[發(fā)明專利]一種三相降壓型PFC整流電路

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810590608.2
• 申請日: 2018-06-09
• 公開（公告）號: CN108462384A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設計）人: 劉斌;陳柏宇;蔡金琪
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42
• 代理公司: 南昌華成聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 36126
• 代理人: 黃晶

一種降壓型PFC整流電路，包括三相電壓源電路；三相不控整流電路，包括并聯的三條串聯電路，每條串聯電路包括兩個二極管，三條串聯電路與三相電壓源電路的三相正弦電壓源分別連接；三相有源功率因數校正拓撲電路，輸入端連接三相不控整流電路的并聯兩端；以及有源三次諧波電流注入電路。本發(fā)明功率因素可達到1.0，且輸出電壓可控；可在無升壓電路的情況下輸出較低電壓；不需實現三相解耦，控制簡單，結構簡單便于實現。

技術領域

本發(fā)明涉及功率因數校正技術領域，尤其是一種降壓型PFC整流電路。

背景技術

功率因數校正技術(Power Factor Correction Technique)是電力電子學界和工業(yè)領域的一項基礎技術，用于抑制諧波污染以降低高次電流諧波對電網及各用 電設備造成的危害。隨著用電設備的增加，對電能變換器也提出了高效率、高 功率密度和高功率因數的要求，因此，各種新型的PFC變換拓撲也應運而生。

目前，單相功率因數校正技術的研究比較多，在電路拓撲和控制方面都相 當成熟，而三相功率因數校正的研究則相對較晚較少。近年來隨著PFC技術的 研究不斷的深入，三相PFC日益引起人們的重視。

功率因數校正技術分為無源功率因數校正和有源功率因數校正兩種：無源 功率因數校正采用無源器件，例如LC濾波，雖然電路結構簡單、效率高，但 是功率因數受電感取值影響，最高只能達到0.95，且輸出電壓不可控，所以多 數情況下不被采用；三相有源功率因數校正的拓撲結構Boost、Buck-Boost電 路因具有升壓功能，可以保證輸入電壓在很寬的范圍變化時輸入電流的連續(xù)， 但輸出電壓依然較高，對于要求整流輸出電壓較低的場合需要在后級連接降壓 電路。

從使用有源功率管的數量來看，三相PFC可分為兩類，一類是單開關結構， 一類是多開關結構。三相單開關Boost型PFC電路，為了實現三相之間的解耦， 三個電感放在交流測，并工作于電流斷續(xù)模式，其特點是電流控制簡單，但是 該電路的輸入、輸出電流紋波較大，對濾波電流要求較高，輸出電壓過高，這 給功率管的選取帶來了一定的困難，該電路一般應用于輸出功率小于10kw以 及對電流THD要求不嚴格的場合。三相多開關雖然能以較高的精度控制輸入 電流，獲得優(yōu)異的性能，但驅動和控制策略復雜，成本較高，適合于較大功率 場合。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種三相降壓型PFC整流電路，該電路結構簡單， 采用注入三次諧波電流的方式實現功率因數校正的目的。

一種降壓型PFC整流電路，包括：

三相電壓源電路，由三相互成120°的三個正弦電壓源組成，三個正弦電 壓源的一端連在一起；

三相不控整流電路，包括并聯的三條串聯電路，每條串聯電路包括兩個二 極管，三條串聯電路與三相電壓源電路1的三相正弦電壓源分別連接，接入點 位于每條串聯電路的兩個二極管之間；

三相有源功率因數校正拓撲電路，輸入端連接三相不控整流電路的并聯兩 端；以及

有源三次諧波電流注入電路，包括晶閘管和RCD電路，輸入端即三條串 聯電路與三相電壓源電路1的三相正弦電壓源分別連接的接入點。

進一步的，所述三相不控整流電路每條串聯電路上的兩個二極管其中一個 二極管的陽極與另一個二極管的陰極相連，所述三條串聯電路陰極與陰極相連、 陽極與陽極相連。

進一步的，所述三相有源功率因數校正拓撲電路為兩個對稱的buck電路。