直流母线电容纹波电流抑制电路[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 205356132 U (45)授权公告日 2016.06.29

(21)申请号 201521096790.4(22)申请日 2015.12.24

(73)专利权人深圳市禾望电气股份有限公司

地址518000 广东省深圳市南山区西丽官龙

村第二工区5号厂房1-3层(72)发明人文熙凯 廖荣辉 张刚

(74)专利代理机构深圳市深软鸿皓知识产权代

理有限公司 44338

代理人朱民(51)Int.Cl.

H02M 1/14(2006.01)

(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利

权利要求书1页 说明书4页 附图3页

(54)实用新型名称

直流母线电容纹波电流抑制电路(57)摘要

本实用新型涉及电力技术领域，具体涉及一种直流母线电容纹波电流抑制电路，包括：直流电容、电阻以及功率开关，所述直流电容与所述电阻串联成串联支路，所述串联支路与所述功率开关的直流侧连接，所述串联支路的数量为至少两路，所述至少两路串联支路并联连接，本实用新型通过在直流电容支路上增加串联电阻，减小了直流母线电容纹波电流，缩减了电容的发热，提高了电容的使用寿命。

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权　利　要　求　书

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1.一种直流母线电容纹波电流抑制电路，其特征在于，包括：直流电容、电阻以及功率开关，所述直流电容与所述电阻串联成串联支路，所述串联支路与所述功率开关的直流侧连接，所述串联支路的数量为至少两路，所述至少两路串联支路并联连接。

2.根据权利要求1所述的一种直流母线电容纹波电流抑制电路，其特征在于，所述抑制电路具体包括：电阻R1、电阻R2、直流电容C1、直流电容C2及功率开关U1，所述功率开关U1为DC/AC变换器，所述电阻R1与所述直流电容C1串联成第一串联支路，所述电阻R2与所述直流电容C2串联成第二串联支路，所述第一串联支路与所述第二串联支路并联并与所述功率开关U1的直流侧连接。

3.根据权利要求1所述的一种直流母线电容纹波电流抑制电路，其特征在于，所述抑制电路具体包括：电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、直流电容C3、直流电容C4及功率开关U2，所述功率开关U2为DC/AC变换器，所述电阻R3与所述直流电容C3及所述电阻R4依次串联成第一串联支路，所述电阻R5与所述直流电容C4及所述电阻R6依次串联成第二串联支路，所述第一串联支路与所述第二串联支路并联并与所述功率开关U2的直流侧连接。

4.根据权利要求1所述的一种直流母线电容纹波电流抑制电路，其特征在于，所述抑制电路具体包括：电阻R7、电阻R8、直流电容C5、直流电容C6及功率开关U3，所述功率开关U3为AC/DC变换器，所述电阻R7与所述直流电容C5串联成第一串联支路，所述电阻R8与所述直流电容C6串联成第二串联支路，所述第一串联支路与所述第二串联支路并联并与所述功率开关U3的直流侧连接。

5.根据权利要求1所述的一种直流母线电容纹波电流抑制电路，其特征在于，所述抑制电路具体包括：电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、直流电容C7、直流电容C8、直流电容C9、直流电容C10、功率开关U4及功率开关U5，所述功率开关U4为AC/DC变换器，所述功率开关U5为DC/AC变换器，所述电阻R9与所述直流电容C7串联成第一串联支路，所述电阻R10与所述直流电容C8串联成第二串联支路，所述电阻R11与所述直流电容C9串联成第三串联支路，所述电阻R12与所述直流电容C10串联成第四串联支路，所述第一串联支路与所述第二串联支路、所述第三串联支路及所述第四串联支路并联并与所述功率开关U4的直流侧及所述功率开关U5的直流侧连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种直流母线电容纹波电流抑制电路，其特征在于，所述直流电容为薄膜电容或电解电容。

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直流母线电容纹波电流抑制电路

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技术领域

[0001]本实用新型涉及电力技术领域，具体涉及一种直流母线电容纹波电流抑制电路。背景技术

[0002]在电压型DC-AC、AC-DC-AC、AC-DC变换器的直流环节中，需要使用大量电容用作储能元件并稳定直流母线电压，由于并联电容的直流母线存在寄生电感，其与母线电容形成高阶振荡回路，使得电容纹波电流被放大，导致电容发热量上升，电容使用寿命降低，如图1所示，变换器U直流侧的直流电容C00与直流电容C01并联，由于直流母线寄生电感Ls的存在，直流电容C00、直流电容C01、寄生电感Ls形成高阶振荡回路。[0003]现有技术中，通常采用叠层方案减小直流母排的寄生电感，使得寄生电感与电容形成的振荡回路的震荡放大系数减小，进而减小电容纹波电流被放大的倍数，叠层母排方案虽然能够较好地减小电容纹波的放大倍数，但是其使得直流母排的设计制造成本大为提高，而且在很多工业应用环境中由于受结构的限制母排很难进行叠层设计。实用新型内容

[0004]本实用新型的目的在于提出一种直流母线电容纹波电流抑制电路，减小了直流母线电容纹波电流，缩减了电容的发热，提高了电容的使用寿命。[0005]为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：[0006]作为本实用新型的一个方面，提供的一种直流母线电容纹波电流抑制电路，包括：直流电容、电阻以及功率开关，所述直流电容与所述电阻串联成串联支路，所述串联支路与

所述串联支路的数量为至少两路，所述至少两路串联支路并所述功率开关的直流侧连接，

联连接。

[0007]可选地，所述抑制电路具体包括：电阻R1、电阻R2、直流电容C1、直流电容C2及功率开关U1，所述功率开关U1为DC/AC变换器，所述电阻R1与所述直流电容C1串联成第一串联支路，所述电阻R2与所述直流电容C2串联成第二串联支路，所述第一串联支路与所述第二串联支路并联并与所述功率开关U1的直流侧连接。[0008]可选地，所述抑制电路具体包括：电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、直流电容C3、直流电容C4及功率开关U2，所述功率开关U2为DC/AC变换器，所述电阻R3与所述直流电容C3及所述电阻R4依次串联成第一串联支路，所述电阻R5与所述直流电容C4及所述电阻R6依次串联成第二串联支路，所述第一串联支路与所述第二串联支路并联并与所述功率开关U2的直流侧连接。

[0009]可选地，所述抑制电路具体包括：电阻R7、电阻R8、直流电容C5、直流电容C6及功率开关U3，所述功率开关U3为AC/DC变换器，所述电阻R7与所述直流电容C5串联成第一串联支路，所述电阻R8与所述直流电容C6串联成第二串联支路，所述第一串联支路与所述第二串联支路并联并与所述功率开关U3的直流侧连接。[0010]可选地，所述抑制电路具体包括：电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、直流电容

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C7、直流电容C8、直流电容C9、直流电容C10、功率开关U4及功率开关U5，所述功率开关U4为AC/DC变换器，所述功率开关U5为DC/AC变换器，所述电阻R9与所述直流电容C7串联成第一串联支路，所述电阻R10与所述直流电容C8串联成第二串联支路，所述电阻R11与所述直流电容C9串联成第三串联支路，所述电阻R12与所述直流电容C10串联成第四串联支路，所述第一串联支路与所述第二串联支路、所述第三串联支路及所述第四串联支路并联并与所述功率开关U4的直流侧及所述功率开关U5的直流侧连接。[0011]可选地，所述直流电容为薄膜电容或电解电容。[0012]本实用新型的有益效果为：本实用新型通过在直流电容支路上增加串联电阻，减小了直流母线电容纹波电流，缩减了电容的发热，提高了电容的使用寿命。附图说明

[0013]图1是现有技术中DC-AC变换电路图；

[0014]图2是本实用新型实施例一提供的直流母线电容纹波电流抑制电路的电路图；[0015]图3是本实用新型实施例一提供的增加串联电阻前直流母线电容纹波电流的放大系数-频率特性曲线图；

[0016]图4是本实用新型实施例一提供的增加串联电阻后直流母线电容纹波电流的放大系数-频率特性曲线图；

[0017]图5是本实用新型实施例二提供的直流母线电容纹波电流抑制电路的电路图；[0018]图6是本实用新型实施例三提供的直流母线电容纹波电流抑制电路的电路图；[0019]图7是本实用新型实施例四提供的直流母线电容纹波电流抑制电路的电路图。具体实施方式

[0020]下面结合图2-图7并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。[0021]实施例一

[0022]一种直流母线电容纹波电流抑制电路，包括：直流电容、电阻以及功率开关，所述直流电容与所述电阻串联成串联支路，所述串联支路与所述功率开关的直流侧连接，所述串联支路的数量为至少两路，所述至少两路串联支路并联连接。[0023]在本实施例中，通过在直流电容支路上增加串联电阻，减小了直流母线电容纹波电流，缩减了电容的发热，提高了电容的使用寿命，同时串联电阻的加入不会影响到电容储能以及稳定母线电压的效果。

[0024]图2是本实施例提供的DC-AC变换电路中抑制电路的电路图，在本实施例中，所述抑制电路具体包括：电阻R1、电阻R2、直流电容C1、直流电容C2及功率开关U1，所述功率开关U1为DC/AC变换器，所述电阻R1与所述直流电容C1串联成第一串联支路，所述电阻R2与所述直流电容C2串联成第二串联支路，所述第一串联支路与所述第二串联支路并联并与所述功率开关U1的直流侧的两个输入端连接。[0025]在本实施例中，所述直流电容为薄膜电容或电解电容。[0026]在其他实施例中，由电阻与直流电容构成的串联支路，可以为三个支路或以上，同样可以实现本实用新型。

[0027]由于直流母线上寄生电感的存在，所述寄生电感与所述第一支路以及所述第二支

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路形成高阶振荡回路。因为所述电阻R1、R2的串入，高阶振荡回路的阻尼系数增大，对振荡放大的纹波电流起到了很好的衰减效果。[0028]在其他实施例中，电阻可由其他能够增大所述支路的阻值的器件替代，同样可实现本发明创造，例如：熔断器、分流器。

[0029]图3为增加串联电阻前直流母线电容纹波电流的放大系数-频率特性曲线图，图4为增加串联电阻后直流母线电容纹波电流的放大系数-频率特性曲线图，由图3及图4可以看出，增加串联电阻后电容纹波电流在全频率范围内振荡放大系数均得到大幅减小。[0030]实施例二[0031]如图5所示，在本实施例中，所述抑制电路具体包括：电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、直流电容C3、直流电容C4及功率开关U2，所述功率开关U2为DC/AC变换器，所述电阻R3与所述直流电容C3及所述电阻R4依次串联成第一串联支路，所述电阻R5与所述直流电容C4及所述电阻R6依次串联成第二串联支路，所述第一串联支路与所述第二串联支路并联并与所述功率开关U2的直流侧连接。[0032]与实施例一不同的是：所述第一串联支路上直流电容C3的两端分别连接一电阻R3和R4，所述第二串联支路上直流电容C4的两端分别连接一电阻R5和R6。[0033]在其他实施例中，所述串联支路的数量可以为三个或以上，同样可以实现本实用新型。

[0034]实施例三[0035]如图6所示，在本实施例中，所述抑制电路具体包括：电阻R7、电阻R8、直流电容C5、直流电容C6及功率开关U3，所述功率开关U3为AC/DC变换器，所述电阻R7与所述直流电容C5串联成第一串联支路，所述电阻R8与所述直流电容C6串联成第二串联支路，所述第一串联支路与所述第二串联支路并联并与所述功率开关U3的直流侧连接。[0036]作为另一种实施例，参考实施例二，所述第一串联支路上直流电容C5的两端也可以分别连接两个电阻，所述第二串联支路上直流电容C6的两端也可以分别连接两个电阻，同样可以实现本实用新型。[0037]在其他实施例中，所述串联支路的数量可以为三个或以上，同样可以实现本实用新型。

[0038]实施例四[0039]如图7所示，在本实施例中，所述抑制电路具体包括：电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、直流电容C7、直流电容C8、直流电容C9、直流电容C10、功率开关U4及功率开关U5，所述功率开关U4为AC/DC变换器，所述功率开关U5为DC/AC变换器，所述电阻R9与所述直流电容C7串联成第一串联支路，所述电阻R10与所述直流电容C8串联成第二串联支路，所述电阻R11与所述直流电容C9串联成第三串联支路，所述电阻R12与所述直流电容C10串联成第四串联支路，所述第一串联支路与所述第二串联支路、所述第三串联支路及所述第四串联支路并联并与所述功率开关U4的直流侧及所述功率开关U5的直流侧连接。[0040]在本实施例中，所述U4与U5构成AC-DC-AC变换器，所述第一串联支路与所述第二串联支路、所述第三串联支路及所述第四串联支路并联连接、并与所述功率开关U3的直流输出端、所述功率开关U4的直流输入端连接。[0041]作为另一种实施例，参考实施例二，所述第一串联支路上直流电容C7的两端也可

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以分别连接两个电阻，所述直流电容C8、C9、C10的两端也可以分别连接两个电阻，同样可以实现本实用新型。

[0042]在其他实施例中，每个功率开关对应的串联支路的数量可以为三个或以上，同样可以实现本实用新型。

[0043]以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方法，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

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