基于移相全桥的三相四线PFC变换器

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1、第25卷第5期中国电机工程学报Vol.25No.5Mar.20052005年3月ProceedingsoftheCSEE©2005Chin.Soc.forElec.Eng.文章编号：0258-8013(2005)05-0055-06中图分类号：TM46文献标识码：A学科分类号：470⋅40基于移相全桥的三相四线PFC变换器的理论和实验赵涛，王相綦，尚雷，张海燕（中国科学技术大学国家同步辐射实验室，安徽省合肥市230029）THEORYANDEXPERIMENNTATIONONATHREE-PHASEFOUR-

2、WIREPFCCONVERTERBASEDONPS-FBZHAOTao,WANGXiang-qi,SHANGLei,ZHANGHai-yan(NationalSynchrotronRadiationLabofUSTC,Hefei230029,AnhuiProvince,China)ABSTRACT:Thispaperproposesathree-phasefour-wirePFC了这一领域的快速发展。功率因数校正对稳定电网converterbasedonPS-FB.Byconnectingtheneutral

3、linetothe质量意义重大。在中大输出功率场合，电网输入一laggingleg,withnootherpartsordevicesthesoft-switchingof般是三相。较常见的三相功率因数校正方式大致有：thelagginglegintheFBismelioratedbytheenergyoftheAC①单开关Boost型，输出电压很高，结构简单，无inputinductorswhichworkinDCM.Thetopologycannotbring需对电流进行控制，交流输入电感工作在DCM状a

4、dditionaldutycycleloss.Theboost-derivedconverteroperates[1-4]withrelativelylowvoltagestress,soPFCcanbeenhanced态；②单开关BUCK型，是单开关Boost型的对[5-6]obviously.Inaddition,theoutputvoltageisisolatedfromthe偶型，输出电压较低；③6开关Boost型，输出inputwithahigh-frequencytransformer.Thesp

5、ectrumofAC电压较高，控制复杂，成本高[7]；④6开关BUCKinputcurrentsisanalyzed.AnACinputfilterispresented.A型，有降压作用，结构复杂，成本高，效率稍低，prototypeisgiventoconfirmtheoreticalanalysis.适用于中小功率场合。上述方式有两个缺点：①交KEYWORDS:Powerelectroncis;PS-FB;AC/DCconverter;流侧和直流侧不隔离；②须采取其他手段才能实现PFC;ACinputf

6、ilter;Inputcurrentspectrumanalysis;Isolated软开关。故不利于实际使用。基于移相控制技术的output全桥变换器结构，能获得高效的输出。但是，如果摘要：该文基于移相控制全桥技术，提出一种三相四线功率高频整流变压器的漏感小，或者输出电流小，全桥[8]因数校正AC/DC变换器。把中线接到全桥的滞后臂，利用滞后臂的软开关较难实现。为克服上述缺点，可交流输入电感的能量改善全桥滞后臂的软开关，而不需要附以在一次侧引入电感，这虽然解决了滞后臂的软开加其他元器件，因而不引起占空比损失

7、。该boost型变换器关问题，但功率器件的环流大，损耗相应增加。二在较低应力下工作，因此更利于提高功率因数。输出有高频次侧钳位技术能减小损耗，但需要一个有源开关或变压器隔离。利用二重Fourier级数分析了交流输入电流的若干二极管，增加了成本[9-11]。还有一种方法是在频谱，设计了交流输入滤波器。制作了一台样机以验证理论二次侧增加一组绕组，但这样会在二次侧产生较大分析。的电压尖峰，且成本上升[12],不能得到隔离输出。设关键词：电力电子；移相全桥；AC/DC变换器；功率因数想利用移相全桥结构实现功率因数和效

8、率的提高，校正；交流输入滤波器；输入电流频谱分析；隔离输出同时改善滞后臂的软开关。一个性能良好的电源应该包括功率因数校正和高效的隔离输出。为此，笔1引言者提出一种新的拓扑，如图1。图中交流电中线接提高用电系统的功率因数和效率一直是功率电到滞后臂两管VT2和VT4之间，利用VT2、VT4的开子学关注的领域，大功率高速开关器件的开发促成关及L1、L2和L3的充放电能量，既能实现PFC，又56中国电机工程