全桥逆变电路滤波电路设计步骤

  输出滤波电路是由电感器Lf及电容器Cf组成的二阶低通滤波电路，其主要目的是将逆变器输出电流中的高频谐波电流滤除。就滤波的观点来看，调制频率越高滤波效果越好，然而相对的系统的动态调节能力却会降低。因此，适当地选择滤波电感的电感值和滤波电容的电容值是相当重要的。此外输出滤波器Lf及Cf两个原件的选定与逆变器的开关频率，输出基波的频率及输出电压谐波失真有关，较小电感值的Lf与较大电容值的Cf会产生较低的冲击阻抗值，也就是说，在负载阶跃的变化情况下，逆变器会有较好的暂态响应。

1.谐振频率的选择

   为了滤除开关频率所产生的高频噪声，一般L1与C1的谐振频率大多设计在小于系统开关频率的1/10，且截至频率至少大于十倍的基波频率如下式所示：

  10·f  

其中，f为电网基波频率,f为系统开关频率。

2.电感器的设计

电感器L1值得大小与输出电流的纹波大小及逆变器的动态特性有关。滤波电感值越小，虽然输出电流的动态调节越好，但却会产生较大的电感纹波电流，从而增加开关元件损耗，而滤波电感值太大则会降低逆变器的动态响应，在非线性负载如整流性负载）时的影响更是明显，因此电感的选取十分重要。由基本电路理论可知，在电感上的电压为

   VL(t)=L1·

其中，VL(t)=Vdc-Vs(t)，因为采用单极性正弦脉宽调制（Unipolar SPWM）,所以开关频率变为两倍，即tmax=Ts/2,此处建议电感纹波电流值Iu不可超过0.25ILf-peak,可得ILf0.25*(p0/Vs,fm)

3.电容器的选取

电容器C1值的选择由其最大操作电流及开关频率固定。此处假设电感所产生的纹波电流均由电容器所吸收，则

V0=

在一个开关周期内电感纹波最大电流为0.25ILf-peak,最小的输出电容值为

C

若要求输出纹波电压需要小于5%的输出电压，则由式可得

C