三相三开关部分有源功率因数校正电路研究

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1、第44卷第5期电力电子技术Vo1．44，No．52010年5月PowerElectronicsMay，2010三相三开关部分有源功率因数校正电路的研究杨喜军，雷淮刚。，张永鑫，马少才。(1．上海交通大学，上海200240；2．上海大学，上海200072)摘要：三相交流电源供电的较大功率变频空调的广泛应用，带来了三相整流器的功率校正问题。根据三相三线制、三相四线制供电方式的不同，提出了两种结合有源PFC技术和无源PFC技术的Buck型混合三相有源部分PFC方案。在对其工作原理进行简要分析的基础上，进行了实验研究，所得结果验证了提出的三相部分PFC具有电

2、压与电流应力小、效率高、功率因数高、直流平均电压较高的特点，各种负载下交流输入侧的各次谐波电流均满足IEC61000—3—2标准，中等负载以上时输入功率因数高达0．98，效率高达O．98。关键词：功率因数校正；三相交流电源；变频器中图分类号：TM714．3文献标识码：A文章编号：1000-100X(2010)05—0034—02ResearchonThree．phasePartialActivePowerFactorCorrectionYANGXi~un，LEIHuM—gang，ZhangYong-xin，MaShao—cai(1．ShanghaiJ

3、iooTonge，Shanghai200240；2．ShanghaiUniversity，Shanghai200072)Abstract：Higherpowerinverter-fedair-conditionerispoweredbythree—phaseACpowersupplywithwideapplications，bringingabouttheissueofthepowerfactorcorrection(PFC)forthree—phaserectifiers．Twothree—phasepartialactivePFCispresen

4、tedrespectivelyforthree—phasethree—wiresystemandthree—phasefour—wiresystem，whichincorporateactivePFCandpassivePFCtechniques．Basedonthedescriptionofworkingprinciple，theexperimentsalecarriedout，andtheresultsprovethefeaturesofthree—phasepartialPFCoflowvoltageandcurrentstresses，hig

5、heficiency，higherpowerfactorandhigherDCaveragevoltage．TheharmonicscurrentareconsistentwithIEC61000—3—2atanyload，andthepowerfactorishigheruptoO．98，andtheeficiencyisabove0．98atabovemediumload．Keywords：powerfactorcorrection；three—phaseACpower；frequencyconverterb／beUdc／ca1引言随着大功率柜机

6、、多联分体空调、小中央空调的普及，三相交直交变频器的应用日趋广泛。由于该变频空调前级AC／DC电路采用三相不可控二极管整流桥和电解电容滤波器，在自然整流条件下，网侧产生了较为严重的谐波电流污染，致使产品不能通过(a)f]然整流时电压电流(b)￡滤波整流时电压电流谐波电流限度标准IEC61000．3．2t”。为抑制谐波电流图1三相二极管整流电路的电压与电流波形含量．变频器前级AC／DC电路必须采用高功率因数一个电源周期按照相电压划分为6个区间。每校正技术。截至目前，出现了多种无源、有源功率因个区间采取S型划分方法．即某一相电压过零点前数校正方案[2-5

7、]。就变频空调而言，除考虑电流谐波后各3O。内，～相电压为正最大。另一相电压为负最抑制效果外，还需考虑整机效率(与能效比有关)、可大，3个相电压波形呈S型。对于三相不可控整流靠性、总成本以及可控性等因素。因此选择了无需开桥．桥前同时存在3个线电压：一个电源周期中能够关耐压较高的三相三开关整流器方案．根据三相三发生整流过程的线电压波头为6个：一个60。区间内线制、三相四线制供电方式的不同，设计了两种结构只有一个线电压波头能发生自然整流。即两个相电简单、控制方便、效率较高的三相部分PFC方案。压参与：另外一个相电压闲置．因此造成整流桥二极2三相三开关部分

8、有源PFC的原理分析管连续的导通角小于120。，三相输入电流发生畸2．1三相二极管自然整流电路变。在自然整流