三相PFC轉換器

2020-11-23 電子產品世界

  三相不控橋式整流器電路由三相(二極體)整流橋和輸出濾波器組成,如圖1(a)所示。整流輸出的正、負端分別用p端和n端表示。一個工頻周期內整流橋的輸出電壓Upn,有6個脈動波,如圖1(b)所示。輸出脈動電壓Upn的峰值為1.73Um,Upn的最小值為1.5Um、Um為交流相電壓的幅值。

  用兩組三相整流橋並聯,輸入電壓相位互差30°,可以得到三相12脈波整流電路。和三相6脈波整流電路相比,三相12脈波整流電路輸入端的功率因數更高,電壓紋波和電流THD更小。



  圖1 三相6脈波橋式整流器

  三相PFC轉換器的主電路是一種可控的開關整流電路,利用控制方法實現輸入端功率因數為1或接近於1稱為三相UPF(Unity Power Factor)(PF≈1)整流器或高功率因數(HPF)整流器。

  和單相PFC轉換器相比,三相PFC轉換器具有以下優點:

  (1)單相PFC轉換器的最大功率有限9功率大於兒千瓦的負載更適用於三相PFC轉換器供電;

  (2)單相系統的瞬時功率按兩倍電網頻率脈動,而理想三相系統瞬時總功率是恆定的;

  (3)在相同的功率下,單相系統電流有效值若為1,則三相系統相電流有效值僅為1/3;

  (4)平衡三相系統只有兩相變量(電壓和電流)是獨立的,使三相PFC轉換器設計的自由度較大;

  (5)三相PFC轉換器輸出電壓低頻紋波是輸人電壓頻率的6倍,輸出濾波電容可以用得較小,輸出電壓可以得到快速控制;輸人濾波器容易設計等。

  就電路結構而言,三相PFC整流器有以下幾種基本形式:三個單相PFC轉換器組成一個三相PFC整流器(以下PFC整流器也簡稱為整流器),三相單開關DCM整流器,三相CCM Boost整流器,三相Buck整流器,三相三電平Boost整流器等。


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