOkQ。本實(shí)用新型的有益效果為本實(shí)用新型設(shè)置在三相電網(wǎng)通過(guò)整流電路與負(fù)載連接的三相輸入線和直流母線上，采用交流側(cè)和直流側(cè)配合的方式，構(gòu)成多級(jí)濾波電路，能有效地解決濾波器件笨重，對(duì)負(fù)載適應(yīng)性差的問(wèn)題。

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的電路原理圖，包括三相共模電感、差模濾波電容、差模電容、共模電容、直流互感器、直流母線支撐電容和二階差模電容。本實(shí)施例中的整流電路Ql為三相不控整流橋。在三相電網(wǎng)與整流電路Ql之間串接三相共模電感Li，采用鐵氧體或其他具有良好高頻的磁性材料構(gòu)成，其作用是隔斷三相電網(wǎng)和變頻器相互之間的共模干擾。在三相共模電感Ll前連接三個(gè)差模濾波電容Cl、C2、C3構(gòu)成差模濾波電路，三個(gè)差模濾波電容C1、C2、C3以星型連接的方式接在三相輸入線之間。差模濾波電路將來(lái)自電網(wǎng)的差模干擾濾除，保證后續(xù)的變頻器電路不受電網(wǎng)的干擾。在三相共模電感Ll后連接差模電容和共模電容構(gòu)成差模共?；旌蠟V波電路。三個(gè)差模電容C4、C6、C8以星型連接的方式接在三相輸入線之間，其中性點(diǎn)再通過(guò)一個(gè)共模電容ClO接地，同時(shí)共模電容ClO還并聯(lián)一個(gè)幾十k的電阻Rl ；三個(gè)差模電容每個(gè)分別并聯(lián)一個(gè)小差模電容，即C4與C5并聯(lián)、C6與C7并聯(lián)、C8與C9并聯(lián)。這6個(gè)電容的取值不同，可使C4 = C6 = C8 > C5 = C7 = C9，其中C4比C5高兩個(gè)數(shù)量級(jí)，這樣做的目的是利用不同容值的金屬薄膜電容的有效濾波頻段不同，保證濾波電路在考核的濾波范圍內(nèi)有效。 然后這三對(duì)電容同樣采用星型連接方式，它們的主要作用是濾除來(lái)自變頻器內(nèi)部的差模干擾，以免變頻器對(duì)電網(wǎng)造成EMI干擾。ClO接在三對(duì)電容的中性點(diǎn)，相當(dāng)于和電容C4-C9串聯(lián)，構(gòu)成共模濾波電路。由于電容C4-C9的中性點(diǎn)電位和電網(wǎng)在低頻端是近似的，所以ClO 的取值將傳統(tǒng)的共模電容可大很多，而不會(huì)造成漏電流過(guò)大的問(wèn)題。對(duì)于電網(wǎng)共模干擾，Ll和C4-C10構(gòu)成一個(gè)LC 二階共模濾波電路；對(duì)于變頻器共模干擾，Ll和C4-C10構(gòu)成一個(gè)CL 二階共模濾波電路。整流電路Ql與負(fù)載之間的直流母線上連接用于提高整流功率因數(shù)的直流電抗器 L2，該直流電抗器的磁芯采用高頻磁性材料制成，直流電抗器L2帶有兩個(gè)共磁芯的線圈， 并分別接在正負(fù)直流母線上，線圈的同名端與電流輸入方向連接；直流電抗器L2后的正負(fù)直流母線分別通過(guò)一個(gè)直流共模電容C13、C14接地，直流共模電容C13、C14與直流電抗器 L2構(gòu)成直流共模濾波電路。直流電抗器L2和連接在正負(fù)直流母線之間的直流母線支撐電容Cll和二階差模電容C12構(gòu)成一個(gè)二階差模濾波電路，本實(shí)施例中Cll是鋁電解電容， C12是薄膜電容，其中Cll的低頻性能好，而高頻段基本無(wú)作用，C12就是彌補(bǔ)Cll在高頻的作用。同時(shí)，直流電抗器L2在繞組過(guò)程中通過(guò)控制工藝，將漏感做的稍微大點(diǎn)，這樣L2 的漏感分別和C13、C14構(gòu)成LC共模濾波電路，它們的作用是濾除來(lái)自變頻器后續(xù)電機(jī)側(cè)的共模干擾。
權(quán)利要求1.一種變頻器多級(jí)EMI濾波電路，設(shè)置在三相電網(wǎng)通過(guò)整流電路與負(fù)載連接的三相輸入線和直流母線上，其特征在于三相電網(wǎng)與整流電路之間串接三相共模電感；在三相共模電感前連接三個(gè)差模濾波電容，三個(gè)差模濾波電容以星型連接的方式接在三相輸入線之間，差模濾波電容與三相共模電感構(gòu)成差模濾波電路；在三相共模電感后連接三個(gè)差模電容和一個(gè)共模電容，三個(gè)差模電容以星型連接的方式接在三相輸入線之間，其中性點(diǎn)通過(guò)上述共模電容接地，同時(shí)共模電容還并聯(lián)一個(gè)電阻， 三相共模電感、三個(gè)差模電容和一個(gè)共模電容構(gòu)成差模共?；旌蠟V波電路；整流電路與負(fù)載之間的直流母線上連接直流電抗器，直流電抗器帶有兩個(gè)共磁芯的線圈，并分別接在正負(fù)直流母線上，線圈的同名端與電流輸入方向連接；直流電抗器后的正負(fù)直流母線分別通過(guò)一個(gè)直流共模電容接地，直流共模電容與直流電抗器構(gòu)成直流共模濾波電路；直流電抗器后的正負(fù)直流母線之間分別連接直流母線支撐電容和二階差模電容，直流電抗器、直流母線支撐電容和二階差模電容構(gòu)成二階差模濾波電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器多級(jí)EMI濾波電路，其特征在于所述的差模濾波電容、差模電容和共模電容均為金屬化薄膜電容。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器多級(jí)EMI濾波電路，其特征在于所述的三個(gè)差模電容每個(gè)分別并聯(lián)一個(gè)小差模電容，小差模電容的電容值小于差模電容。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變頻器多級(jí)EMI濾波電路，其特征在于所述的差模電容比小差模電容的容值大2個(gè)數(shù)量級(jí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器多級(jí)EMI濾波電路，其特征在于所述的電阻的取值范圍為10-100Κ 。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種變頻器多級(jí)EMI濾波電路，設(shè)置在三相電網(wǎng)通過(guò)整流電路與負(fù)載連接的三相輸入線和直流母線上，包括三相共模電感、差模濾波電容、差模電容、共模電容、直流互感器、直流母線支撐電容和二階差模電容。采用交流側(cè)和直流側(cè)配合的方式，構(gòu)成多級(jí)濾波電路，能有效地解決濾波器件笨重，對(duì)負(fù)載適應(yīng)性差的問(wèn)題。
文檔編號(hào)H02M1/14GK202334291SQ201120466658
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
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