逆变器输出滤波电感

逆变器输出滤波电感
请教逆变器输出滤波电感设计方法和所用材料 这样
逆变输出滤波电感的设计首先需要根据控制确定其LC值,在此基础上再做设计.
一般来说,逆变滤波电感使用Iron Powder材料,或High Flux,Dura Flux材料,Ferrite也可以.一般应保证其铁损与铜损有一个比例,如0.2~0.4,之所以不用0.5(此时效率最高),是因为散热的问题.待会有空贴一篇用Iron powder作逆变电感的文章. 这样算!

对于图1所示的半桥逆变电路,由于其输出为正弦波,按照电路原理,其在输出过零点时,SPWM波的占空比最高(0.5,不计死区时间),此时电感上的dB最高,ripple电流也最大,为:
Ippmax=Vi/(4fL) (1)
f为SPWM波频率,L为滤波电感量
相应的B值为:
Bpkmax=10e8*Vi/(8fAN) (2)
A为磁芯截面,N为匝数,单位为厘米克秒制,磁密单位为Gauss.将(1)式代入(2),可得
Bpkmax=10e8IppL/(2AN) (3)
当输出电压瞬时值不为零时,可经由Bus电压减输出电压而得出L上的电压,再按照占空比的频率可得每一个SPWM周期的Bpk,其与输出电压的关系如下:

Vo/Vi在图中最高比例为0.5,这只对输出峰值等于Bus电压的情况.在实际使用中,如果需要更高的输出精度,Bus还会降低,比值相应变小.同时也可以看出,输出电压越高,磁密变化越低.
上图可以帮助我们理想磁芯内的磁密变化,却并不利于直接计算损耗.下图给出了在不同输出电压峰值的情况下,平均损耗与最大损耗在不同材料下的比值.当然,损耗最大发生在输出为零的情况.

在实际设计时,只需知道输出电压峰值及Bus电压大小.按式(2)或(3)再经由Steinmetz公式Pmax=k*Bpkmax**n*f**m就可知Pmax,从而可知Pave,也就是您所设计电感的铁损.
至于铜损,相信再简单不过了,按输出电流有效值乘L的DC电阻就可以了.ripple就不必考虑了,太麻烦.如果频率够高,有涡流的话,再乘一个系数.倒是温度系数不得不考虑.
下面给出一些材料的n值,方便查找曲线
Micrometals
-2:2.27-8:2.29-14:2.20-18:2.26-26:2.14-30:2.05
-34:2.08 -35:2.00 -38:2.13-40:2.12-45:2.11-52:2.13
其它材料,厂商都有提供n值,或者其它类似参数,到时拜托再算一下.

还有一点,通过控制理论和上述方法算出的最优解未必符合,自已取舍了. 不能不顶. 大好人啊,谢谢了! 深刻呀,顶! 您好arlink,请教一下您的推导过程
“Ippmax=Vi/(4fL) (1)
f为SPWM波频率,L为滤波电感量
相应的B值为:
Bpkmax=10e8*Vi/(8fAN) (2)”
我以前认为:
U=2*PI*f*L*Ipp
U=2^0.5*PI*f*A*N*B
所以B=2^0.5*L*Ipp/A/N
我的邮箱ydl607@sina100.com 都没人理啊.晾了好久 相当不错的一篇!补充一下:通常的设计原则是让电感的铁损和铜损最小!
由于逆变器滤波电感的工作电流存在高频纹波和50hz低频电流,
所以电感量是随着正旋波角度变化而变化的!通常iron powder 在DC current bias 下,电感量的下降比较快,所以纹波电流就会比较大,造成比较大的铁损! 如何解决纹波电流比较大的这个问题呢?是不是要换其它材料的磁心呢? 14楼的兄弟,您好,请教一下当知道纹波电流、频率、直流电流、铁心面积、气隙和匝数,如何计算下降后的电感.也就是说,不知道厂家提供的铁心衰减曲线,求直流偏置下的电感的通用方法. 相当不错的补充

请教前辈！：此算法适用于半桥并网逆变的工作模式吗？如用于全桥逆变模式，此算法要做如何修改？

设计方法别人有说了, 电感用铁氧体的:
(1)开放式SMD电感器(可替代PULSE的PE-54040S和PE-54039S)
33UH/3A, 24*24*10,SMD,现有样品.4.0RMB/PCS
47UH/3A, 24*24*10,SMD, 4.0RMB/PCS
(2) 磁屏蔽SMD电感(尺寸更小, 并能抗电磁干扰)
33UH/3A, 12*12*8,SMD磁屏蔽.4.0RMB/PCS
47UH/2.5A, 12*12*8,SMD磁屏蔽.4.0RMB/PCS
220UH/1.16A, 12*12*8,SMD磁屏蔽,现有样品.4.0RMB/PCS 你好,我现在需要以下电感,您那里能有符合的产品吗?
1)choke 3ph 16A/52A fevrring 36*23*1558oonH 25%
2)choke 1ph52A
3)choke 25A400uH5*EF65
4)choke16uHEF65
如果有请和我联系,zhanhai_hao@sina.com 您的感量是不是写错了, 应该是NH或者UH吧? 老师你好,为什么我用电感量相同的铁粉芯和铁氧体,滤波效果却差很多?
用铁粉芯的时候磁芯会很热,用铁氧体的时候波形很差,而且有噪声,什么问题啊?我用的是全桥,spwm方式,20khz. 你设计的电感(用铁粉芯)铁损太大,用普通的铁粉芯不行;用铁氧体的漏磁太大,所以波形比较差.可选用铁硅铝磁芯. 请问噪声可能是什么原因造成的? 噪音是谐波造成的, 如果功率比较大 可用我公司的-33铁粉心 保证药到病除 呵呵 可到该BLOG上查看资料http://bjdeen.blog.dianyuan.com/article19949.html 如果载波频率高也可以使用我公司的铁硅铝金属磁粉心 磁导率26的材料特别适合做逆变滤波电感器使用 我公司可以提供样品0315-4433308-8000. http://www.kjpower.com.cn/这里有很多资料,很不错的 服了你了,这样打广告,我就没看到有关UPS的资料,里面全是开关电源产品,恼人. Bpkmax=10e8*Vi/(8fAN) (2)


该公式怎么推导?请教高手,谢谢! 本帖已经被小编整理为电子信息网的技术文章啦~！~~~撒花~~~感谢楼主的贡献和大家的积极讨论！~