CN103795230A - 一种电压源型逆变器直流侧谐振的抑制方法及电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电压源型逆变器直流侧谐振的抑制方法及电路，其中，所述方法包括：获取电压源型逆变器直流侧谐振回路的谐振参数；根据所述谐振参数，在所述电压源型逆变器直流侧谐振回路中设置阻尼电阻，以便所述电压源型逆变器直流侧谐振得到抑制；所述阻尼电阻为印刷电路板上导电物质构成的线路段。采用本发明提及的电压源型逆变器直流侧谐振的抑制方法及电路，不但能够灵活调节阻尼电阻的阻值，且散热相对较好，还可以降低系统成本，改善逆变器系统空间利用率。

Description

一种电压源型逆变器直流侧谐振的抑制方法及电路
技术领域
本发明涉及电子电路设计的技术领域，尤其涉及一种电压源型逆变器直流侧谐振的抑制方法及电路。
背景技术
在现有的电压源型逆变器直流侧，通常会存在直流支撑电容。所述直流支撑电容主要作用是吸收高幅值的脉动电流，阻止其在母线的阻抗上产生高幅值脉动电压，使逆变器端的电源电压波动保持在允许范围。此外，所述支撑电容还可以防止来自于直流母线上的电压过冲和瞬时过电压对逆变器的影响。然而，所述支撑电容由于其制造工艺均存在寄生电感，所述直流母线上也存在引线电感，因此，在直流母线与各支撑电容构成的回路上，通常会由所述引线电感与所述支撑电容产生谐振。因此，为了抑制谐振，通常需要在谐振回路中加入阻尼电阻。
当所述支撑电容采用电解电容时，由于所述电解电容的寄生电阻相对较大，有时可以当作谐振回路的阻尼电阻，但是，该寄生电阻通常无法满足谐振回路中阻尼电阻的需求。当所述支撑电容采用薄膜电容时（例如，光伏逆变系统中则需要薄膜电容），由于所述薄膜电容作为支撑电容存在时，薄膜电容的寄生电阻很小，无法起到阻尼作用。因此，在电解电容的寄生电阻值不合适或者使用薄膜电容作为支撑电容的情况下均需要加入额外的电阻器件作为阻尼电阻来抑制谐振。但是，由于所述阻尼电阻的阻值很小，但有一定的功率，而且其值的大小与谐振回路的电感、电容参数相关，所以在使用常规电阻器件作为阻尼电阻时，其阻值和功率上的限制使得这样的电阻器件不容易匹配，且这种阻尼电阻因存在损耗而增加散热量。
发明内容
本发明的实施例提供一种电压源型逆变器直流侧谐振的抑制方法及电路。为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种电压源型逆变器直流侧谐振的抑制方法，包括：
获取电压源型逆变器直流侧谐振回路的谐振参数；谐振回路中的电容、谐振回路中的电感、谐振回路在谐振点附近的电流；
根据所述谐振参数，在所述电压源型逆变器直流侧谐振回路中设置阻尼电阻，以便所述电压源型逆变器直流侧谐振得到抑制；所述阻尼电阻为印刷电路板上导电物质构成的线路段。
一种电压源型逆变器直流侧谐振的抑制电路，包括：
在所述电压源型逆变器直流侧谐振回路中设置阻尼电阻，以便所述电压源型逆变器直流侧谐振得到抑制；所述阻尼电阻为印刷电路板上导电物质构成的线路段；
所述阻尼电阻根据电压源型逆变器直流侧谐振回路的谐振参数进行设置。
本发明提供的一种电压源型逆变器直流侧谐振的抑制方法及电路，通过在直流母线、支撑电容构成的谐振回路上采用印刷电路板上导电物质构成的线路段作为阻尼电阻，不但能够灵活调节阻尼电阻的阻值，且散热相对较好，还可以降低系统成本，改善逆变器系统空间利用率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种电压源型逆变器直流侧谐振的抑制方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的一种电压源型逆变器直流侧谐振的抑制电路的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例提供的一种电压源型逆变器直流侧谐振的抑制方法及电路进行详细描述。
如图1所示，为本发明实施例提供的一种电压源型逆变器直流侧谐振的抑制方法；该方法包括：
S1:获取电压源型逆变器直流侧谐振回路的谐振参数；
所述谐振参数包括：谐振回路中的电容、谐振回路中的电感、谐振回路在谐振点附近的电流；根据所述谐振参数可以确定阻尼电阻。由于谐振参数匹配比较复杂，所以确定的阻尼电阻需要通过实验进行调节，达到合适的值。
S2:根据所述谐振参数，在所述电压源型逆变器直流侧谐振回路中设置阻尼电阻，以便所述电压源型逆变器直流侧谐振得到抑制；所述阻尼电阻为印刷电路板上导电物质构成的线路段。
需要说明的是，所述谐振回路电感包括:直流母线的引线电感和电容的寄生电感；
所述电容包括：支撑电容
所述谐振回路包括：直流母线（引线电感），支撑电容；例如：图2中的谐振回路可以为：附图中所示的椭圆标记I，标记II和标记III。
还需要说明的是，所述电压源型逆变器的印刷电路板上至少包括一个谐振回路；所述谐振回路的个数根据实际电路中支撑电容个数及直流母线的结构决定。
所述阻尼电阻可以设置于所述谐振回路中的任意合适位置；例如：直流母线上，或者在支撑电容附近等等。
如果正负直流母线分别分布于印刷电路板的两层上，则所述阻尼电阻还可以对称设置于所述正负直流母线上。
还需要说明的是，所述印刷电路板上导电物质包括：铜、铝以及其他合金物质。
还需要说明的是，所述线路段的长度、宽度和厚度通过如下公式确定：
Figure BDA00002352298100031
其中,ρ为导电物质的电阻率，单位Ω·m，L为所述线路段的长度，单位m;H为所述线路段的厚度，单位m;D为所述线路段的宽度，单位m；
公式中，线路段的厚度H，根据设计需求确定；
线路段的宽度D，根据通过所述阻尼电阻的电流，线路段的厚度H，阻尼电阻的温升确定。
如图2所示，为本发明实施例提供的一种电压源型逆变器直流侧谐振的抑制电路的结构示意图；其中，阻尼电阻为101，支撑电容为102，直流母线为103；
所述电压源型逆变器直流侧谐振的抑制电路，在所述电压源型逆变器直流母线103、支撑电容102构成的谐振回路上设置阻尼电阻101，以便所述电压源型逆变器直流侧谐振得到抑制；所述阻尼电阻101为印刷电路板上导电物质构成的线路段；
所述阻尼电阻101根据电压源型逆变器直流侧谐振回路的谐振参数进行设置。
其中，所述谐振参数包括：谐振回路中的电容、谐振回路中的电感、谐振回路在谐振点附近的电流值。
需要说明的是，所述印刷电路板上导电物质包括：铜、铝以及其他合金物质。
需要说明的是，所述电压源型逆变器的印刷电路板上至少包括一个谐振回路；所述谐振回路的个数根据实际电路中支撑电容个数及直流母线的结构决定。
如果正负直流母线分别分布于印刷电路板的两层上，则所述阻尼电阻对称设置于所述正负直流母线上。
本发明提供的一种电压源型逆变器直流侧谐振的抑制方法，通过在直流母线、支撑电容构成的谐振回路上采用印刷电路板上导电物质构成的线路段作为阻尼电阻，不但能够灵活调节阻尼电阻的阻值，且散热相对较好，还可以降低系统成本，改善逆变器系统空间利用率。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电压源型逆变器直流侧谐振的抑制方法，其特征在于，该方法包括：
获取电压源型逆变器直流侧谐振回路的谐振参数；
根据所述谐振参数，在所述电压源型逆变器直流侧谐振回路中设置阻尼电阻，以便所述电压源型逆变器直流侧谐振得到抑制；所述阻尼电阻为印刷电路板上导电物质构成的线路段。
2.根据权利要求1所述的电压源型逆变器直流侧谐振的抑制方法，其特征在于，所述谐振参数包括：谐振回路中的电容、谐振回路中的电感、谐振回路在谐振点附近的电流。
3.根据权利要求2所述的电压源型逆变器直流侧谐振的抑制方法,其特征在于，所述电压源型逆变器的印刷电路板上至少包括一个谐振回路；所述谐振回路的个数根据实际电路中支撑电容个数及直流母线的结构决定。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的电压源型逆变器直流侧谐振的抑制方法，其特征在于，如果正负直流母线分别分布于印刷电路板的两层上，则所述阻尼电阻对称设置于所述正负直流母线上。
5.根据权利要求4所述的电压源型逆变器直流侧谐振的抑制方法,其特征在于，所述印刷电路板上导电物质包括：铜、铝以及其他合金物质。
6.根据权利要求5所述的电压源型逆变器直流侧谐振的抑制方法,其特征在于，所述线路段的长度、宽度和厚度通过如下公式确定：
Figure FDA00002352298000011
其中,ρ为导电物质的电阻率，单位Ω·m，L为所述线路段的长度，单位m;H为所述线路段的厚度，单位m;D为所述线路段的宽度，单位m；
公式中，线路段的厚度H，根据设计需求确定；
线路段的宽度D，根据通过所述阻尼电阻的电流，线路段的厚度H，阻尼电阻的温升确定。
7.一种电压源型逆变器直流侧谐振的抑制电路，其特征在于，该电路包括：在所述电压源型逆变器直流侧谐振回路中设置阻尼电阻，以便所述电压源型逆变器直流侧谐振得到抑制；所述阻尼电阻为印刷电路板上导电物质构成的线路段；
所述阻尼电阻根据电压源型逆变器直流侧谐振回路的谐振参数进行设置。
8.根据权利要求7所述的电压源型逆变器直流侧谐振的抑制电路，其特征在于，所述谐振参数包括：谐振回路中的电容、谐振回路中的电感、谐振回路在谐振点附近的电流。
9.根据权利要求8所述的电压源型逆变器直流侧谐振的抑制电路,其特征在于，所述电压源型逆变器的印刷电路板上至少包括一个谐振回路；所述谐振回路的个数根据实际电路中支撑电容个数及直流母线的结构决定。
10.根据权利要求7至9中任意一项所述的电压源型逆变器直流侧谐振的抑制电路，其特征在于，如果正负直流母线分别分布于印刷电路板的两层上，则所述阻尼电阻对称设置于所述正负直流母线上。
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