IV, Thiết kế bộ lọc đầu ra Đầu tiên phải đảm bảo tất cả các thành phần sóng hài bậc cao bị loại bỏ khi thiết kế bộ lọc.. Thêm nữa, hệ số THD của điện áp đầu ra phải được đẩy lên giới hạn
Trang 1IV, Thiết kế bộ lọc đầu ra
Đầu tiên phải đảm bảo tất cả các thành phần sóng hài bậc cao bị loại bỏ khi thiết kế
bộ lọc Thêm nữa, hệ số THD của điện áp đầu ra phải được đẩy lên giới hạn trong mức giá trị quy định Thông thường là 3% đối với tải tuyến tính và 5% đối với tải phi tuyến
Phân tích thành phần sóng hài PWM
Cả thành phần sóng hài bậc nhất và hệ số THD của dạng sóng PWM quyết định tần
số cắt của bộ lọc
Hàm truyền của điện áp đầu ra sau lọc và trước lọc được trình bày dưới công thức 6 (không tính đến thành phần điện trở của cuộn cảm):
Nếu gọi dòng tải là I0 khi đầu vào có nhiễu thì cũng ít có ảnh hưởng đến phổ sóng hài của thành phần sóng hài bậc thấp nhưng có ảnh hưởng nhiều đến thánh phần bậc cao
Vì thế nếu xét riêng cho thành phần bậc cao ta có hàm truyền:
Với j là bậc sóng hài
Giả sử rằng bậc sóng hài điện áp đầu ra là N và nó có tỷ lệ là Q%, mối thành phần sóng hài phải có tỷ lệ nhỏ hơn M% của phổ sóng hài theo yêu cầu thiết kế
Vậy thì đối với sóng hài bậc n sẽ là:
Với U 1 và U T1 là biên độ của phổ sóng hài điện áp đầu ra và điện áp trên cuộn sơ cấp của máy biến áp Trong quá trình thiết kế bộ lọc, một mặt phải đảm bảo rằng
Trang 2điện áp đi qua cuộn cảm phải thấp hơn điện áp cơ bản đầu ra để giảm công suất phản kháng của hệ thống Mặc khác điện cảm không thể quá nhỏ để tránh đập mạch dòng điện trên cuôn đập mạch quá lớn Giả sử thành phần điện dung của bộ lọc lớn hơn nhiều so với tải định mức
Và thành phần điện áp cơ bản bị sụt giảm khi đi qua cuộn cảm bằng 1/T lần so với biên độ điện áp đầu ra, giá trị điện cảm được xấp xỉ như sau:
Suy ra:
Ta có U T1 bằng 1.31U 1 khi K bằng 4, và chúng ta có thể xem như U T1=U 1khi K lớn hơn hoặc bằng 4 Từ biểu thức (8) ta có thể suy ra (11), Tần số cắt fc được định nghĩa như sau: