并网逆变器中LCL 滤波器的磁集成
同样，在对三相LCL滤波器进行磁集成时，也需要考虑耦合的影响。采用空间矢量调制(spacevectormodulation，SVM)策略时，三相逆变器输出电压的谐波主要为开关频率倍数次的边带谐波[17]，其中尤以开关频率的边带谐波最为显著[4]，因此，必须保证在开关频率的边带内原有LCL滤波器的滤波特性基本不变，此时fb的限制条件为
4设计实例
4.1单相LCL滤波器的磁集成设计
表1为单相LCL型并网逆变器的样机参数，逆变器采用单极倍频SPWM策略。磁芯材料选用软磁铁氧体，根据面积乘积法选取磁芯[18]，参照新康达磁芯手册[20]，电感L1选用两副EE70/33/32磁芯，材料类型为LP3，绕组匝数N1=32匝，气隙长度δ1=2.4mm，绕组使用厚0.2mm、宽40mm的铜带绕制。将EE型磁芯等效为图12所示的EI型磁芯，其尺寸如表2中的A1~H1所示。在选定L1的磁芯后，依据磁集成的原则，可计算出L2所需要的EI型磁芯的尺寸。在第1节中指出，L1和L2磁芯的宽度和厚度应一致，即A2=A1，G2=G1，且根据截面积相等，有D2=D1，E2=E1。又由L1/N1=L2/N2可知，N2=8匝，气隙长度δ2=0.6mm，为保证相同的窗口利用率和电流密度，L2的绕组使用厚0.8mm、宽10mm的铜带绕制，考虑绝缘的需要，在线圈的端部保留1mm的留边[18]，则所需磁芯的窗口高度F2=12mm，从而得到L2的磁芯尺寸如表2中的A2~H2所示。L1和L2磁芯的体积分别为
按照图4所示的方式将L1和L2集成在一起，E型磁芯部分保持不变，关键在于公共I型磁条高度的选取。在最大磁密的限制下，由式(4)可知，公共I型磁条的最小高度为
在耦合系数的限制下，由式(9)可知，公共I型磁条的最小高度为
式中：lc=A1=70.5mm；最大耦合系数kmax=0.017；LP3型铁氧体的最小相对磁导率μr=1725[20]，代入式(21)，计算可得Hc′min=6mm。为使fb尽量远离2fs1，本文选取公共I型磁条的高度Hc=12mm，则减小的磁芯体积为