三相功率因数校正(pfc技术的综述(2)

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3、功率因数校正电路发展现状，并对典型拓扑进行分析比较。关键词：三相整流器；谐波；功率因数校正5三相双开关PFC在三相电路中，三相电流总共有3个自由度，而三相单开关PFC中只使用了1只开关管对电流进行控制，加上三相电流之和为零这个条件，最多只能对2个自由度的量进行控制。所以可以通过增加1只开关管来对三相电流进行控制。图23的电路中，用2只串联的开关管代替图8上的单管，并在输入端用3个Y型接法的电容来构造浮动中点，这个中点与两只串联开关管的中点相联[14]。该电路Boost电感上的电流也是工作在DCM下，与图8电路不同之处是：图8

4、中的3个Boost电感是同时充电或放电的，而图23电路中电压值最高相的Boost电感与其余两相上的Boost电感充电或放电在时间上是错开的，各相的电流波形如图24所示。这样工作的好处是：在电感放电起始的一段时间里输出电压全部参与电感放电，而图8电路中电感放电时输出电压是被分成两部分分别参与不同的电感放电的〔由式（2）,（3）可见〕，这就使电感放电时间缩短，即缩短了电感电流平均值与输入电压瞬时值的非线性阶段，可减小输入电流的THD。在较小的输出电压下就可以获得比较小的THD。此外，Y型接法的3个电容可以在一定程度上减小低次电流

5、谐波[14]。电路的不足之处是：电路工作在DCM下，THD仍比较大。这种电路己在空调器中使用[15]。图25所示为双开关谐振型三相PFC电路[16]。在该电路中，开关（S1，S2）、三个串联L－C电路和由D7～D12组成的三相全桥电路一起组成谐振开关网图24三相双开关两电平PFC电路电流示意图图23三相双开关两电平PFC电路()三相功率因数校正（PFC）技术的综述(2)图25三相双开关谐振型PFC电路图26三相双开关三电平PFC主电路及控制框图图27三相双开关三电平PFC并联电路图28三相单开关PFC交错并联与三相双开关PF

6、C交错并联在不同的输入电压下THD的比较络。电路中Boost电感（La，Lb，Lc）比谐振电感（L1，L2，L3）的电感值大许多。谐振开关网络通过建立谐振电压和L－C的谐振电流来改变输入电感上的电流，从而减小THD。电路工作时Boost电感上的电流是连续的。电路的优点是开关S1，S2是在零电压下导通（ZVS），电路工作在CCM下，THD较小，电路控制较简单。该电路的缺点是通过开关管的电流最大值是三个谐振电感的谐振电流之和，这就要求开关管的电流容量要大。另外，电路使用的元器件比较多，成本高。图26中的电路通过输入端Y型接法的3

7、个电容构成的中点与两只串联的开关中点和两个串联输出电容的中点相联接构成三电平电路[17]。电路可以工作在CCM或DCM方式下。文献[17]中提出一种工作在CCM下的控制方法。这种控制方法是通过开关S1和S2分别控制正向电压最大相和负向电压最大相的电流来实现的。图26中同时给出了这种控制方法的控制框图。在电路工作时开关管所承受的最大电压只有输出电压的一半，这就可以选择耐压参数小而开关速度快的半导体开关器件（如MOSFET）以提高开关频率。同时电路工作在CCM下，THD较小，前端的EMI滤波器可以设计得比较小。缺点是需要检测的控

8、制量比较多，控制比较复杂。文献[18]中提出一种电路工作在DCM与CCM临界情况下的控制方法。由于电路工作在DCM下，需要较大EMI滤波器。为了进一步减小输入电流的THD值，从而减小EMI滤波器，可以通过两个双开关三电平电路并联的方法来达到这个目的，并联电路如图27所示[19]。这种交错并