專利名稱：一種用于三相三電平三開(kāi)關(guān)pfc電路的emi濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種用于三相三電平三開(kāi)關(guān)PFC電路的EMI濾波器，屬于用于三相三電平三開(kāi)關(guān)PFC電路的EMI濾波器的改造技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)及大規(guī)模集成電路的廣泛應(yīng)用，電磁干擾及電磁環(huán)境日趨復(fù)雜，電子設(shè)備的電磁兼容問(wèn)題越來(lái)越突出。因此，電子設(shè)備及自動(dòng)化控制設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)就需要考慮電磁兼容的問(wèn)題，采取必要的措施來(lái)抑制電磁干擾以保證設(shè)備安全可靠運(yùn)行。三相三電平三開(kāi)關(guān)PFC電路也稱為VIENNA整流器，因其有諸多的優(yōu)點(diǎn)而日益受到關(guān)注，近年來(lái)該電路相關(guān)的專利與期刊文獻(xiàn)較多，但未見(jiàn)有針對(duì)其EMI濾波相關(guān)的專利的期刊文獻(xiàn)。三相三電平三開(kāi)關(guān)PFC電路采用傳統(tǒng)的EMI濾波電路將要増加體積才能達(dá)到抑制效果，這將増加電路板制作成本與整機(jī)布局的難度，尋求ー種小型的濾波電路以達(dá)到同樣的濾波效果勢(shì)在必行，本發(fā)明正是針對(duì)三相三電平三開(kāi)關(guān)PFC電路的EMI濾波而提出的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于考慮上述問(wèn)題而提供ー種有效提高三電平三開(kāi)關(guān)PFC電路運(yùn)行的可靠性的用于三相三電平三開(kāi)關(guān)PFC電路的EMI濾波器。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，方便實(shí)用。本發(fā)明的技術(shù)方案是:本發(fā)明的用于三相三電平三開(kāi)關(guān)PFC電路的EMI濾波器，包括有前級(jí)CL濾波電路、后級(jí)CL濾波電路及L濾波電路，其中L濾波電路的輸入端與エ頻輸入連接，L濾波電路的輸出端與后級(jí)CL濾波電路的輸入端連接，前級(jí)CL濾波電路的輸入端與后級(jí)CL濾波電路的輸出端連接，前級(jí)CL濾波電路的輸出端與PFC電路連接，上述連接構(gòu)成L-CL-CL三階結(jié)構(gòu)的濾波電路。本發(fā)明由于采用包括有前級(jí)CL濾波電路、后級(jí)CL濾波電路及L濾波電路組成L-CL-CL三階結(jié)構(gòu)的濾波電路的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的前級(jí)CL濾波電路與后級(jí)CL濾波電路對(duì)中低頻共模噪聲有很好的濾波效果，L濾波電路對(duì)IOMHz以上的高頻共模噪聲有很好的濾波效果，有效提高三電平三開(kāi)關(guān)PFC電路運(yùn)行的可靠性。本發(fā)明是一種設(shè)計(jì)巧妙，性能優(yōu)良，方便實(shí)用的用于三相三電平三開(kāi)關(guān)PFC電路的EMI濾波器。


圖1為本發(fā)明的EMI濾波器適用的三相三電平三開(kāi)關(guān)PFC電路原理 圖2是本發(fā)明EMI濾波器的結(jié)構(gòu)示意 圖3是本發(fā)明EMI濾波器的具體實(shí)施電路原理 圖4是本發(fā)明實(shí)施電路中濾波電感LI與L2的繞線結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例: 本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，本發(fā)明的用于三相三電平三開(kāi)關(guān)PFC電路的EMI濾波器，包括有前級(jí)CL濾波電路1、后級(jí)CL濾波電路2及L濾波電路3，其中L濾波電路3的輸入端與エ頻輸入連接，L濾波電路3的輸出端與后級(jí)CL濾波電路2的輸入端連接，前級(jí)CL濾波電路I的輸入端與后級(jí)CL濾波電路2的輸出端連接，前級(jí)CL濾波電路I的輸出端與PFC電路連接，上述連接構(gòu)成L-CL-CL三階結(jié)構(gòu)的濾波電路。本發(fā)明EMI濾波器的具體實(shí)施電路原理圖如圖3所示，上述后級(jí)CL濾波電路3包括有濾波電感LI及共模電容Cl，其中濾波電感LI的共模電感為L(zhǎng)lcm，濾波電感LI的差模電感為L(zhǎng)ldm ;前級(jí)CL濾波電路2包括有濾波電感L2及共模電容C2，其中濾波電感L2的共模電感為L(zhǎng)2cm，濾波電感L2的差模電感為L(zhǎng)2dm ；L濾波電路I包括有共模電感L3，其中共模電感L3的共模電感為L(zhǎng)3cm，濾波電感L3的差模電感為L(zhǎng)3dm，上述差模電感Lldm、L2dm、L3dm分別由濾波電感L1、L2、L3的漏感充當(dāng)，Llcm與Cl構(gòu)成的CL濾波電路，L2cm與C2構(gòu)成的CL濾波電路，L3cm構(gòu)成L濾波電路，上述連接構(gòu)成L-CL-CL三階結(jié)構(gòu)的濾波電路。由Llcm與Cl構(gòu)成的CL濾波電路對(duì)2MHz以下的共模噪聲抑制效果明顯；由L2cm與C2構(gòu)成的CL濾波電路對(duì)IOMHz以下的共模噪聲抑制效果明顯；L3cm構(gòu)成的L濾波電路主要對(duì)IOMHz以上的噪聲產(chǎn)生抑制作用；Lldm、L2dm、L3dm用于對(duì)差模噪聲產(chǎn)生抑制作用。本發(fā)明實(shí)施電路中，濾波電感LI與L2的繞線結(jié)構(gòu)圖如圖4所示，上述前級(jí)C L濾波電路I所用的濾波電感LI及后級(jí)C L濾波電路2所用的濾波電感L2均采用磁環(huán)作為電感的磁芯。上述前級(jí)C L濾波電路I所用的濾波電感LI及后級(jí)C L濾波電路2所用的濾波電感L2的繞組均采用雙層繞法繞在磁環(huán)上，繞組從起頭端開(kāi)始繞制ー層，然后再繞第二層，最終收尾端在第二層引出。繞組匝數(shù)較大時(shí)可以保證三相繞組的一致性，且偶合良好。本發(fā)明的EMI濾波器適用的三相三電平三開(kāi)關(guān)PFC電路原理圖如圖1所示，上述三相三電平三開(kāi)關(guān)PFC電路包括有電感LR、LS、LT，ニ極管Dl D6，開(kāi)關(guān)S1、S2、S3及電容⑶、⑶，其中電感LR、LS、LT分別為三相的輸入升壓電感，ニ極管Dl D6為整流快速ニ極管，開(kāi)關(guān)S1、S2、S3是雙向開(kāi)關(guān)，電容CU、CD分別為正、負(fù)輸出端的儲(chǔ)能濾波電容，EMI濾波器輸入端接エ頻電源，EMI濾波器的輸出R、S、T分別接輸入升壓電感LR、LS、LT，ニ極管Dl與D2組成Ro相的整流橋臂，ニ極管D3與D4組成So相的整流橋臂，ニ極管D5與D6組成To相的整流橋臂，PFC電路的輸出中點(diǎn)為0點(diǎn)，PFC電路的正輸出端為P點(diǎn)，PFC電路的負(fù)輸出端為N，輸入升壓電感LR、LS、LT分別與開(kāi)關(guān)S1、S2、S3連接，且升壓電感LR與開(kāi)關(guān)SI連接于Ro相的整流橋臂的A點(diǎn)，升壓電感LS與開(kāi)關(guān)S2連接于So相的整流橋臂的B點(diǎn)，升壓電感LT與開(kāi)關(guān)S3連接于To相的整流橋臂的C點(diǎn)，開(kāi)關(guān)S1、S2、S3的另一端共同連接至輸出中點(diǎn)0，ニ極管D1、D3、D5的陰極共同連接至正輸出端P，ニ極管D2、D4、D6的陰極共同連接至負(fù)輸出端N。本實(shí)施例中，上述A、B、C分別為各相整流橋臂的中點(diǎn)。上述ニ極管Dl D6為整流快速ニ極管。上述開(kāi)關(guān)S1、S2、S3是雙向開(kāi)關(guān)。上述開(kāi)關(guān)S1、S2、S3是由若干電カ電子器件組合成的雙向開(kāi)關(guān)。上述電容CU、CD分別為設(shè)有正、負(fù)輸出端的儲(chǔ)能濾波電容。本發(fā)明的工作原理如下:電感Llcm與L2cm均采用上述的雙層繞法，匝數(shù)較多，其電感值比較大，分別與C1、C2構(gòu)成CL濾波電路，由于三相三電平三開(kāi)關(guān)PFC電路的2MHz以下的傳導(dǎo)噪聲較強(qiáng)，調(diào)整電容Cl可以將Llcm與Cl構(gòu)成的CL濾波電路角頻率限制在2MHz，該CL濾波電路放置于最近三相三電平三開(kāi)關(guān)PFC電路的位置，對(duì)2MHz以下的共模噪聲抑制效果明顯；調(diào)整電容C2可以將L2cm與C2構(gòu)成的CL濾波電路角頻率限制在10MHz，由L2cm與C2構(gòu)成的CL濾波電路對(duì)IOMHz以下的共模噪聲抑制效果明顯；電感L3cm感值較小，由L3cm構(gòu)成的L濾波電路主要對(duì)IOMHz以上的噪聲產(chǎn)生抑制作用；三相So、Ro、To之間的差模噪聲通過(guò)Lldm、L2dm、L3dm分三級(jí)進(jìn)行抑制。根據(jù)以上實(shí)施例，可以較好實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。上述關(guān)于本發(fā)明各部分的具體實(shí)施例及說(shuō)明較為具體，并不能因此認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的專利保護(hù)范圍的限制，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)，對(duì)上述實(shí)施例的修改和變化是可能的，這些對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的修改和變化，仍屬于本發(fā)明的專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于三相三電平三開(kāi)關(guān)PFC電路的EMI濾波器，其特征在于包括有前級(jí)CL濾波電路(I )、后級(jí)CL濾波電路(2 )及L濾波電路(3 )，其中L濾波電路(3 )的輸入端與エ頻輸入連接，L濾波電路(3)的輸出端與后級(jí)CL濾波電路(2)的輸入端連接，前級(jí)CL濾波電路(I)的輸入端與后級(jí)CL濾波電路(2)的輸出端連接，前級(jí)CL濾波電路(I)的輸出端與PFC電路連接，上述連接構(gòu)成L-CL-CL三階結(jié)構(gòu)的濾波電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于三相三電平三開(kāi)關(guān)PFC電路的EMI濾波器，其特征在于上述后級(jí)CL濾波電路(3)包括有濾波電感LI及共模電容Cl，其中濾波電感LI的共模電感為L(zhǎng)lcm，濾波電感LI的差模電感為L(zhǎng)ldm ;前級(jí)CL濾波電路(2)包括有濾波電感L2及共模電容C2，其中濾波電感L2的共模電感為L(zhǎng)2cm，濾波電感L2的差模電感為L(zhǎng)2dm ；L濾波電路(I)包括有共模電感L3，其中共模電感L3的共模電感為L(zhǎng)3cm，濾波電感L3的差模電感為L(zhǎng)3dm,上述差模電感Lldm、L2dm、L3dm分別由濾波電感L1、L2、L3的漏感充當(dāng)，Llcm與Cl構(gòu)成的CL濾波電路，L2cm與C2構(gòu)成的CL濾波電路，L3cm構(gòu)成L濾波電路，上述連接構(gòu)成L-CL-CL三階結(jié)構(gòu)的濾波電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于三相三電平三開(kāi)關(guān)PFC電路的EMI濾波器，前級(jí)CL濾波電路(I)所用的濾波電感LI及后級(jí)C L濾波電路(2 )所用的濾波電感L2的繞組均采用雙層繞法繞在磁環(huán)上，繞組從起頭端開(kāi)始繞制ー層，然后再繞第二層，最終收尾端在第二層引出。
全文摘要
本發(fā)明是一種用于三相三電平三開(kāi)關(guān)PFC電路的EMI濾波器。包括前級(jí)CL濾波電路(1)、后級(jí)CL濾波電路(2)及L濾波電路(3)，L濾波電路(3)的輸入端與工頻輸入連接，L濾波電路(3)的輸出端與后級(jí)CL濾波電路(2)的輸入端連接，前級(jí)CL濾波電路(1)的輸入端與后級(jí)CL濾波電路(2)的輸出端連接，前級(jí)CL濾波電路(1)的輸出端與PFC電路連接，上述連接構(gòu)成L-CL-CL三階結(jié)構(gòu)的濾波電路。本發(fā)明采用包括前級(jí)CL濾波電路、后級(jí)CL濾波電路及L濾波電路組成L-CL-CL三階結(jié)構(gòu)的濾波電路的結(jié)構(gòu)，前級(jí)CL濾波電路與后級(jí)CL濾波電路對(duì)中低頻共模噪聲有很好的濾波效果，L濾波電路對(duì)10MHz以上的高頻共模噪聲有很好的濾波效果，有效提高三電平三開(kāi)關(guān)PFC電路運(yùn)行的可靠性。
文檔編號(hào)H02M1/42GK103095122SQ20131005996
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月26日
發(fā)明者周映虹, 李志忠, 李優(yōu)新, 黃熙, 區(qū)建斌, 曾志剛, 劉于祥, 黎勉, 梁秀玲, 姚震, 劉方銘 申請(qǐng)人:廣東工業(yè)大學(xué), 廣州南方電力集團(tuán)科技發(fā)展有限公司