Как рассчитать параметры ёмкостного фильтра при ШИМ-управлении?

Для расчёта параметров ёмкостного фильтра при ШИМ-управлении можно воспользоваться следующим алгоритмом: cyberleninka.ru

1. Определить требования к индуктивному и ёмкостному сопротивлениям элементов фильтра. cyberleninka.ru Они должны быть обусловлены энергообменом на первой гармонике при заданном сопротивлении номинальной нагрузки фильтра. cyberleninka.ru
2. Рассчитать коэффициент гармоник. cyberleninka.ru Например, чтобы потеря напряжения в фильтре составляла не более 1% от входного напряжения, сопротивления элементов фильтра должны удовлетворять определённому соотношению. cyberleninka.ru

Некоторые особенности расчёта ёмкостного фильтра для силовых цепей:

• Учесть, что основная гармоника входящего напряжения должна ослабляться фильтром. chipinfo.pro Следовательно, его резонансная частота должна быть ниже частоты ШИМ. chipinfo.pro
• Ёмкость конденсатора найти из условия равенства волнового сопротивления фильтра сопротивлению нагрузки. chipinfo.pro Это поможет исключить резонансные явления на одной из высокочастотных гармонических составляющих. chipinfo.pro
• Для сглаживания пульсаций ёмкостное сопротивление конденсатора для низшей частоты пульсации должно быть как можно меньше сопротивления нагрузки, а также много меньше индуктивного сопротивления дросселя для первой гармоники. chipinfo.pro

Для более точного расчёта параметров ёмкостного фильтра при ШИМ-управлении можно воспользоваться специальными калькуляторами или программами, например, в MathCad. chipinfo.pro

Также можно использовать метод, основанный на быстром преобразовании Фурье (БПФ). power-e.ru Для этого форму напряжения на выходе инвертора раскладывают в спектр амплитуд гармонических составляющих, пропускают через фильтр каждую гармоническую составляющую в отдельности и восстанавливают сигнал на выходе фильтра с помощью обратного БПФ. power-e.ru

Для точного расчёта параметров ёмкостного фильтра рекомендуется обратиться к специалисту.