并联有源电力滤波器交流侧滤波电感的优化设计

开通损耗为

式中：ic(t)为IGBT集电极电流；

Uc为集射之间电压（忽略二极管压降即为

主电路直流侧电压）；

ton为开通时间；

T0为一个工频周期；

fs为器件平均开关频率；

Iav为主电路电流取绝对值后的平均值。类似可推得关断损耗为

Poff=6×(IavUctorr)/2×fs    (10)

式中：toff为关断时间。

3.2 IGBT的通态损耗

假设tcon为开关管导通时间，考虑到上下管占空比互补，可假设占空比为50％，即tcon=0.5Ts。

则通态损耗为

Pcon=6∑ic(t)Ucestcon/T0=3IavUces    (11）

式中：Ts为平均开关周期；

Uces为开关管通态时饱和压降。

3.3 RC吸收电路的损耗

RC吸收电路的损耗为

Prc=6×1/2CsUc2fs    (12)

式中：Cs为吸收电容值。

fs=(U2c-2U2sm)[2]/8δLUc    （13）

通过以上分析，可以得到系统总损耗为

Ploss=Pon＋Poff＋Pcon＋Prc    （14）

4滤波电感的优化设计

在满足一定效率条件下，寻求交流侧滤波电感L，使补偿电流跟踪误差最小。得到如下的优化算法。

优化目标为minA（Uc，L）

约束条件为Ploss≤（1－η）SAPF    (15)