段树华

(湖南铁道职业技术学院 铁道牵引与动力学院，湖南 株洲 412001)



单相H桥变换器直流支撑电容分析计算

段树华

(湖南铁道职业技术学院 铁道牵引与动力学院，湖南 株洲 412001)

直流支撑电容是变流器中的一个重要元件，其好坏直接影响到整个变流器的寿命。工作温度是电容可靠性设计的重要方面，主要取决于环境温度和流过电容纹波电流有效值。假设直流母线电压无波动，输出电流为理想正弦的前提下，推导出了单相H桥变换器直流支撑电容电流的谐波频谱及有效值的解析表达式。从表达式可以看出，纹波电流主要取决于调制度、输出电流幅值和相位。利用MATLAB仿真可知，即使忽略了输出电流的纹波电流和母线电压波动，提出的推导结果与仿真结果吻合较好。因此该方法能有效解决单相/多相H桥PWM变换器的直流支撑电容设计问题。

单相H桥变换器；直流支撑电容；纹波电流

0　引　言

随着科技的日新月异，多相变换器已经广泛用于用在制造、运输、能源和其他工业领域中。在多相变换器的设计中，其中一个重要的环节就是进行直流支撑电容的设计，支撑电容作为变换器的一个有机组成部分，它的好坏直接影响到整个变换器装置的寿命。

通过研究表明[1-7]，电容的工作电压和工作温度是影响电容寿命的两个重要方面。例如，铝电解电容工作在90%的额定电压时，其失效率降低为额定电压的60%。如果工作温度降低在额定温度以下，电解液中气体部分的扩散就会减慢，从而电容的寿命也得以延长。……