一种带欠压保护的有源电力滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种带欠压保护的有源电力滤波器，包括驱动电路、控制器、电流检测电路、外部三相输入电路、滤波主电路，耦接于滤波主电路和外部三相输入电路之间形成的结点；所述欠压保护电路包括：感应电路，耦接于滤波主电路和外部三相电路形成的结点，用于欠压保护电路和滤波主电路之间的隔离和降压；整流电路，耦接于感应电路，用于将输入的三相交流电整流成便于检测的直流电源；保护主电路，耦接于整流电路，用于检测欠压情况；保护开关，响应于保护主电路，耦接于滤波主电路和外部三相输入电路之间，用于外部三相电路欠压时切断滤波主电路和外部三相电路的连耦接关系。通过这种结构，对外部三相电路欠压时起到一个保护的作用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种有源电力滤波器，更具体地说，它涉及一种带欠压保护的有源电力滤波器。 
技术介绍
有源电力滤波器(APF)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。是采用现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理专用设备。它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。指令电流运算电路实时监视线路中的电流，并将模拟电流信号转换为数字信号，送入高速数字信号处理器(DSP)对信号进行处理，将谐波与基波分离，并以脉宽调制(PWM)信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲，驱动IGBT或IPM功率模块，生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网，对谐波电流进行补偿或抵消，主动消除电力谐波。 现在市场上最常见的是：并联型有源滤波电器(参照图1所示)，其电路包括驱动电路、控制器、电流检测电路、外部三相输入电路、滤波主电路和保护电路。保护电路检测电路中过流过压的情况，并通过快速关断装置对整个滤波器电源进行关断，其中外部三相输入电路有三个互感器组成，分别原边绕组同名端接于外部三相电路，其命名分别为X相外部三相输入电路、Y相外部三相输入电路、Z相外部三相输入电路，异名端接外部负载，三个互感器的副边绕组与滤波主电路连接。滤波主电路由防止电压跳变的滤波阻抗、由六个IGBT开关组成的三相桥式整流电路，而且在六个IGBT开关上分别设置有六个快速二极管，分为三个滤波电路，X相滤波电路、Y相滤波电路、Z相滤波电路。用于IGBT开关的死区保护。滤波主电路的IGBT开关组的导通和关断由控制器控制，控制器通过电流检测电路(高通滤波电路)检测到谐波，通过其运算转化为数字信号，再由驱动电路控制滤波主电路IGBT开关的通断。 现有的有源电力滤波器都是采用欠压集成电路的保护方式，通过芯片处理比较，达到欠压保护的效果，但是现有的集成电路成本要高很多，而且处理过程中容易出现信号冲突，导致保护延时，或者失灵跳断。但是滤波器自身电路欠压保护能力较差，电路中电压一旦达不到原有的要求，那么有源滤波器会因为供电不足而使补偿出现较大的误差，而且容易使内部其他电路造成短路或者损毁，所以提升有源电力滤波器自身欠压保护能力是目前市场上有源电力滤波器产品的需求。 
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种带欠压保护的有源电力滤波器。 为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：一种带欠压保护的有源电力滤波器，包括驱动电路、控制器、电流检测电路、外部三相输入电路、滤波主电路，耦接于滤波主电路和外部三相输入电路之间形成的结点；其特征在于：所述欠压保护电路包括：感应电路，耦接于滤波主电路和外部三相电路形成的结点，用于欠压保护电路和滤波主电路之间的隔离和降压，输出幅值较低的三相交流电；整流电路，耦接于感应电路，用于将感应电路中输出的三相交流电整流成便于检测的直流电；保护主电路，耦接于整流电路，用于检测直流电欠压情况；保护开关，响应于保护主电路，耦接于滤波主电路和外部三相输入电路之间，用于外部三相电路欠压时切断滤波主电路和外部三相电路的耦接关系。 与现有技术相比，本技术的优点在于：通过感应电路将外部三相电压降压，通过整流电路将外部三相输入的交流电变为可以测其电压值的直流电，然后再通过保护主电路对直流电电压值进行检测，如果被检测的直流电压值低于预设值，那么保护主电路控制保护开关断开，达到有源电力滤波器与外部三相电路隔离的效果，很好的在欠压时保护了有源电力滤波器。当外部三相电路电压正常时，可以再将保护开关闭合，使有源电力滤波器正常工作，这样一来，即节约了经济，有很好地保护了有源滤波器，又由于将原有的集成电路转变为简单的模拟电路，就不会在处理器上产生信号冲突。 本技术可以进一步设置为：所述感应电路包括三相电压互感器；其原边绕组三个耦接线端子分别耦接于外部三相输入电路三个输入端；其副边绕组三个耦接线端子耦接于整流电路，将其输入端交流电压降压，可以在起到隔离作用的同时，减小欠压保护电路的功耗。 本技术可以进一步设置为：所述整流电路包括：第一整流桥，一端接于感应电路，另一端耦接于保护主电路；第二整流桥，一端接于感应电路，另一端耦接于保护主电路；第三整流桥，一端接于感应电路，另一端耦接于保护主电路；滤波电容，耦接于感应电路。 本技术可以进一步设置为：所述第一整流桥包括：第一整流二极管，其阳极耦接于感应电路，其阴极耦接于保护主电路；第二整流二极管，其阴极耦接于所述第一整流二极管阳极，其阳极耦接于保护主电路；所述第二整流桥包括：第三整流二极管，其阳极耦接于感应电路，其阴极耦接于保护主电路；第四整流二极管，其阴极耦接于所述第三整流二极 管阳极，其阳极耦接于保护主电路；所述第三整流桥包括：第五整流二极管，其阳极耦接于感应电路，其阴极耦接于保护主电路；第六整流二极管，其阴极耦接于所述第五整流二极管阳极，其阳极耦接于保护主电路。通过六个整流二极管整流，可以将三相交流电变为可以测量其电压值的直流电，便于保护主电路的测量，而且结构简单，成本相对较低，节约了经济。 本技术可以进一步设置为上述报警电路包括：所述保护主电路包括：检测电路，耦接于电容，用于检测电容量端的电压值是否正常；分压电路，一端耦接于滤波电容正极，另一端耦接于检测电路，用于输入电压的分压；控制电路，耦接于分压电路，用于控制保护开关是否跳断；开关电路，耦接于控制电路，用于跳断保护开关。通过检测电路实时检测直流电的电压值，再经过分压电路分压，得到一个可以与电压标准值比较的测试电压值，如果分压电路输入的电压值低于预设的电压标准值，那么控制电路发送一个控制信号，开关电路收到改信号，使保护开关跳断，通过几个电路的配合工作，可以使欠压保护更加准确。 本技术可以进一步设置为：所述检测电路包括：稳压二极管，其阴极耦接于滤波电容正极；第一电阻，一端耦接于稳压二极管阳极，另一端耦接于滤波电容负极；NPN硅管，其基极耦接于稳压管阳极，其集电集耦接于稳压管阴极；第二电阻，一端耦接于NPN硅管发射极，另一端耦接于分压电路，通过稳压二极管的稳压特性，一旦滤波电容两端电压值低于稳压二极管耐压值，稳压二极管关断，就可以使输入的电压值突然减小，NPN硅管的基极电压减小，使NPN硅管发射集电压减小，起到一个检测的效果。 本技术可以进一步设置为：所述分压电路包括：第三电阻，一端耦接于滤波电容正极，另一端耦接于第二电阻；第四电阻，一端耦接于第三电阻，另一端耦接于第一电阻。通过两个电阻的分压，可起到对输入控制电路的电压起到调节作用。 本技术可以进一步设置为：所述控制电路包括：第五电阻，一端耦接于滤波电容负极；第六电阻，一端耦接于滤波电容负极；可控硅，其控制级耦接于第二电阻，其阴极耦接于第六电阻，其阳极耦接于第五电阻。一旦可控硅控制级电压减小，可控硅关断，那么可控硅所在的支路中不再有电流流过；起到一个检测的效果。 本技术可以进一步设置为：所述开关电路包括：第七电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带欠压保护的有源电力滤波器，包括驱动电路、控制器、电流检测电路、外部三相输入电路、滤波主电路，欠压保护电路其特征在于：所述欠压保护电路耦接于滤波主电路和外部三相输入电路之间形成的结点，所述欠压保护电路包括：感应电路，耦接于滤波主电路和外部三相电路形成的结点，用于欠压保护电路和滤波主电路之间的隔离和降压，输出幅值较低的三相交流电；整流电路，耦接于感应电路，用于将感应电路中输出的三相交流电整流成便于检测的直流电；保护主电路， 耦接于整流电路，用于检测直流电是否欠压；保护开关，响应于保护主电路，且耦接于滤波主电路和外部三相输入电路之间，用于外部三相电路欠压时切断滤波主电路和外部三相电路的耦接关系。

【技术特征摘要】
1.一种带欠压保护的有源电力滤波器，包括驱动电路、控制器、电流检测电路、外部三相输入电路、滤波主电路，欠压保护电路其特征在于：所述欠压保护电路耦接于滤波主电路和外部三相输入电路之间形成的结点，所述欠压保护电路包括：
感应电路，耦接于滤波主电路和外部三相电路形成的结点，用于欠压保护电路和滤波主电路之间的隔离和降压，输出幅值较低的三相交流电；
整流电路，耦接于感应电路，用于将感应电路中输出的三相交流电整流成便于检测的直流电；
保护主电路， 耦接于整流电路，用于检测直流电是否欠压；
保护开关，响应于保护主电路，且耦接于滤波主电路和外部三相输入电路之间，用于外部三相电路欠压时切断滤波主电路和外部三相电路的耦接关系。
2.根据权利要求1所述的一种带欠压保护的有源电力滤波器，其特征在于：所述感应电路包括：
三相电压互感器,其原边绕组三个耦接线端子分别耦接于外部三相输入电路三个输入端,其副边绕组三个接线端子耦接于整流电路。
3.根据权利要求1所述的一种带欠压保护的有源电力滤波器，其特征在于：所述整流电路包括：
第一整流桥，一端接于感应电路，另一端耦接于保护主电路；
第二整流桥，一端接于感应电路，另一端耦接于保护主电路；
第三整流桥，一端接于感应电路，另一端耦接于保护主电路；
滤波电容，耦接于感应电路。
4.根据权利要求3所述的一种带欠压保护的有源电力滤波器，其特征在于：所述保护主电路包括：
检测电路，耦接于滤波电容正极，用于检测电容两端的电压值是否正常；
分压电路，一端耦接于滤波电容正极，另一端耦接于检测电路；
控制电路，耦接于分压电路，用于发生欠压时输出跳断保护开关的控制信号；
开关电路，耦接于控制电路，响应于跳断保护开关的控制信号，用于跳断保护开关。
5.根据权利要求4所述的一种带欠压保护的有源电力滤波器，其特征在于：所述检测电路包括：
...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄颖博，
申请(专利权)人：百固电气有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33