三相單開關(guān)反激式功率因數(shù)校正及其開關(guān)緩沖電路.pdf

1、AC／DC變換器是電力系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的一種變換器，但傳統(tǒng)的AC／DC變換器存在輸入功率低和諧波含量大的缺點(diǎn)，會給系統(tǒng)本身和周圍的環(huán)境帶來一系列的危害，因此對傳統(tǒng)AC／DC變換器進(jìn)行改進(jìn)，提高功率因數(shù)和消除諧波具有十分重要的意義。對于數(shù)量多而且分散的中小功率開關(guān)電源系統(tǒng)，最理想的方法就是在電源內(nèi)部采用功率因數(shù)校正措施，從根本上消除諧波源。單相功率因數(shù)校正技術(shù)目前在電路拓?fù)浜涂刂品矫嬉讶遮叧墒?，而三相整流器的功率大，對電網(wǎng)的污染更大，因此

2、，三相高功率因數(shù)技術(shù)的研究近年來成為研究熱點(diǎn)。 三相高功率因數(shù)開關(guān)整流器尚存在一些問題，采用無源功率因數(shù)校正方案的，未曾達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)(例如IEC一555和IEC6100-3-4對電流諧波的限制)，對電網(wǎng)的污染尚大。另外也有很多方案是基于三個單相電路的簡單連接，因此成本高，控制復(fù)雜。本文在總結(jié)國內(nèi)外高功率因數(shù)AC／DC變換器研究的基礎(chǔ)上，提出并研究了全新的基于單端反激式變換器的三相高功率因數(shù)AC／DC變換器。三相單級反激式AC／D

3、C變換電路可以認(rèn)為是單相反激式AC／DC變換電路在三相中的延伸，當(dāng)工作在電感電流不連續(xù)模式(DCM)時(shí)，能夠通過變壓器實(shí)現(xiàn)任意一相的輸入電流和其他兩相的輸入電壓完全解耦，電感電流峰值正比于相應(yīng)相的輸入電壓，輸入電流波形自然地跟隨輸入電壓波形，因而能夠?qū)崿F(xiàn)單位功率因數(shù)(UPF)。 該類變換器最大的優(yōu)點(diǎn)就是用一個或者兩個開關(guān)器件就同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對三相電路的AC／DC變換和功率因數(shù)校正作用，并且該類變換器的控制方式也非常簡單，其控制信號可

4、以采用最簡單的PWM信號。文中分析了變換器的工作原理和功率因數(shù)校正原理，推導(dǎo)出變換器工作于DCM模式的臨界條件，同時(shí)對輸入電流進(jìn)行了傅立葉分解和諧波分析，并利用PSPICE軟件仿真驗(yàn)證了該變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的合理性。由于當(dāng)三相單級反激式整流器開關(guān)管關(guān)斷時(shí)刻電流為峰值，開關(guān)損耗較大，本文又提出了帶無輔助開關(guān)隔離型的無損緩沖和單脈沖軟開關(guān)。附加的隔離型無損緩沖在緩沖電容和隔離變壓器的作用下，實(shí)現(xiàn)零電壓關(guān)斷，開關(guān)損耗能有效傳遞到負(fù)載，由于沒有使用