lc滤波器参数设计，LCL与LC滤波器区别

很多朋友对lc滤波器参数设计，LCL与LC滤波器区别不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

LCL滤波器LCL滤波器所需的总电感比L滤波器小得多，逐渐应用于大功率、低开关频率的并网逆变设备。由于LCL滤波器本身是一个三阶谐振电路，设计时需要确定三个参数(两个电感值和一个电容值)，每个参数对其滤波性能都有重要影响。因此，LCL滤波器的参数设计方法引起了国内外学者的广泛关注。LCL滤波原理分析

图1是通过LCL滤波器连接到电网的逆变器的示意图。假设LCL是无损耗的理想元件，电阻忽略不计。其中，uinv是逆变桥的输出电压。采用SPWM控制时，uinv主要以基波为主，含有开关频率附近的高次谐波和开关频率的倍频。

与L型滤波器相比，LCL滤波器利用了电感和电容对不同频率分量的阻抗差异。滤波器增加了滤波电容Cf和网侧滤波电感L2。高频时电感支路阻抗大，电容支路阻抗小。引入L2和Cf后，含有高次谐波的逆变桥输出电流iinv可以并联分流，滤波电容Cf为高频部分提供低阻通路，从而有效降低注入电网电流ig的谐波电流分量。

LCL滤波器参数设计的特点对于装有LCL滤波器的逆变器，由于滤波器参数的大小直接影响系统的整体性能，所以在设计LCL参数时通常要考虑以下要求：(1)总电感的限制。额定条件下的阻抗压降应小于电网电压的10%。(2)对滤波器电容的限制。过大的滤波电容会产生大量的无功功率损耗，降低逆变器的整体功率处理能力。

(3)共振频率的设计限制。为了避免谐振频率成为逆变器电流控制器设计中的限制因素，设计的LCL滤波器的谐振频率一般要求在基频的10倍和开关频率的0.5倍之间。(4)当采用无源阻尼电阻方案时，对阻尼电阻Rd的限制。Rd较大时，共振峰下降更明显，但滤波器的损耗也增加，滤波器对高频谐波的滤波性能也会下降。在工程上，阻尼电阻一般取谐振频率下容性阻抗的1/3。

LC滤波器无源滤波器又称LC滤波器，是由电感、电容和电阻组合设计的滤波电路，可以滤除一次或多次谐波。最常见也是最容易使用的无源滤波器结构是串联电感和电容，可以对主次谐波形成低阻抗旁路(3、5、7)。单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都是无源滤波器。优势

无源滤波器具有结构简单、成本低、运行可靠性高、运行成本低等优点，目前仍是广泛使用的谐波治理方法。无源滤波器和有源滤波器有以下区别：工作原理

无源滤波器由LC等无源元件组成，在某一频率下设计成极低阻抗，分流相应频率的谐波电流。其行为模式是提供一个无源谐波电流旁路通道。有源滤波器是由电力电子器件和DSP组成的电能转换装置，检测负载谐波电流，并主动提供相应的补偿电流。补偿后的源电流几乎是纯正弦波，其行为方式是有源电流源输出。SD-BDF无源滤波器的谐波处理

无源滤波器只能滤除一定频率范围内的谐波；但能彻底解决系统中的谐波问题，解决企业用电过程中的实际问题，达到国家电力部门标准；有源滤波器可以动态滤除特定时间的谐波。

LCL不同于LC滤波器。通常，电流型逆变器会使用LCL滤波器，电压型逆变器会使用LC滤波器。原因是电流源逆变器通常连接到电网。如果使用LC滤波器，开关次谐波将被注入电网。当然这是在电网强的情况下，而如果电网弱，也就是系统阻抗大，其实用LC滤波器是没问题的。

然而，LCL滤波器也存在一些令人烦恼的问题。首先，LCL有两个共振点，如果控制参数设计不当，就会发生共振。其次，如果系统较弱，背景谐波电压会通过系统阻抗与LCL滤波器的C谐振，所以通常在C上串联一个电阻，如果没有串联电阻，最好检测C上的电流并做出反馈，这就是虚阻抗的方法。

那为什么电压源逆变器只用LC呢？因为电压源逆变器一般不接入电网，直接给负载供电，比如UPS。此时只要电压纹波系数小于一定值，负载就可以承受，这样就可以省略一组L。如果电压源逆变器必须使用LCL，则没有问题。

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