三相pfc与软开关技术在变频器中应用

《三相pfc与软开关技术在变频器中应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第23卷第6期电力系统及其自动化学报Vo1．23NO．62011年12月ProceedingsoftheCSU—EPSADec．2O11三相PFC和软开关技术在变频器中的应用沈锦飞，丁杨(江南大学电气自动化研究所，无锡214122)摘要：将三相功率因数校正和软开关技术与传统变频器结合，提出了一种新颖的电路结构，在变频调速的同时，改善了电网，降低功耗。前端使用三相双开关PFC电路，结合一种新颖的CCM控制模式，为直流侧提供稳定的电压源，EMI小且适用于大功率，后端的零电压导通电路使用三个辅助开关与LC谐振

2、电路，降低了控制难度以及逆变侧开关的负荷，并通过仿真验证。关键词：功率因数校正；双开关；软开关；零电压导通中图分类号：TN773文献标志码：A文章编号：1003-8930(2011)06—0092—04Three。。phasePFCandSoft_。switchTechnologyintheApplicationofInverterSHENJin—fei，DINGYang(InstituteofElectricalAutomation，JiangNanUniversity，Wuxi214122，Chin

3、a)Abstract：Basedontraditionalinverter，thepaperproposedanewcircuitwithpowerfactorcorrectionandsoft—switchtechnology，whichimprovesthepowerqualityofgridandreducespowerconsumption．Powerfactorcorrectionuses8dualswitchPFCcircuitwithanewCCMmodelandprovidesastab

4、leDCvoltagesourcewithlowEMIandissuitableforhighpower．Behindthatazero—voltageturn-oncircuitwhichconsistsofthreeaux—iliaryswitchesandLCresonantcircuitisadopted．Itiseasytocontro1．Atlast。thepaperverifieditsabilitytOtestwithinductiveloadsbysoftwaresimulation．

5、Keywords：powerfactorcorrection(PFC)；tWO—switch；soft-switch；zerovoltageswitching(ZVS)目前工业上通用的变频器存在功率因数低三相电压的中性点将电路分成完全独立的两部分，(约为0．6～0．7)，开关损耗大等问题，对电网的危三相PFC电路工作在连续导通模式害严重l1]。近年来随着有源功率因数校正CCM(continuousconductionmode)下，前端的三APFC(activepowerfactorcorrection)

6、技术的不断相电感的感量小于100H，功率因数为0．99l，软发展，三相PFC技术逐步在变频器中得到应用。三开关电路虽增加了三个辅助开关，但降低了控制难相PFC的难点在于相间解耦，不解耦三相单开关度，母线零电压凹槽的位置和长度可灵活控制。PFC控制容易但开关应力大，只适于小功率场合。1主电路结构和工作原理全解耦三相六开关PFC功率因数虽高控制却极其复杂l2]。因此，具有部分解耦特点的双开关PFC主电路结构如图1。前端三相PFC使用双开关电路成为研究的热点。另外，传统的硬开关逆变器进行部分解耦，三相输入电压

7、的中性线与辅助开关在高开关频率下难以保持较高的效率。而软开关逆管S1和S2(均带反并二极管)的中点相连，该电路变器可减小功率器件开关损耗，在高开关频率及高上、下半桥相互独立，形成部分解耦的基础，开关器效率要求的场合更具有优势r4]。件承受的电压只有输出电压的一半，降低了开关管本文对传统变频器主电路结构进行改进，通过的耐压要求。在CCM下，已知三相输入电压为收稿日期：2011—07—26；修回日期：2011一o9O2第6期沈锦飞等：三相PFC和软开关技术在变频器中的应用·93·功率因数校正软开关U．LaL

8、k●【叫R；妁曲勺}图1主电路图Fig．1MaincircuitfU一Usin(at)后端使用直流母线零电压软开关逆变电路。Ub—Usin(at一27c／3)(1)该电路增加了三个辅助开关S3、S4和S5，续流二lU一Usin(~+27c／3)极管Dr以及谐振电感Lr和电容Cr构成谐振回由于三相电压对称性，以a相电压正半周为路。使用两个辅助开关同样能完成软开关动作，但例，在t∈Eo～]分三个状态分析。三相双开关要瞬间短路逆变侧绝缘栅双极晶体