逆变器滤波器设计.pdf

逆变器滤波器设计的知识点包括逆变电路的基本概念、分类、工业应用以及常用逆变电路结构等方面。 逆变电路是一种将直流电转换成交流电的电路，与整流电路相对应。逆变电路广泛应用于交流电动机的调速、UPS电源的输出以及感应交流加热电源等领域。根据逆变电路的应用场景，可以分为有源逆变和无源逆变两大类。有源逆变时，交流侧接电网，无源逆变时，交流侧接负载。 逆变器按照功率器件可分为半控器件逆变电路和全控器件逆变电路；按照输出波形可分为方波输出逆变器、正弦波输出逆变器和其他输出波形逆变器；按照输入直流电源形式则分为电压源逆变器和电流源逆变器。此外，逆变器的工业应用还包括变频变压电源VVVF（变频器）、恒频恒压电源CVCF（如UPS和其他电源）以及感应加热用交流电源等。 在逆变电路中，常用的电路结构主要有推挽、半桥、全桥三种。推挽逆变电路通过控制VT1和VT2的导通与截止，从而控制变压器一次侧的电压极性，实现负载侧的电压变化。半桥逆变电路则是VT1和VT2在一个周期内交替导通，输出电压为矩形波，幅值为直流电源电压的一半。全桥逆变电路通过VT1、VT2、VT3、VT4四个功率开关器件的通断控制，使得输出电压波形为标准的交流电波形。 电路分析的目的是为了理解逆变的工作原理，了解器件工作状态下的电压、电流波形，以及分析电流、电压之间的数值关系。例如，单相方波逆变电路在理想条件下，假设器件特性、电源特性、电路特性和负载特性都达到理想状态，可以忽略分布参数和寄生参数的影响，从而简化电路分析。 逆变电路的波形控制规律主要涉及功率器件的通断控制。如单相方波逆变电路中，VT1、VT3和VT2、VT4两个工作组分别控制输出交流电周期的一半时间，即各占半个周期。在实际应用中，为了实现平滑的电压或电流输出，逆变器经常需要配合滤波器使用，以滤除输出波形中的高次谐波，保证电源质量。 逆变器滤波器设计的核心在于选择和设计合适的滤波电路来降低输出波形中的噪声和纹波，这通常需要考虑到电路的工作频率、负载特性、成本以及体积等限制条件。滤波器设计是电源设计领域的一个重要分支，专业的电源设计工程师需要熟练掌握交流电路的理论知识，并对电力电子器件的特性有足够的了解，才能设计出满足特定应用需求的高性能逆变器滤波器。