有源濾波器低開關(guān)損耗電路結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種有源濾波器低開關(guān)損耗電路結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型有源濾波器低開關(guān)損耗電路結(jié)構(gòu)包括IGBT三相逆變橋、MOSFET三相逆變橋和電容，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)IGBT三相逆變橋包括第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT、第四IGBT、第五IGBT、第六IGBT，MOSFET三相逆變橋包括第一MOSFET、第二MOSFET、第三MOSFET、第四MOSFET、第五MOSFET、第六MOSFET。
【專利說明】有源濾波器低開關(guān)損耗電路結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于三相有源濾波【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種有源濾波器低開關(guān)損耗電 路結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002] 電能是現(xiàn)代社會(huì)不可缺少的重要能源。供電系統(tǒng)中電能的質(zhì)量受到非線性負(fù)載的 影響，不可避免的產(chǎn)生諧波電流，降低能源利用效率，損害電力設(shè)備。諧波抑制裝置主要有 無源濾波器和有源濾波器。其中三相有源濾波器較無源濾波器具有更好的諧波補(bǔ)償性能， 但造價(jià)較高。
[0003] 作為利用電力電子器件進(jìn)行諧波補(bǔ)償?shù)难b置，三相有源濾波器具有很高的開關(guān)頻 率。傳統(tǒng)的三相有源濾波器對(duì)諧波電流進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，由于中低次諧波電流幅值較大，現(xiàn)有技 術(shù)所使用的補(bǔ)償電流調(diào)制方法，不會(huì)考慮功率管所承受的電壓與通過的電流的大小對(duì)開關(guān) 損耗的影響。這樣，當(dāng)通過電流較大，承受電壓較高時(shí)，有源濾波器開關(guān)損耗明顯，容易造成 設(shè)備的損壞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型就是針對(duì)上述問題，提供一種補(bǔ)償精度好的有源濾波器低開關(guān)損耗電 路結(jié)構(gòu)。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案，本實(shí)用新型有源濾波器低開關(guān) 損耗電路結(jié)構(gòu)包括IGBT三相逆變橋、M0SFET三相逆變橋和電容，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)IGBT三相逆 變橋包括第一 IGBT、第二IGBT、第三IGBT、第四IGBT、第五IGBT、第六IGBT，M0SFET三相逆 變橋包括第一 M0SFET、第二 M0SFET、第三 M0SFET、第四 M0SFET、第五 M0SFET、第六 M0SFET， 其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)第一 IGBT集電極、第二IGBT集電極、第三IGBT集電極、第一 M0SFET漏極、第二 M0SFET漏極、第三M0SFET漏極、電容一端相連，第四IGBT發(fā)射極、第五IGBT發(fā)射極、第六 IGBT發(fā)射極、第四M0SFET源極、第五M0SFET源極、第六M0SFET源極、電容另一端相連；第一 IGBT發(fā)射極、第四IGBT集電極、第一電感一端相連，第二IGBT發(fā)射極、第五IGBT集電極、第 二電感一端相連，第三IGBT發(fā)射極、第六IGBT集電極、第三電感一端相連，第一電感另一端 與交流電壓源Usa -端相連，第二電感另一端與交流電壓源Usb -端相連，第三電感另一端 與交流電壓源Use -端相連，電壓源Usa另一端、電壓源Usb另一端、電壓源Use另一端相 連接地。
[0006] 所述第一 M0SFET源極、第四M0SFET漏極、第四電感一端相連，第二M0SFET源極、 第五M0SFET漏極、第五電感一端相連，第三M0SFET源極、第六M0SFET漏極、第六電感一端 相連，第四電感另一端與A相諧波源相連，第五電感另一端與B相諧波源相連，第六電感另 一端與C相諧波源相連。
[0007] 作為一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型所述第一 IGBT集電極與第一二極管陰極相連，第 一二極管陽(yáng)極與第一 IGBT發(fā)射極相連；第二IGBT集電極與第二二極管陰極相連，第二二極 管陽(yáng)極與第二IGBT發(fā)射極相連；第三IGBT集電極與第三二極管陰極相連，第三二極管陽(yáng)極 與第三IGBT發(fā)射極相連；第四IGBT集電極與第四二極管陰極相連，第四二極管陽(yáng)極與第四 IGBT發(fā)射極相連；第五IGBT集電極與第五二極管陰極相連，第五二極管陽(yáng)極與第五IGBT 發(fā)射極相連；第六IGBT集電極與第六二極管陰極相連，第六二極管陽(yáng)極與第六IGBT發(fā)射極 相連。
[0008] 本實(shí)用新型有益效果。
[0009] 本實(shí)用新型有源濾波器低開關(guān)損耗電路結(jié)構(gòu)兩個(gè)三相逆變橋共用同一個(gè)直流側(cè) 電容，其中一側(cè)功率管具有較高的開關(guān)速度，用于補(bǔ)償幅值小的高次諧波電流，另一側(cè)功率 管為常規(guī)功率管，用于補(bǔ)償幅值大的中低次諧波電流；開關(guān)頻率低但能通過大電流的功率 管補(bǔ)償剩余的中低次諧波電流，能夠更好的發(fā)揮功率管的特性，解決現(xiàn)有補(bǔ)償電流調(diào)制方 法無法降低有源濾波器開關(guān)損耗的問題。
[0010] 由于開關(guān)管的開關(guān)損耗主要受開關(guān)管動(dòng)作時(shí)刻所通過電流和開關(guān)次數(shù)決定，所以 在開關(guān)管動(dòng)作的時(shí)刻，通過電流越大，開關(guān)損耗越大。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。本實(shí)用新型保護(hù)范圍 不僅局限于以下內(nèi)容的表述。
[0012] 圖1是本實(shí)用新型中有源濾波器的電路結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 如圖所示，本實(shí)用新型包括IGBT三相逆變橋、M0SFET三相逆變橋和電容，其結(jié) 構(gòu)要點(diǎn)IGBT三相逆變橋包括第一 IGBT、第二IGBT、第三IGBT、第四IGBT、第五IGBT、第六 IGBT，M0SFET三相逆變橋包括第一 M0SFET、第二M0SFET、第三M0SFET、第四M0SFET、第五 M0SFET、第六M0SFET，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)第一 IGBT集電極、第二IGBT集電極、第三IGBT集電極、第 一 M0SFET漏極、第二M0SFET漏極、第三M0SFET漏極、電容一端相連，第四IGBT發(fā)射極、第 五IGBT發(fā)射極、第六IGBT發(fā)射極、第四M0SFET源極、第五M0SFET源極、第六M0SFET源極、 電容另一端相連；第一 IGBT發(fā)射極、第四IGBT集電極、第一電感一端相連，第二IGBT發(fā)射 極、第五IGBT集電極、第二電感一端相連，第三IGBT發(fā)射極、第六IGBT集電極、第三電感一 端相連，第一電感另一端與交流電壓源Usa -端相連，第二電感另一端與交流電壓源Usb - 端相連，第三電感另一端與交流電壓源Use -端相連，電壓源Usa另一端、電壓源Usb另一 端、電壓源Use另一端相連接地。
[0014] 所述第一 M0SFET源極、第四M0SFET漏極、第四電感一端相連，第二M0SFET源極、 第五M0SFET漏極、第五電感一端相連，第三M0SFET源極、第六M0SFET漏極、第六電感一端 相連，第四電感另一端與A相諧波源相連，第五電感另一端與B相諧波源相連，第六電感另 一端與C相諧波源相連。
[0015] 所述第一 IGBT集電極與第一二極管陰極相連，第一二極管陽(yáng)極與第一 IGBT發(fā)射 極相連；第二IGBT集電極與第二二極管陰極相連，第二二極管陽(yáng)極與第二IGBT發(fā)射極相 連；第三IGBT集電極與第三二極管陰極相連，第三二極管陽(yáng)極與第三IGBT發(fā)射極相連； 第四IGBT集電極與第四二極管陰極相連，第四二極管陽(yáng)極與第四IGBT發(fā)射極相連；第五 IGBT集電極與第五二極管陰極相連，第五二極管陽(yáng)極與第五IGBT發(fā)射極相連；第六IGBT 集電極與第六二極管陰極相連，第六二極管陽(yáng)極與第六IGBT發(fā)射極相連。
[0016] 直流側(cè)電容右側(cè)的三相逆變橋由M0SFET組成，具有高開關(guān)頻率，但由于M0SFET本 身的特性，電流容量小，所以用來補(bǔ)償幅值低的高次諧波電流。左側(cè)的逆變橋由IGBT組成， IGBT不具有M0SFET那么高的開關(guān)頻率，但能通過較大的電流，故用來補(bǔ)償剩余的中低次諧 波電流。本實(shí)用新型的低開關(guān)損耗補(bǔ)償電流調(diào)制方法用于參與IGBT逆變橋的調(diào)制，以降低 IGBT在開關(guān)過程中的損耗。
[0017] 可以理解的是，以上關(guān)于本實(shí)用新型的具體描述，僅用于說明本實(shí)用新型而并非 受限于本實(shí)用新型實(shí)施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以 對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本實(shí) 用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 有源濾波器低開關(guān)損耗電路結(jié)構(gòu)，包括IGBT三相逆變橋、MOSFET三相逆變橋和 電容，其特征在于IGBT三相逆變橋包括第一 IGBT、第二IGBT、第三IGBT、第四IGBT、第五 IGBT、第六IGBT，MOSFET三相逆變橋包括第一 M0SFET、第二M0SFET、第三M0SFET、第四 MOSFET、第五MOSFET、第六MOSFET，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)第一 IGBT集電極、第二IGBT集電極、第三 IGBT集電極、第一 MOSFET漏極、第二MOSFET漏極、第三MOSFET漏極、電容一端相連，第四 IGBT發(fā)射極、第五IGBT發(fā)射極、第六IGBT發(fā)射極、第四MOSFET源極、第五MOSFET源極、第 六MOSFET源極、電容另一端相連；第一 IGBT發(fā)射極、第四IGBT集電極、第一電感一端相連， 第二IGBT發(fā)射極、第五IGBT集電極、第二電感一端相連，第三IGBT發(fā)射極、第六IGBT集電 極、第三電感一端相連，第一電感另一端與交流電壓源Usa -端相連，第二電感另一端與交 流電壓源Usb -端相連，第三電感另一端與交流電壓源Use -端相連，電壓源Usa另一端、 電壓源Usb另一端、電壓源Use另一端相連接地； 所述第一 MOSFET源極、第四MOSFET漏極、第四電感一端相連，第二MOSFET源極、第五 MOSFET漏極、第五電感一端相連，第三MOSFET源極、第六MOSFET漏極、第六電感一端相連， 第四電感另一端與A相諧波源相連，第五電感另一端與B相諧波源相連，第六電感另一端與 C相諧波源相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述有源濾波器低開關(guān)損耗電路結(jié)構(gòu)，其特征在于所述第一 IGBT集 電極與第一二極管陰極相連，第一二極管陽(yáng)極與第一 IGBT發(fā)射極相連；第二IGBT集電極與 第二二極管陰極相連，第二二極管陽(yáng)極與第二IGBT發(fā)射極相連；第三IGBT集電極與第三二 極管陰極相連，第三二極管陽(yáng)極與第三IGBT發(fā)射極相連；第四IGBT集電極與第四二極管陰 極相連，第四二極管陽(yáng)極與第四IGBT發(fā)射極相連；第五IGBT集電極與第五二極管陰極相 連，第五二極管陽(yáng)極與第五IGBT發(fā)射極相連；第六IGBT集電極與第六二極管陰極相連，第 六二極管陽(yáng)極與第六IGBT發(fā)射極相連。
【文檔編號(hào)】H02J3/01GK203911483SQ201420358087
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】王城鈞, 宿迎九, 劉挺, 劉斌, 于淼 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司沈陽(yáng)供電公司