一種自掉電恢復(fù)有源濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種有源電力濾波器，更具體地說，它涉及一種自掉電恢復(fù)有源濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]有源電力濾波器(APF)是一種用于動態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無功的新型電力電子裝置，它能夠?qū)Υ笮『皖l率都變化的諧波以及變化的無功進(jìn)行補(bǔ)償。是采用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和基于高速DSP器件的數(shù)字信號處理技術(shù)制成的新型電力諧波治理專用設(shè)備。它由指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路兩個主要部分組成。指令電流運(yùn)算電路實時監(jiān)視線路中的電流，并將模擬電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，送入高速數(shù)字信號處理器(DSP)對信號進(jìn)行處理，將諧波與基波分離，并以脈寬調(diào)制(PWM)信號形式向補(bǔ)償電流發(fā)生電路送出驅(qū)動脈沖，驅(qū)動IGBT或IPM功率模塊，生成與電網(wǎng)諧波電流幅值相等、極性相反的補(bǔ)償電流注入電網(wǎng)，對諧波電流進(jìn)行補(bǔ)償或抵消，主動消除電力諧波。
[0003]現(xiàn)在市場上最常見的是:并聯(lián)型有源濾波電器(參照圖1所示)，其電路包括驅(qū)動電路、控制器、電流檢測電路、外部三相輸入電路、濾波主電路和保護(hù)電路。保護(hù)電路檢測電路中過流過壓的情況，并通過快速關(guān)斷裝置對整個濾波器電源進(jìn)行關(guān)斷，其中外部三相輸入電路有三個互感器組成，分別原邊繞組同名端接于外部三相輸入電路，其命名分別為X相外部三相輸入電路、Y相外部三相輸入電路、Z相外部三相輸入電路，異名端接外部負(fù)載，三個互感器的副邊繞組與濾波主電路連接。濾波主電路由防止電壓跳變的濾波阻抗、由六個IGBT開關(guān)組成的三相橋式整流電路，而且在六個IGBT開關(guān)上分別設(shè)置有六個快速二極管，分為三個濾波電路，X相濾波電路、Y相濾波電路、Z相濾波電路。用于IGBT開關(guān)的死區(qū)保護(hù)。濾波主電路的IGBT開關(guān)組的導(dǎo)通和關(guān)斷由控制器控制，控制器通過電流檢測電路(高通濾波電路)檢測到諧波，通過其運(yùn)算轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，再由驅(qū)動電路控制濾波主電路IGBT開關(guān)的通斷。
[0004]現(xiàn)有的有源電力濾波器當(dāng)總開關(guān)被開啟后，由于其主控芯片受控于諧波而工作，且由于其一般工頻較大，雖然控制電流較小，但是長時間使用必然會對其主控芯片壽命造成影響，如果在沒有基波電流輸入的情況下使IGBT和主控芯片一直保持在工作狀態(tài)，雖然濾波器的輸出不會造成較大的影響，但是在這種情況下，不可避免地會有較大的無功損失。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種自動檢測其諧波電流，并可在無諧波電流的情況下自動掉電，重新輸入諧波時又自動啟動的有源電力濾波器。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了如下技術(shù)方案:一種自掉電恢復(fù)有源濾波器，包括驅(qū)動電路、控制器、電流檢測電路、外部三相輸入電路、濾波主電路，還包括低功耗自掉電電路，所述低功耗自掉電電路耦接于濾波主電路和外部三相輸入電路之間形成的結(jié)點(diǎn)，所述低功耗自掉電電路包括感應(yīng)電路，耦接于濾波主電路和外部三相輸入電路形成的結(jié)點(diǎn)，用于低功耗自掉電電路和濾波主電路之間的隔離和降壓，輸出幅值較低的三相交流電；整流電路，耦接于感應(yīng)電路，用于將感應(yīng)電路中輸出的三相交流電整流成便于檢測的直流電；基波判準(zhǔn)電路，耦接于整流電路，當(dāng)基波不存在時輸出掉電信號，當(dāng)基波存在時輸出復(fù)位信號；第一掉電開關(guān)組，耦接于濾波主電路和外部三相輸入電路之間，當(dāng)接收到掉電信號時，跳斷濾波主電路和外部三相輸入電路的連接，接收到復(fù)位信號復(fù)位；第二掉電開關(guān)，耦接于控制器的供電管腳和控制器供電電源之間，當(dāng)接收到掉電信號時，跳斷控制器和控制器供電電源之間的連接，接收到復(fù)位信號復(fù)位。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:通過感應(yīng)電路將外部三相電壓降壓，通過整流電路將外部三相輸入的交流電變?yōu)榭梢詼y其電壓值的直流電，然后再通過保護(hù)主電路對直流電電壓值進(jìn)行檢測，如果被檢測的直流電壓值低于第一預(yù)設(shè)值，那么判斷為該電路處于無基波的狀態(tài)，此時就可以將電路進(jìn)入低功耗模式，以保證控制器和IGBT不會一直處于工作狀態(tài)，一旦外部直流電壓重新升高至第二預(yù)設(shè)值，則判斷基波電流重新獲取，通過判斷可復(fù)位該裝置重新進(jìn)入正常使用狀態(tài)。
[0008]本實用新型可以進(jìn)一步設(shè)置為:三相電壓互感器，其原邊繞組的三個接線端子分別耦接于外部三相輸入電路的三個輸入端，其副邊繞組三個接線端子耦接于整流電路。將其輸入端交流電壓降壓，可以在起到隔離作用的同時，減小低功耗自掉電電路的功耗。
[0009]本實用新型可以進(jìn)一步設(shè)置為:所述整流電路包括第一整流橋，一端接于感應(yīng)電路，另一端耦接于保護(hù)主電路；第二整流橋，一端接于感應(yīng)電路，另一端耦接于保護(hù)主電路；第三整流橋，一端接于感應(yīng)電路，另一端耦接于保護(hù)主電路；濾波電容，耦接于感應(yīng)電路。通過三個整流橋整流，可以將三相交流電變?yōu)榭梢詼y量其電壓值的直流電，便于保護(hù)主電路的測量，而且結(jié)構(gòu)簡單，成本相對較低，節(jié)約了經(jīng)濟(jì)。
[0010]本實用新型可以進(jìn)一步設(shè)置為:所述基波判準(zhǔn)電路包括基準(zhǔn)部，耦接于整流電路，提供基準(zhǔn)電壓；第一比較部，耦接于直流電源和地端之間，提供第一比較電壓；第二比較部，耦接于直流電源和地端之間，提供第二比較電壓；第一判斷部，耦接于第一比較部和基準(zhǔn)部，當(dāng)基準(zhǔn)電壓小于第一比較電壓時，輸出第一信號；第二判斷部，耦接于第二比較部和基準(zhǔn)部，當(dāng)基準(zhǔn)電壓大于第二比較電壓時，輸出第二信號；邏輯部，耦接于第一判斷部和第二判斷部，當(dāng)接收到第一信號時，輸出高位信號，當(dāng)接收到第二信號時，輸出低位信號；響應(yīng)部，耦接于邏輯部，當(dāng)接收到高位信號時，輸出掉電信號，當(dāng)接收到低位信號時，輸出復(fù)位信號。
[0011]本實用新型可以進(jìn)一步設(shè)置為:所述基準(zhǔn)部包括依次串聯(lián)設(shè)置的第一電阻，第二電阻和第三電阻，所述第一電阻和第二電阻之間的節(jié)點(diǎn)提供基準(zhǔn)電壓，所述第三電阻為可調(diào)電阻。通過三個電阻的分壓設(shè)置，可以保證其基準(zhǔn)電壓進(jìn)行分壓輸出，使其幅值在可適應(yīng)范圍內(nèi)，第三電阻設(shè)置為可調(diào)電阻，用戶可以根據(jù)使其情況調(diào)節(jié)第三電阻的阻值，以保證其低功耗掉電裝置不會出現(xiàn)誤關(guān)斷的情況。
[0012]本實用新型可以進(jìn)一步設(shè)置為:所述第一比較部包括依次串聯(lián)設(shè)置的第四電阻，第五電阻和第六電阻，所述第四電阻和第五電阻之間的節(jié)點(diǎn)提供第一比較電壓，所述第六電阻為可調(diào)電阻，所述第二比較部包括依次串聯(lián)設(shè)置的第七電阻、第八電阻和第九電阻，所述第七電阻和第八電阻之間的節(jié)點(diǎn)提供第二比較電壓，所述第九電阻為可調(diào)電阻。通過三個電阻的分壓設(shè)置，可以保證其基準(zhǔn)電壓進(jìn)行分壓輸出，使其幅值在可適應(yīng)范圍內(nèi)，第六電阻和第九電阻設(shè)置為可調(diào)電阻，用戶可以根據(jù)使其情況調(diào)節(jié)第六電阻和第九電阻的阻值，以保證其低功耗掉電裝置不會出現(xiàn)誤關(guān)斷的情況。
[0013]本實用新型可以進(jìn)一步設(shè)置為:所述第一判斷部包括第一比較器，其正輸入端接收第一比較電壓，其負(fù)輸入端接收基準(zhǔn)電壓；所述第二判斷部包括第二比較器，其正輸入端接收基準(zhǔn)電壓，其負(fù)輸入端接收第二比較電壓。通過第一比較器和第二比較器的設(shè)置可以在保證響應(yīng)速度的前提下，比較各個電壓值，判斷基波存在。
[0014]本實用新型可以進(jìn)一步設(shè)置為:所述邏輯部包括一非門，其輸入端接于第二比較器輸出端；一二輸入與門，其一輸入端接于第一比較器輸出端，其另一輸入端接于非門的輸出端。通過一非門和一二輸入與門的設(shè)置，可以實現(xiàn)當(dāng)輸入的電壓幅值小于第一預(yù)設(shè)值(第一比較部決定)時，輸出高電平至響應(yīng)電路，當(dāng)輸入的電壓幅值大于第二預(yù)設(shè)值時(第二比較部決定)，輸出低電平用于復(fù)位該信號。
[0015]本實用新型可以進(jìn)一步設(shè)置為:所述響應(yīng)部包括開關(guān)管，其控制極耦接于第一比較器的輸出端，其被控端一端接于電源高電平，另一端耦接有一繼電器，所述繼電器控制所述第一掉電開關(guān)組和第二掉電開關(guān)動作；指示燈，并聯(lián)于所述繼電器。當(dāng)繼電器控制進(jìn)行掉電時，同時，指示燈會導(dǎo)通，以提醒使用者目前處于掉電狀態(tài)或正常工作狀態(tài)。這種響應(yīng)方式可以保證了響應(yīng)速度的前提下，保證功耗不會太大。
[0016]本實用新型可以進(jìn)一步設(shè)置為:所述第一整流橋包括第一整流二極管，其陽極耦接于感應(yīng)電路，其陰極耦接于保護(hù)主電路；第二整流二極管，其陰極耦接于所述第一整流二極管陽極，其陽極耦接于保護(hù)主電路；所述第二整流橋包括第三整流二極管，其陽極耦接于感應(yīng)電路，其陰極耦接于保護(hù)主電路；第四整流二極管，其陰極耦接于所述第三整流二極管陽極，其陽極耦接于保護(hù)主電路；所述第三整流橋包括第五整流二極管，其陽極耦接于感應(yīng)電路，其陰極耦接于保護(hù)主電路；第六整流二極管，其陰極耦接于所述第五整流二極管陽極，其陽極耦接于保護(hù)主電路。通過六個整流二極管整流橋整流，可以將三相交流電變?yōu)榭梢詼y量其電壓值的直流電，便于保護(hù)主電路的測量，而且結(jié)構(gòu)簡單，成本相對較低，節(jié)約了經(jīng)濟(jì)。
[0017]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型提供了如下有益效果:通過低功耗掉電電路的設(shè)置，當(dāng)有源濾波器保持運(yùn)行時，檢測到基波無輸入，即使諧波仍然存在，也會跳斷控制器和IGBT的工作，使電路處于低功耗狀態(tài)，同時當(dāng)檢測到基波電流輸入時，由會自動復(fù)位，使其工作在正常狀態(tài)，并提醒使用者該工作狀態(tài)。
【附圖說明】
[0018]圖1為傳統(tǒng)并聯(lián)型有源濾波電路電路圖；
[0019]圖2為帶低功耗自掉電電路的有源濾波電路電路圖；
[0020]圖3為圖2中低功耗自掉電電路電路圖；
[0021]附圖標(biāo)記:A、低功耗自掉電電路；1、外部三相輸入電路；2、濾波主電路；3、感應(yīng)電路；31、三相原邊繞組；32、三相副邊繞組；4、整流電路；51、基準(zhǔn)部；52、第一比較部；53、第二比較部；54、第一判斷部；55、第二判斷部；56、邏輯部；57、響應(yīng)部；6、控制器。
【具體實施方式】
[0022]參照圖1至圖3對本實用新型的實施例做進(jìn)