减小航空电源中输入电流谐波的方法.pdf

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1、2010年9月25日第27卷第5期通谯电球技术TelecomPowerTechnologySep．25，2010，V01．27No．5文章编号：1009-3664(2010)05—0049—04减小航空电源中输入电流谐波的方法≤!设计应甩t梁奇峰，杨立宏。宋国翠(中山火炬职业技术学院，广东中山528436)摘要：单相升压型PFC变换器由于其高功率因数、高效率在工业中得到了广泛的应用。但是在航空电网频率360Hz一800Hz时，输入电流过零畸变很严重，各次电流谐波含量很难满足航空系统提出的RTCADO一160D标准。因此，传统的

2、PFC控制系统设计并不能满足航空电源的要求。文中介绍了几种不同的控制方法和一种拓扑结构来改善输入电流过零畸变，并给出了它们的实现电路和方法，指出了各自的优缺点。通过比较这三种方法，得出电流相位超前补偿技术在工程应用中是最适合的方法，并且基于控制芯片UCC3817，设计制作了一台实验样机，实验结果证明了该方法的可行性。关键词：电流谐波；航空电源；过零畸变中图分类号：TN86文献标识码：ASingle-PhaseAPFCTechniqueAppliedtOAviationPowerSupplyLIANGQi—feng，YANGLi

3、-hong，SONGGuo-cui(ZhongshanTorchPolytechnic，Zhongshan528436，China)Abstract：Single-phaseboostP咒converterhasbeenwidelyUSedinindustryduetoitshighpowerfactorandhighef—ficiency．Buttheinputcurrentdistortioninthevicinityofinputvoltagezerocrossingbecomesveryseriousatairbome

4、linefrequencyof360Hz-800Hz．thecurrentharmoniccontentisdifficulttOmeettheRTCAD睁160Dstandardsproposedbytheaviationsystem．Therefore。thetraditionalPFCcontrolsystemdesigncannotmeettherequirementsofairbomepowersupply．Thispaperintroducesseveraldifferentcontrolmethodsandato

5、pologytoimprovetheinputcurrentzero-crossingdistortion，andgivesthecorrespondingcircuitandmethods，andpointoutrespectiveadvantagesanddisadvantages．Bycomparingthesethreemethods。leading-phaseadmittancecancellation(LPAC)isthesuitablemethodinengineeringappli—cation，andbase

6、doncontrolchipUCC3817，designedalaboratoryprototype，experimentalresultsshowthefeasibilityofLPACmethod．KeyWOrds：currentharmonic；airbomepowersupply；zero-crossingdistortion0引言由于电力电子装置在工业及民用中不断普及，给电网造成了严重的谐波污染，因此功率因数校正技术(PowerFactorCorrection，PFC)越来越受到人们的关注。单相升压型PFC变换器由于

7、其高功率因数、高效率得到了广泛的应用[1]，但是在输入电压过零附近，输入电流会发生畸变。随着输入频率增加时，尤其是航空电网频率在360Hz一800Hz时，畸变会变得更加严重[2]，各次谐波很难满足航空系统提出的RTCADO一160D标准[4]，现存的PFC设计技术在航空电源的应用中受到了局限。近年来，高性能PFC技术的研究又激发了人们的热情，提出了各种方法和电路拓扑结构来改善输入电流过零畸变，使输入电流谐波满足航空电源系统提出的标准[2-8]。文献[5]通过对BoostPFC变换器的建模分析，找到了输入电流相位超前于输入电压的

8、原因。收稿日期：2010-04-09作者简介：梁奇峰(1979一)，男，硕士研究生，工程师，2004年7月至2008年2月在深圳Emerson网络能源从事开关电源的设计，2008年2月至今在中山火炬职业技术学院任教，研究方向为DC—DC和PFC模块电源。随着电网频率增加时，输