[实用新型]高性能带通滤波电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及带通滤波电路。

背景技术

普通的变流器大都采用二极管整流桥或晶闸管整流将交流电转化成直流，然后采用IGBT逆变技术将直流转化为电压、频率皆可调整的交流电控制交流电动机，这种变流器只能工作在电动状态，所以称为两象限变流器。由于两象限变流器采用不可控的整流桥，无法实现能量的双向流动，且在一些大功率的应用中，二极管整流及晶闸管整流会对电网产生严重的谐波污染。IGBT功率模块可以实现能量的双向流动，如果采用IGBT做整流桥，用高速、高运算能力的DSP产生PWM控制脉冲，一方面可以调整输入的功率因数，消除对电网的谐波污染，让变流器真正成为“绿色产品”，另一方面可以将电动机回馈产生的能量反送到电网，达到彻底的节能效果。这种控制算法可以实现能量的双向流动，称为四象限变流器。四象限整流的前提是：送入DSP采集的电压、电流与实际电网电压、电流要严格意义上同步。整流控制单元的DSP产生4路PWM脉冲控制整流侧的4个IGBT的开通和关断。IGBT的开通和关断与输入电抗器共同作用产生了与输入电压相位一致的正弦电流波形，这样就消除了二极管整流桥产生的4K±1谐波。功率因数高达99％。消除了对电网的谐波污染。

目前常用的同步电压、电流采样电路多采用1个MFB有源带通滤波电路。电网电压的频率设定为该带通滤波电路的中心频率，理论上该方法完全可以实现电压、电流的同步。但实际上，电网电压频率波动范围较大(我国电网电压频率波动范围50±1Hz)，如果采用一个1个MFB有源带通滤波电路的电压、电流采样电路，电网电压频率波动对其滤波后得到的电压、电流相位影响较大，不能严格意义上同步，最终影响了四象限整流的控制效果。

发明内容

本实用新型的目的是设计一种新型的带通滤波电路。

本实用新型的技术解决方案是这样实现的：

一种高性能带通滤波电路，其特征在于所述的带通滤波电路由两个MFB有源带通滤波电路构成，所述的MFB带通滤波电路由RC器件和放大器组成，其中的电阻R1一端与输入信号连接，另一端分别与电阻R2、电容C1和电容C2相连；所述电阻R2一端与地相连，另一端分别与电阻R1、电容C1和C2相连；所述电容C1一端分别与电容C2、电阻R1和电阻R2相连，另一端分别与放大器、电阻R3相连；所述电阻R3一端分别与放大器、电容C1相连，另一端分别与放大器、电容C2相连；所述电容C2一端分别与电容C1、电阻R2和电阻R1相连，另一端分别与放大器、电阻R3相连；所述电阻R4一端与地相连，另一端与放大器相连；所述两个MFB带通滤波电路采用串联形式连接。

所述的两个MFB有源带通滤波电路均由RC元件和放大器构成，通过串连组合可以相互有效地抵消滤波电路的相位差，使得输入、输出的电压、电流信号相位同步。

与现有技术相比较，本实用新型的优点主要表现在：

由两个MFB带通滤波电路构成的组合，可以实现严格意义上的同步，且电网电压频率波动对同步效果影响较小，完全可以满足大、小功率变流器四象限整流所要求的DSP采集的电压、电流与实际电网电压、电流严格意义上同步。

附图说明

本实用新型有附图一幅。

图1是本实用新型的电路结构示意图。

图中：1是MFB有源带通滤波电路I，2是MFB有源带通滤波电路II。

具体实施方式

如图1所示的一种高性能带通滤波电路。该带通滤波电路由两个MFB有源带通滤波电路I、II串接构成，所述的MFB有源带通滤波器则由RC元件及放大器组成。频率50Hz的电网交流电压、电流信号经同步变压器、电流传感器处理后得到幅值较小的交流电压信号，经两个MFB有源带通滤波电路处理后可以得到同相位的电压电流信号。该滤波电路可以有效的滤除50Hz以外的其他频率的干扰信号。MFB有源带通滤波器I1选择中心频率小于50Hz，MFB有源带通滤波器II2选择中心频率大于50Hz，MFB带通滤波器II2用于补偿MFB带通滤波器I1超前的相位，最终实现相位同步。该滤波参数选择如下：

MFB带通滤波器的传递函数为：