电力电子技术硬件开发.pdf

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1、电力电子硬件开发培训PFCINVSW电源开发工具所谓PFC基本电路基本动作模拟的各种介绍方式比较保护方法比较部件建模控制方式评价评价评价美的制冷小仓健PFCPFC是什么？PFCPassivePFCVdcVdcINV压缩机INV压缩机电流电流CPU电源电压减少谐波电流提高功率因数机能、目的・改善功率因数・直流电压控制（PAM）特别是威灵抑制谐波，有很多情况需要・谐波电流抑制搭载PFCPassive方式例（230V/50HzC=6600uF负载8kW）200180只加了电感的PFC160THD(%)140PWHD(%)120VacNG限度値I3(%)100I5(%)O

2、K80I7(%)60IacI9(%)40I11(%)規格限度値に対する余裕度(%)20I13(%)00.01.02.03.04.05.06.07.08.0・增大电抗能使谐波电流减少。L(mH)400350300・功率只能改善80％250Iac(Arms)200Vdc(Vrms）(V、Arms、%）150PF(%)1005000.01.02.03.04.05.06.07.08.0L(mH)共振型PassiveVac还有谐波抑制和功率因数改善能力很高Iac两方都无法使Vdc升压谐波　（230V,8KW,10mH）150部分SW方式（1pulse）THD(%)PWHD(

3、%)东芝空调机采用的方式谐波限度値NG100OKI3(%)I5(%)I7(%)50I9(%)I11(%)0I13(%)3.203.303.403.503.603.703.803.904.00Pulsewidth(ms)VacVdcPF　Iac（230V,8KW,10mH）400Iac350IGBTON/OFFIac(Arms)300Vdc(Vrms）2503.2ms200PF(%)150Pulsewidth1005003.203.303.403.503.603.703.803.904.00Pulsewidth(ms)其他公司的部分SW电路方式（空调机）松下大金电流

4、波形和东芝方式有区别基本的特性很相似谐波(230V,8KW,7mH)部分SW方式（复数pulse）150THD(%)增加Sw次数后、能使谐波更加减少。PWHD(%)谐波限度値NG（相同谐波可以的话L值可以减小）100I3(%)OKI5(%)I7(%)Vac504kW负载I9(%)IacI11(%)I13(%)0IGBTON/OFF1.201.702.202.70PHASE(ms)0.6msVdc,Iac,PF(230V,8KW,7mH)PHASE4008kW负载Iac(Arms)350300Vdc(Vrms）250PF(%)2001.3ms150PHASE1005

5、0Pulse若是增加到11的话0电抗：1pulse（10mH～15mH）1.201.702.202.70PHASE(ms)→11pulse（4mH～7mH)功率因数：95%左右可能只是相对1pulse来说IGBT损失也会增大2次以下的SW时发生恢复电流（Irr）。PWM方式高频率SW（10k～40kHz）FullPWM230V/50Hz负载8kWVdc电流基本是正弦波、功率因数接近100%谐波抑制能力也很高。VacIac电感L値比较起来较小IGBTON/OFFIGBT的SW损失变大（需要发热的对策）Boost电路2相方式Bridgless电路各PFC方式的特征Pa

6、ssive方式部分开关方式Activeconverter方式电感×L値大△L值没有那么大○L值小需要比较大的L・SW时的电感噪音问题・由于铁损增加需要注意发热如果谐波合格的话不必考虑电流・L值的电流饱和问题饱和也可以因为是不能检出电流的控制，发生电感的电流饱和的话就比较危险（需要确认饱和余量）半導体○不要SW元件、只要二极管△由于SW次数少、能够采用便宜的SW×由于发生SW损失、需要高性能的元件。元件（FRD、IGBTorMOSFET）谐波△○◎EMI○△×功率×75%左右○95%左右○95～99%因数（共振型的话可能90%左右）Vdc×△○控制不可能控制虽然能进

7、行一定的控制、由于用SW波形Vdc的控制比较简单负载大的话Vdc还会下降进行谐波抑制和Vdc控制所以稍微有点困难。开发○△SW波形的作成很难△因为有反馈控制所以控制比较容易。难易度需要同时调节Vdc、谐波、发热发热对策、EMC问题较多产品洗衣机、冰箱、Fan空调机空调机功率小的产品控制方法（部分SW方式）L=7mH负载4、8kw7mH部分SW方式的电路例双方向SW双方向SWτ11Pulse时的波形（4kw、8kw比较）电源电压Z/C・波形的幅度是相同的Zero电压检出输入电流检出IGBTsw信号・电源电压和Pulse波形的相位偏差控制CPU检出信号：电源电压Z/C

8、、输入电流