CN206559223U - 一种电力电子装置及其直流母线的滤波电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电力电子装置及其直流母线的滤波电路，其中，所述滤波电路包括：第一类型电容，第二类型电容和用于调节电流的电感；第一类型电容与第二类型电容并联，第一类型电容与所述电感串联，如此设置，使得纹波电流主要流向第二类型电容，第一类型电容只流经很少的纹波电流，从而可综合两者的优点。所述电感为印制在电路板上的线圈走线，无需增加成本和电路板的空间。
Description
技术领域
本实用新型涉及滤波领域，具体涉及一种电力电子装置及其直流母线的滤波电路。
背景技术
电力电子变流装置是近一二十年以来迅速发展的一种智能装备，其通过对电能的变换和控制，获得稳定、可靠、节能的能量输出。电容在电力电子装置中主要起到储能和滤波的作用，特别是电解电容一直作为功率电源的滤波装置收到广泛使用，特别是中小功率的电力电子装置通常存在有母线电容(DC-Link)，这个单元的主要作用是滤除前级因pwm斩波等开关行为导致的高频成分，使得母线可以输出稳定的电压和能量，获得更高的输入输出性能，因此母线的控制是电力电子装置的一个重大技术核心。
目前大部分电力电子变流装置，特别是大功率并流装置，如光伏逆变器、风电逆变器、不间断电源、变频器、通信电源等通常采用电解电容作为直流母线的滤波电容，但电解电容由于其自身的构造和电解液的关系，其耐压较低，纹波电流较小，耐受温度不高，寿命较短的缺点，通常电解电容寿命无法高于15年，对于工业产品而言，其应用受到了限制，往往成为装置寿命的一个瓶颈，使得设计受到了较大限制；薄膜电容特性刚好相反，其耐压高、纹波电流大，耐温高，尤其寿命更长，通常能高于20年以上，因此在电源装置，尤其小功率电源装置中，经常采用薄膜电容进行母线的滤波，但由于薄膜电容容量较低，特别是单位容量的成本较高，因此在大功率装置中的使用受到了一定的限制。
因此，现有技术有待改进和提高。
实用新型内容
本申请提供一种电力电子装置及其直流母线的滤波电路，可综合两种电容的优点。
本实用新型提供一种直流母线的滤波电路，包括：第一类型电容，第二类型电容和用于调节电流的电感；第一类型电容与第二类型电容并联，第一类型电容与所述电感串联，所述电感为印制在电路板上的线圈走线。
所述的直流母线的滤波电路，其中，所述第一类型电容为电解电容，所述第二类型电容为薄膜电容或金属化膜电容器。
所述的直流母线的滤波电路，其中，所述电感的一端连接第二类型电容的一端，电感的另一端通过第一类型电容连接第二类型电容的另一端。
所述的直流母线的滤波电路，其中，形成所述电感的线圈走线为圆形、方形、矩形、菱形、三角形和椭圆形走线中的一种。
所述的直流母线的滤波电路，其中，形成所述电感的线圈走线为按规则或不规则形状环绕的一圈或多圈线圈。
所述的直流母线的滤波电路，其中，所述电感为空心电感。
一种电力电子装置，包括如上所述的直流母线的滤波电路。
所述的电力电子装置，其中，所述电力电子装置为光伏逆变器、风电逆变器、不间断电源、变频器、通信电源中的一种。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供一种电力电子装置及其直流母线的滤波电路，其中，所述滤波电路包括：第一类型电容，第二类型电容和用于调节电流的电感；第一类型电容与第二类型电容并联，第一类型电容与所述电感串联，如此设置，使得纹波电流主要流向第二类型电容，第一类型电容只流经很少的纹波电流，从而可综合两者的优点。所述电感为印制在电路板上的线圈走线，无需增加成本和电路板的空间。
附图说明
图1为本实用新型提供的直流母线的滤波电路一实施例的电路图；
图2为本实用新型提供的直流母线的滤波电路中，电感的线圈走线为圆形的结构示意图；
图3为本实用新型提供的直流母线的滤波电路中，电感的线圈走线为方形的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
本实用新型中用到的术语定义：
电力电子装置(power electronic equipment)由各类电力电子电路组成的装置。用于大功率电能的变换和控制。又称变流装置。它包括整流器、逆变器、直流变流器、交流变流器、各类电源和开关、电机调速装置、直流输电装置、感应加热装置、无功补偿装置、电镀电解装置、家用电器变流装置等。
电解电容是电容的一种，金属箔为正极(铝或钽)，与正极紧贴金属的氧化膜(氧化铝或五氧化二钽)是电介质，阴极由导电材料、电解质(电解质可以是液体或固体)和其他材料共同组成，电解电容被广泛用在电子领域作为滤波和储能的作用，点解电容明显的优点是容量大，单位容量成本低。
金属化膜电容器，在将双面金属化聚丙烯膜和非金属化聚丙烯膜进行卷取或者叠层所组成的金属化膜电容器，金属化薄膜电容有着明显的优点是其具有过大纹波电流能力及更高的耐压能力，同时因为不存在电解液的关系，其寿命往往更长。
下面通过具体实施例进行说明。本实用新型提供一种电力电子装置，其可以是光伏逆变器、风电逆变器、不间断电源、变频器、通信电源中的一种。请参阅图1，所述电力电子装置的直流母线的滤波电路包括：第一类型电容C1，第二类型电容C2和用于调节电流的电感L；第一类型电容C1与第二类型电容C2并联，第一类型电容C1与所述电感L串联，所述电感L为印制在电路板(PCB板)上的线圈走线。其中，所述第一类型电容C1为电解电容，所述第二类型电容C2为薄膜电容或金属化膜电容器。本实施例中，第二类型电容C2采用薄膜电容。
电感L的一端连接薄膜电容C2的一端，电感L的另一端通过电解电容C1连接薄膜电容C2的另一端。图1中的箭头方向即为纹波电流流向。
当直流母线采用薄膜电容和电解电容并联滤波时，纹波电流基本平均流向薄膜电容或电解电容，这时候的电解电容的纹波电流往往会超出规格要求，而薄膜电容的纹波电流并没有达到额定规格。故本实施例在电解电容上串入一个电感L，形成一定感抗，可以抑制纹波电流流向电解电容，从而解决了上述问题。本实用新型通过在PCB板上绘制的走线形成一个空心电感，这个空心电感可以形成一定的感量，达到抑制纹波电流的目的，这种方式无需使用焊接的电感器，不会增加成本和额外的PCB板空间，达到分配电解电容和薄膜电容并联时纹波电流的控制。
形成所述电感L的线圈走线为按规则或不规则形状环绕的一圈或多圈线圈。进一步的，形成所述电感的线圈走线为圆形(图2所示)、方形(图3所示)、矩形、菱形、三角形和椭圆形走线中的一种。
由此可知，本实用新型通过一种并联方式，最大限度发挥薄膜电容纹波电流大，寿命长的优势，将薄膜电容作为电力电子装置母线电容，同时并联一定的电解电容，达到系统对容量的需求。通过设置一个电感使其与电解电容串联，使得纹波电流主要流向薄膜电容，发挥薄膜电容纹波电流大的优势，电解电容只流经很少的纹波电流，使得电解电容温升很低，并达到长寿命的要求，综合发挥了电解电容和薄膜电容各自的优点。
以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (8)
1.一种直流母线的滤波电路，其特征在于，包括：第一类型电容，第二类型电容和用于调节电流的电感；第一类型电容与第二类型电容并联，第一类型电容与所述电感串联，所述电感为印制在电路板上的线圈走线。
2.如权利要求1所述的直流母线的滤波电路，其特征在于，所述第一类型电容为电解电容，所述第二类型电容为薄膜电容或金属化膜电容器。
3.如权利要求1或2所述的直流母线的滤波电路，其特征在于，所述电感的一端连接第二类型电容的一端，电感的另一端通过第一类型电容连接第二类型电容的另一端。
4.如权利要求1或2所述的直流母线的滤波电路，其特征在于，形成所述电感的线圈走线为圆形、方形、矩形、菱形、三角形和椭圆形走线中的一种。
5.如权利要求1或2所述的直流母线的滤波电路，其特征在于，形成所述电感的线圈走线为按规则或不规则形状环绕的一圈或多圈线圈。
6.如权利要求1或2所述的直流母线的滤波电路，其特征在于，所述电感为空心电感。
7.一种电力电子装置，其特征在于，包括如权利要求1-6任意一项所述的直流母线的滤波电路。
8.如权利要求7所述的电力电子装置，其特征在于，所述电力电子装置为光伏逆变器、风电逆变器、不间断电源、变频器、通信电源中的一种。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201720297036.XU CN206559223U (zh) | 2017-03-24 | 2017-03-24 | 一种电力电子装置及其直流母线的滤波电路 |
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| CN201720297036.XU CN206559223U (zh) | 2017-03-24 | 2017-03-24 | 一种电力电子装置及其直流母线的滤波电路 |
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|---|---|
| CN206559223U true CN206559223U (zh) | 2017-10-13 |
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Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220069726A1 (en) * | 2020-08-28 | 2022-03-03 | General Electric Renovables Espana, S.L. | Hybrid capacitor bank for a power conversion assembly |
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2017
- 2017-03-24 CN CN201720297036.XU patent/CN206559223U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US20220069726A1 (en) * | 2020-08-28 | 2022-03-03 | General Electric Renovables Espana, S.L. | Hybrid capacitor bank for a power conversion assembly |
| US11545910B2 (en) * | 2020-08-28 | 2023-01-03 | General Electric Renovables Espana, S.L. | Hybrid capacitor bank for a power conversion assembly |
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