
T型3电平逆变器及LCL滤波器设计与参数计算——包含半导体损耗计算及逆变电感参
数设计损耗计算的Mathcad格式输出
最近在搞T型3电平逆变器的项目,发现LCL滤波器参数和损耗计算这块儿特别容易踩坑。咱们直接
上硬货,手把手用Mathcad整活。先来张系统框图镇楼(假装有图),闭环结构用电压外环+电流内环双环嵌
套,有源阻尼直接上虚拟电阻法,稳得一批。
**LCL滤波器参数计算**
先看核心公式:
```
f_res = 1/(2π√(L1_eq*C)) //谐振频率必须躲开开关频率的1/6
L1 = (Vdc/4)/(Δi*fs) //逆变侧电感
C = 0.05*P_rated/(2π*f_grid*V_grid^2) //经验系数别用太猛
```
Mathcad里这么玩:
```mathcad
f_sw := 20kHz //死区时间记得留余量
k_ratio := 6 //谐振频率是开关频率的1/6
f_res := f_sw / k_ratio
L1 := (V_dc/(4*sqrt(2)))/(0.2*I_rated*f_sw) //纹波系数取0.2
C_filter := (0.05*P_rate)/(2*π*f_grid*V_grid^2) //别超过5%无功
L2 := 1/((2*π*f_res)^2*C_filter) - L1 //电网侧电感
```
关键点:电网侧电感L2一般取L1的1/3~1/5,太大影响动态响应。电容ESR要单独算,不然有源阻尼会
翻车。
**半导体损耗计算**
T型拓扑的损耗分分钟教你做人。开关损耗用分段函数处理:
```mathcad
E_sw(VDC, I) := 0.5*VDC*I*(t_rise + t_fall) //实测数据更准
Conduction_loss := Σ(I_rms^2 * R_dson * duty) //注意不同开关状态
```