[实用新型]一种低功耗有源电力滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种有源电力滤波器,更具体地说，它涉及一种低功耗有源电力滤波器。

背景技术

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当总开关被开启后，由于其主控芯片受控于谐波而工作，且由于其一般工频较大，虽然控制电流较小，但是长时间使用必然会对其主控芯片寿命造成影响，如果在没有基波电流输入的情况下使IGBT和主控芯片一直保持在工作状态，虽然滤波器的输出不会造成较大的影响，但是在这种情况下，不可避免地会有较大的无功损失。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种自动检测其谐波电流，并可在无谐波电流的情况下自动掉电的有源电力滤波器。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种低功耗有源电力滤波器，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，还包括低功耗自掉电电路，所述低功耗自掉电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，所述低功耗自掉电电路包括感应电路，耦接于滤波主电路和外部三相电路形成的结点，用于低功耗自掉电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；基波判准电路，耦接于整流电路，当基波不存在时输出掉电信号；第一掉电开关组，耦接于滤波主电路和外部三相输入电路之间，当接收到掉电信号时，跳断滤波主电路和外部三相电路的连接；第二掉电开关，耦接于控制器的供电管脚和控制器供电电源之间，当接收到掉电信号时，跳断控制器和控制器供电电源之间的连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：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，那么判断为该电路处于无需基波的状态，此时就可以将电路进入低功耗模式，以保证控制器和IGBT不会一直处于工作状态。

本实用新型可以进一步设置为：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，减小低功耗自掉电电路的功耗。

本实用新型可以进一步设置为：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。通过三个整流桥整流，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。