第44卷第2期2010年2月

电力电子技术

PowerElectronics

Vol.44，No.2February，2010

有源电力滤波器的控制电源设计

张光新，杨

（清华大学，北京

耕

100084）

摘要：针对有源电力滤波器（ActivePowerFilter，简称APF）对控制电源的需求特点，设计了一种APF的控制电源。该电源初级输入采用交流电网和APF功率直流母线双电源供电方式，其中驱动电源和直流母线反馈电源均采用单端反激式DC/DC变换电路。该设计不但满足了APF在正常运行情况下的供电需求，还能够满足掉电保护、自启动等功能对控制电源的要求。实验和现场运行验证了该设计方案的有效性。关键词：滤波器；控制；电源中图分类号：TN713

文献标识码：A

文章编号：1000-100X（2010）02-0044-02

PowerSupplyDesignforControllerofActivePowerFilter

ZHANGGuang-xin，YANGGeng

（TsinghuaUniversity，Beijing100084，China）

Abstract：Accordingtothespecificationsofthepowersupplyusedforthecontrollerofactivepowerfilter（APF），anewAPFpowersupplyisdesigned.ThedesignusesdualpowersupplyincludingACpowergridandAPFDCbuspower.BothofthedrivingpowerandDCbusfeedbackpowerusesingle-endedflybackDC/DCconverter.ThepowersupplyprovidespowerforgeneraloperationofAPF，andsatisfiessomespecialoperatingoptions，suchasbroken-downprotectionandself-startingofAPF.Theexperimentsandoperationsinfieldshowtheavailabilityofthemethod.Keywords：filter；control；powersupply

1引言交流电网和APF功率直流母线双电源供电方式。

有源电力滤波器（APF）的控制电源包括控制器用电源和功率器件驱动电源两部分。前者主要为控制器、传感器以及人机界面（如触摸屏）供电；后者主要为功率器件的驱动供电。无论是控制电路还是驱动电路，一旦供电出现问题都会严重影响APF系统的安全运行。另外，电力系统对APF挂网运行有一些特殊要求，例如，控制电路和驱动电路要先上电，在完成相关参数的设置以及对系统的检查后，才能对主电路上电；当电力系统故障时，电源系统必须有效地将APF从电力系统中切除，故障解除后还要使APF自启动[1]。因此必须对APF的电源系统进行合理设计。针对上述要求，设计了一种控制电源和驱动电源，并对其进行了实验和现场运行验证。

2.1驱动电源

功率器件IGBT驱动电路的核心芯片采用M57962L。根据其供电特点及IGBT的要求，驱动电源需要为3桥臂的IGBT提供6路独立的26～30V直流电。各路电源分别通过稳压管分压，产生IGBT开通和关断需要的正、负电压。

驱动电源采用单端反激式DC/DC变换电路，电路原理如图2所示。1路电压输入，7路电压输出，其中前6路输出通过稳压管分压，产生正、负电压；第7路输出用于稳压控制。控制芯片采用脉宽调制芯片

2电源设计

整个电源方案可分为驱动电源、控制电源和二

UC3844，实现对输出电压和初级电流的控制。第7路输出电压反馈到UC3844的误差放大器（UC3844的第1脚）实现稳压控制；初级电流通过电阻R4采样，采样值输入到UC3844的第3脚，实现峰值电流控制。R1，C1和VD1组成缓冲电路，对开关状态转换过

程产生的尖峰电压进行箝位和吸收。

者的一次供电电路三部分

，电路结构如图1所示。

驱动电源和驱动电路设计在一起，即为驱动板；控制电源由普通开关电源构成。另外，初级电源采用

定稿日期：2009-05-12

作者简介：张光新（1982-），男，山东诸城人，硕士研究生，研究

方向为电力系统谐波抑制。

图2驱动电源电路原理图

2.2控制电源设计

控制电源提供控制器需要的±15V，±5V电源、

传感器需要的±15V电源及触摸屏和接触器需要的

24V电源。使用中，要求控制电路先上电，以完成相