并网逆变器滤波器的设计.pptVIP

并网逆变器滤波器的设计; 主要内容; 抑制输出电流的过分波动及浪涌冲击； 滤波作用，将开关动作所产生的高频电流成分滤除； 连接电网和逆变器，通过它可以控制并网电流的幅值和相位，可以实现功率因数等于1； 隔离逆变桥输出的电动势与电网电动势，保护全桥开关管，防止其受到电网侧高频暂态干扰的影响。; 滤波器类型的选择; LCL滤波器参数设计; LCL滤波器限制条件;1.逆变器侧电感设计 逆变侧电感L1的主要作用是抑制逆变器侧的电流纹波，因此逆变器电感L1的取值主要由输出最大电流纹波决定。 通常选取其电流纹波幅值为额定并网电流10%~25%， 单极性调制下，电感电流为 稳态时，电感电流增减量相等，故有 ;化简得 当Uc(t)=?Ua 时，?iL1最大，即 已知 故有 代入计算得 L1≥1mh ，电感L1=2mh 2.滤波电容设计 根据电容的无功功率来设计，一般选取滤波电容C上的无功功率低于10%，可得 代入计算得 C≦20uf ， 电容C=20uF ;; 不同文献对电网侧电感L2的取值不同，一般取L1/L2的比值在 4~6 之间比较合适，取电网侧电感0.4mH。 逆变器侧电感L1=2mh，网侧电感L2=0.4mh，电容C=20uF.计算出LCL滤波器谐振频率 ; 电感的制作; 磁芯材料性能简述; 磁芯材料性能简述; 设计逆变输出滤波器高频电感时，需要考虑谐波引起的涡流损耗，故磁芯应具有高电阻率。结合饱和磁感应强度、工作环境、材料的价格等因素，采用磁粉芯。 ;磁粉芯根据含磁性材料粉末的不同有4类：铁粉芯，铁硅铝 (Koolmu)，高磁通密度（铁镍磁粉），钼坡莫合金磁粉芯（MPP）。 在开关电源频率因铁粉芯损耗最大，铁粉磁芯很少应用，是磁粉芯中最差的。铁硅铝较好，皮莫合金最好,但价格最高，综合考虑采用铁硅铝磁粉芯。 ;根据美磁公司给出的电感设计手册来选取磁芯型号。(1) 计算产品的LI2  L=2mH ,I=15A，故LI2=450 mH·A2(2) 通过KoolMμ的LI2图，水平轴上的数值选定为450mH·A2。按照对应的纵向坐标，即可知道77735是满足上述要求的最佳选择。; 2.确定绕组匝数 (1)计算初始绕组匝数： 通过77735磁芯数据页，可发现该磁芯的电??因子(AL)为88nH/T2，计算空载绕组匝数，L为所需电感值。采用2个磁环，故每个所需的电感值为1mH： ，取整数为107匝 (2) 计算额定电流时磁场强度 (3)确定初始磁导率满载时的下降百分比，计算出满载时电感值 根据磁导率-磁场强度曲线，确定磁导率为初始磁导率的88%，额定电流时的电感值：L=1mH*88%=0.88mH （电感变化量低于20%） 绕组匝数满足要求。 若电感变化量高于20%，需要调整匝数，继而调整电感值，重新步骤(2)、(3)验证，直至电感值满足要求。 ; 电感的制作; 通常将电流密度减少到导体截面表层电流密度的1/e 处的深度叫做集肤深度Δ，即认为表面下深度为Δ的厚度导体流过导线的全部电流，而在Δ层以外的导体完全不流过电流，铜导线温度20℃、不同频率下的穿透深度, f=20kHz，代入公式计算得?=0.4673mm。为使导线均匀流过电流，所选导线的直径应小于2倍的集肤深度，即 D2?。 故选取导线规格为AWG23，直径为0.57mm的铜线。 ; 高频时，绕线直径越大，其损耗越大，因此往往采用多股线并联来取代同样面积的单股线，一般铜线电流密度J为5A/mm2，则每根直径0.57mm的导线通过的电流为 n=I/Im=11.6,取n=12，即12股导线作为一匝，可通过电流15A。 107匝、每匝12股直径为0.57mm的导线，可携带电流15A，总绕线面积为413.57mm2。77735的窗口面积为1550mm2，计算窗口填充率27% 。77735磁芯和AGW23的绕线能达到该电感器的所有要求。; 绕制电感;Thank you~！