在全桥逆变器中,输出滤波电感是一个关键性的元件,并网系要要求在逆变器的输出侧实现功率因数为1,波形为正弦波,输出电流与网压频率相同。因而,电感值选取的合适与否直接影响电路的工作性能。对电感值的选取,可以从以下两个方面来考虑:
①
电流的波纹系数
输出滤波电感的值直接影响着输出纹波的大小,由电感的基本伏安关系可得:
(5-14)
其中电感两端电压,考虑到当输出电压处于峰值附近,即时,输出电流波纹最大,设此时开关周期为T,占空比为D,则有下式:
(5-15)
另外,根据电感的伏秒平衡原理,我们可以得到,
(5-16)
于是求得,
(5-17)
从(5-15)、(5-16)式可得,
(5-18)
在本系统中,开关管的工作频率取电流波纹系数则由式(5-18)计算可:
因此,要保证实际电流纹则滤波器电感满足。
②从逆变器的矢量三角形关系可知,
(5-19)
于是,它们的基波幅值满足下式
(5-20)
由正弦脉宽调制理论可知,
(5-21)
其中,为调制比,且从而:
(5-22)
于是,我们可以得到下式:
综上,滤波电感的取值范围为。在实际设计过程中,由于电感的体积、成本等因素的影响,一般只需考虑电感的下限值,即取稍大于下限值即可。另外需要特别指出的是,以上的计算是建立在额定输出电压,即的基础上,考虑到实际情况下网压的波动范围,在设计电感时最终选取电感值,电感的额定电流为。