丘东元，刘玉飞，张 波

(华南理工大学电力学院，广东 广州 510640)

在电力电子变换器中，滤波电容的大小直接影响了电力电子变换器的工作特性，电容的类型则在一定程度上决定了电力电子变换器的寿命[1]。然而，常用的“电力电子技术”课程的教材很少涉及滤波电容的参数计算。而设计手册和相关文献往往只给出计算滤波电容的经验公式，不仅缺乏相关公式的应用场合说明，而且公式中的附加系数取值常常不统一，给学生带来困惑[2-6]。

为此，本文结合工程实践经验，分析了滤波电容分布参数对滤波效果的影响，阐明滤波电容的选择原则;讨论了对几种常用的滤波电容计算方法;最后给出了实例计算和仿真验证。这可帮助学生全面掌握“电力电子技术”课程的电力电子变换器中滤波电容的选择和计算方法。

1 滤波电容的分布参数

1.1 等效串联电感

实际电容器C因其存在寄生参数，其等效串联电路中存在等效串联电阻RES和等效串联电感LES，等效容抗可表示为

由此可得电容器阻抗—频率特性，如图1所示。于是有电容器的固有谐振频率可见，当电容器工作频率f低于f0时，电容器的总阻抗ZC与工作频率f成反比，呈现电容特性;当f大于f0时，ZC随着f的增加而增大，呈现电感特性[1]。

图1 电容器阻抗—频率特性

常规通信逆变电源的工作频率均为50kHz左右，要求f0≥100kHz。在实际应用中，应尽量选择等效串联电感值LES较小的滤波电容，以确保电源的工作频率远低于滤波电容的固有谐振频率f0，以提高电容器对电源谐波的滤除效果。……