一种电压源型逆变器直流侧谐振的抑制方法及电路

摘要

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。

说明书

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：

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。