CN202334291U - 一种变频器多级emi滤波电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种变频器多级EMI滤波电路，设置在三相电网通过整流电路与负载连接的三相输入线和直流母线上，包括三相共模电感、差模滤波电容、差模电容、共模电容、直流互感器、直流母线支撑电容和二阶差模电容。采用交流侧和直流侧配合的方式，构成多级滤波电路，能有效地解决滤波器件笨重，对负载适应性差的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于电磁兼容领域，具体涉及一种变频器多级EMI(ElectromagneticInterference，电磁干扰)滤波电路。
背景技术
由于变频器的主要器件为功率半导体，如IGBT、二极管、晶闸管等，而这些器件都工作在开关状态，会产生很高的和
从而形成差模干扰和共模干扰，即EMI。一般的，随着变频器功率的增加，EMI干扰会随之增强。随着世界各国对EMI限制越来越严格，EMI滤波电路在变频器中的作用越来越重要。现在市场上的变频器对EMI滤波电路的设计一般局限在变频器的交流输入侧，比较常用的手段是在进线上加X电容或Y电容进线简单的差模或共模滤波，有的还会加上一个共模电感，与Y电容构成一个两级滤波。这种一级或两级滤波如要达到较好的滤波效果必须将共模电感或电容的值取的很大，这样做会造成滤波电路体积过大或漏电流超标，而且它对电网和干扰源阻抗的适应性是很差的。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种变频器多级EMI滤波电路，能有效地解决滤波器件笨重，对负载适应性差的问题。
本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种变频器多级EMI滤波电路，设置在三相电网通过整流电路与负载连接的三相输入线和直流母线上，其特征在于：三相电网与整流电路之间串接三相共模电感；
在三相共模电感前连接三个差模滤波电容，三个差模滤波电容以星型连接的方式接在三相输入线之间，差模滤波电容与三相共模电感构成差模滤波电路；
在三相共模电感后连接三个差模电容和一个共模电容，三个差模电容以星型连接的方式接在三相输入线之间，其中性点通过上述共模电容接地，同时共模电容还并联一个电阻，三相共模电感、三个差模电容和一个共模电容构成差模共模混合滤波电路；
整流电路与负载之间的直流母线上连接直流电抗器，直流电抗器带有两个共磁芯的线圈，并分别接在正负直流母线上，线圈的同名端与电流输入方向连接；
直流电抗器后的正负直流母线分别通过一个直流共模电容接地，直流共模电容与直流电抗器构成直流共模滤波电路；
直流电抗器后的正负直流母线之间分别连接直流母线支撑电容和二阶差模电容，直流电抗器、直流母线支撑电容和二阶差模电容构成二阶差模滤波电路。
按上述方案，所述的差模滤波电容、差模电容和共模电容均为金属化薄膜电容。
按上述方案，所述的三个差模电容每个分别并联一个小差模电容，小差模电容的电容值小于差模电容。
按上述方案，所述的差模电容比小差模电容的容值大2个数量级。
按上述方案，所述的电阻的取值范围为10-100kΩ。
本实用新型的有益效果为：本实用新型设置在三相电网通过整流电路与负载连接的三相输入线和直流母线上，采用交流侧和直流侧配合的方式，构成多级滤波电路，能有效地解决滤波器件笨重，对负载适应性差的问题。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的电路原理图。
具体实施方式
图1为本实用新型一实施例的电路原理图，包括三相共模电感、差模滤波电容、差模电容、共模电容、直流互感器、直流母线支撑电容和二阶差模电容。本实施例中的整流电路Q1为三相不控整流桥。
在三相电网与整流电路Q1之间串接三相共模电感L1，采用铁氧体或其他具有良好高频的磁性材料构成，其作用是隔断三相电网和变频器相互之间的共模干扰。
在三相共模电感L1前连接三个差模滤波电容C1、C2、C3构成差模滤波电路，三个差模滤波电容C1、C2、C3以星型连接的方式接在三相输入线之间。差模滤波电路将来自电网的差模干扰滤除，保证后续的变频器电路不受电网的干扰。
在三相共模电感L1后连接差模电容和共模电容构成差模共模混合滤波电路。三个差模电容C4、C6、C8以星型连接的方式接在三相输入线之间，其中性点再通过一个共模电容C10接地，同时共模电容C10还并联一个几十k的电阻R1；三个差模电容每个分别并联一个小差模电容，即C4与C5并联、C6与C7并联、C8与C9并联。这6个电容的取值不同，可使C4＝C6＝C8＞C5＝C7＝C9，其中C4比C5高两个数量级，这样做的目的是利用不同容值的金属薄膜电容的有效滤波频段不同，保证滤波电路在考核的滤波范围内有效。然后这三对电容同样采用星型连接方式，它们的主要作用是滤除来自变频器内部的差模干扰，以免变频器对电网造成EMI干扰。C10接在三对电容的中性点，相当于和电容C4-C9串联，构成共模滤波电路。由于电容C4-C9的中性点电位和电网在低频端是近似的，所以C10的取值将传统的共模电容可大很多，而不会造成漏电流过大的问题。
对于电网共模干扰，L1和C4-C10构成一个LC二阶共模滤波电路；对于变频器共模干扰，L1和C4-C10构成一个CL二阶共模滤波电路。
整流电路Q1与负载之间的直流母线上连接用于提高整流功率因数的直流电抗器L2，该直流电抗器的磁芯采用高频磁性材料制成，直流电抗器L2带有两个共磁芯的线圈，并分别接在正负直流母线上，线圈的同名端与电流输入方向连接；直流电抗器L2后的正负直流母线分别通过一个直流共模电容C13、C14接地，直流共模电容C13、C14与直流电抗器L2构成直流共模滤波电路。直流电抗器L2和连接在正负直流母线之间的直流母线支撑电容C11和二阶差模电容C12构成一个二阶差模滤波电路，本实施例中C11是铝电解电容，C12是薄膜电容，其中C11的低频性能好，而高频段基本无作用，C12就是弥补C11在高频的作用。
同时，直流电抗器L2在绕组过程中通过控制工艺，将漏感做的稍微大点，这样L2的漏感分别和C13、C14构成LC共模滤波电路，它们的作用是滤除来自变频器后续电机侧的共模干扰。
Claims (5)
1.一种变频器多级EMI滤波电路，设置在三相电网通过整流电路与负载连接的三相输入线和直流母线上，其特征在于：三相电网与整流电路之间串接三相共模电感；
在三相共模电感前连接三个差模滤波电容，三个差模滤波电容以星型连接的方式接在三相输入线之间，差模滤波电容与三相共模电感构成差模滤波电路；
在三相共模电感后连接三个差模电容和一个共模电容，三个差模电容以星型连接的方式接在三相输入线之间，其中性点通过上述共模电容接地，同时共模电容还并联一个电阻，三相共模电感、三个差模电容和一个共模电容构成差模共模混合滤波电路；
整流电路与负载之间的直流母线上连接直流电抗器，直流电抗器带有两个共磁芯的线圈，并分别接在正负直流母线上，线圈的同名端与电流输入方向连接；
直流电抗器后的正负直流母线分别通过一个直流共模电容接地，直流共模电容与直流电抗器构成直流共模滤波电路；
直流电抗器后的正负直流母线之间分别连接直流母线支撑电容和二阶差模电容，直流电抗器、直流母线支撑电容和二阶差模电容构成二阶差模滤波电路。
2.根据权利要求1所述的变频器多级EMI滤波电路，其特征在于：所述的差模滤波电容、差模电容和共模电容均为金属化薄膜电容。
3.根据权利要求1所述的变频器多级EMI滤波电路，其特征在于：所述的三个差模电容每个分别并联一个小差模电容，小差模电容的电容值小于差模电容。
4.根据权利要求3所述的变频器多级EMI滤波电路，其特征在于：所述的差模电容比小差模电容的容值大2个数量级。
5.根据权利要求1所述的变频器多级EMI滤波电路，其特征在于：所述的电阻的取值范围为10-100 
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011204666583U CN202334291U (zh) | 2011-11-22 | 2011-11-22 | 一种变频器多级emi滤波电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN2011204666583U CN202334291U (zh) | 2011-11-22 | 2011-11-22 | 一种变频器多级emi滤波电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202334291U true CN202334291U (zh) | 2012-07-11 |
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ID=46446256
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN2011204666583U Expired - Lifetime CN202334291U (zh) | 2011-11-22 | 2011-11-22 | 一种变频器多级emi滤波电路 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN202334291U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102386760A (zh) * | 2011-11-22 | 2012-03-21 | 中冶南方（武汉）自动化有限公司 | 一种变频器多级emi滤波电路 |
| CN106787832A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-05-31 | 北京北广科技股份有限公司 | 一种无开关电源的射频电源供电电路 |
-
2011
- 2011-11-22 CN CN2011204666583U patent/CN202334291U/zh not_active Expired - Lifetime
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