本小結介紹濾波環節即單相逆變電路的LC濾波。

根據上一節可知，單相逆變器的橋式電路輸出的方波信號內包含工頻信號以及與開關頻率相關的高頻信號，因此為了令逆變電路輸出標準的正弦波，需要“去除”高頻信號，這個環節就是濾波環節，更詳細的可以理解為低通濾波環節。就是頻率低的調制波信號可以通過，高頻的雜波不能通過。

經典的低通濾波器就通過LC串聯形成。

LC濾波電路可簡化為：

LC濾波電路

其中:L濾波系統的電感，C為濾波系統的電容，R為逆變器的負載。

在交流通路分析可知，電路中電感和電容的阻抗分別為：

則根據基爾霍夫定律可知

則LC濾波的電壓傳遞函數可表示為：

其中：為自然震蕩角頻率，的值代表著該二階系統的轉折角頻率；為阻尼比。可見LC是一個二階震蕩系統。其頻率特性可化簡為：

LC濾波系統的轉折頻率為：

LC濾波系統的Bode圖如所示

LC濾波系統Bode圖

LC濾波系統的濾波效果取決于濾波系統中電感和電容的值，根據LC濾波系統的Bode圖可知，LC系統對大于轉折頻率的諧波有明顯的抑制作用，對于小于轉折頻率諧波無抑制作用。因此轉折頻率是濾波性能的關鍵參數。若轉折頻率太小則濾波系統對工頻信號有抑制作用。若轉折頻率太大則對在開關頻率上的諧波抑制作用不明顯，輸出電壓諧波含量較高。根據經驗，可取轉折頻率為開關頻率的十分之一，這樣即可以保留工頻信號，又能有效抑制高頻諧波。

接下來通過兩個方式設計濾波環節：

1 LC串聯

本文仿真開關頻率:5000Hz,期望輸出頻率50Hz，輸出電阻100Ω。本文選擇濾波電路的截止頻率為500Hz。

假設令L=1mF計算可得：C=10.132mH。低通濾波器在線計算網站：

https://www.bchrt.com/tools/resonant-frequency-calculator/

仿真圖如下：

輸出電壓如下

FFT分析如下:

 500HZ以后的濾波幾乎全部被濾除，效果理想。

2 濾波模塊

巴特沃斯濾波器，設置階數，輸入為信號以及截至頻率。本文設置截至頻率為500Hz，階數為

2。

輸出電壓為

FFT分析為

500-1000Hz的內存在少量和諧波，是因為采用2階巴特沃斯濾波器導致的，若用更高階的巴特沃斯濾波器則會有更好的濾波效果。

輸出電壓對比

一直輸出電壓均為標準正弦波，因此可以分析兩種方式均可以對高頻諧波進行去除，但通過LC濾波的方式進行濾波的輸出電壓會大于方波的電壓（什么原因還未分析出）。初此之外，兩者的輸出電壓相位有略微差別，因此造成改現象的原因為兩個環節的傳遞函數不同，相位響應不同，因此輸出電壓相位不同，下一章節將通過傳遞函數的形式對LC濾波電路進行驗證。（一切低通低通濾波器都可以以傳遞函數、幅值響應的角度來解釋，截下來對兩個濾波器的產地函數進行詳細的分析）