正弦波逆变器 LC 滤波器的参数

要准确计算正弦波逆变器LC 滤波器的参数确实是件繁琐的事，这里我介绍一套近似的

简便计算方法，在实际的检验中也证明是可行的。我的想法是SPWM 的滤波电感和正激类的开关电源的输出滤波电感类似，只是SPWM 的脉宽是变化的，滤波后的电压是正弦波不是直流电压。如果在半个正弦周期内我们按电感纹波电流最大的一点来计算我想是可行的。下面以输出1000W220V 正弦波逆变器为例进行LC 滤波器的参数的计算，先引入以下

几个物理量：

Udc:输入逆变H 桥的电压，变化范围约为320V-420V;

Uo:输出电压，0-311V 变化，有效值为220V;

D:SPWM 载波的占空比，是按正弦规律不断变化的；

fsw: SPWM 的开关频率，以20kHz 为例；

Io:输出电流，电感的峰值电流约为1.4 Io；

Ton：开关管的导通时间，实际是按正弦规律不断变化的；

L: LC 滤波器所需的电感量；

R:逆变器的负载电阻。

于是有：

L=( Udc- Uo) Ton/(1.4 Io) （1）

D= Uo/ Udc （2）

Ton=D/ fsw= Uo/（Udc* fsw）( 3)

Io=Uo/R (4)

综合(1),(3),(4)有：

L=（Udc- Uo)* Uo/(1.4 Io* Udc* fsw)=R(1-Uo/Udc)/(1.4 fsw)

例如，一台输出功率1000W 的逆变器，假设最小负载为满载的15%则,

R=220*220/(1000*15%)=323Ω

从L= R(1-Uo/Udc)/(1.4 fsw)可以看出，Uo=Udc 的瞬间L=0,不需要电感；Uo 越小需要

的L 越大我们可以折中取当Uo=0.5Udc 时的L=323*(1-0.5)/(1.4 *20000)=5.8 mH

这个值是按照输出15% Io 时电感电流依然连续计算的，所以比较大，可以根据逆变器

的最小负载修正，如最小负载是半载500W，L 只要1.7 mH 了。

确定了滤波电感我们就可以确定滤波电容 C 了，滤波电容C 的确定相对就比较容易，

基本就按滤波器的截止频率为基波的5-10 倍计算就可以了。其计算公式为

f =1/ 2π LC