[發明專利]一種降壓式非隔離三相PFC變換器及其控制方法

有效

• 申請號: 201810892424.1
• 申請日: 2018-08-07
• 公開（公告）號: CN108923637B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 許政;戴錢坤;孫百軍
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司雷華電子技術研究所
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42;H02M1/12
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 王子溟

1.一種降壓式非隔離三相PFC變換器控制方法，降壓式非隔離三相PFC變換器包括正向開關單元(1)、半控整流單元(2)和儲能續流單元(3)，其中，所述正向開關單元(1)包括第一正向功率開關管(S1)、第二正向功率開關管(S2)以及第三正向功率開關管(S3)，三個所述正向功率開關管分別設置在接入的三相三線電源的三根相線上；所述半控整流單元(2)包括上橋臂和下橋臂，所述上橋臂由三只二極管(D1、D3、D5)組成，所述下橋臂由三只負向功率開關管與三只二極管(D2、D4、D6)分別串聯組成，其中，所述三只負向功率開關管分別為第一負向功率開關管(S4)、第二負向功率開關管(S5)以及第三負向功率開關管(S6)，所述半控整流單元通過正極端和負極端與所述儲能續流單元(3)連接，另外，所述儲能續流單元(3)包括續流二極管(D7)、第一濾波電感(L1)、第二濾波電感(L2)和濾波電容(C1)，所述半控整流單元(2)的正極端通過正極母線與第一濾波電感(L1)一端串聯，所述半控整流單元(2)的負極端通過負極母線與第二濾波電感(L2)一端串聯，所述濾波電容(C1)兩端分別與所述第一濾波電感(L1)的另一端和所述第二濾波電感(L2)的另一端連接，其特征在于，降壓式非隔離三相PFC變換器控制方法包括如下步驟：

步驟一、根據三相電源電壓相互關系將一個基波周期分為六個扇區；

步驟二、對當前輸入的三相電源電壓信號進行幅值檢測，判斷三相電源電壓在當前時刻所處的扇區和相位；

步驟三、在每個扇區內，根據三相電源電壓大小分別定義為高電壓相、中電壓相和低電壓相：其中，當所述中電壓相電壓幅值為正時，執行步驟四；當所述中電壓相電壓幅值為負時，執行步驟五；

步驟四、一直導通該相電壓所對應的正向功率開關管，同時對所述高電壓相所對應的正向功率開關管和所述低電壓相所對應的負向功率開關管進行PWM控制，在扇區內一直關閉其余三個功率開關管；

步驟五、一直導通該相電壓所對應的負向功率開關管，同時對所述高電壓相所對應的正向功率開關管和所述低電壓相所對應的負向功率開關管進行PWM控制，在扇區內一直關閉其余三個功率開關管。

2.根據權利要求1所述的降壓式非隔離三相PFC變換器控制方法，其特征在于，在步驟一之前還包括：

檢測輸入輸出和環境條件，判斷輸入輸出和環境條件是否滿足工作條件，不滿足條件繼續等待，如若滿足條件，開始工作。

3.根據權利要求1所述的降壓式非隔離三相PFC變換器控制方法，其特征在于，三個所述負向功率開關管(S4、S5、S6)的源極分別與所述半控整流單元(2)下橋臂的三個二極管(D2、D4、D6)的陽極相連，所述半控整流單元(2)上橋臂的三個二極管(D1、D3、D5)的陰極相連，作為所述半控整流單元(2)的輸出正極；

另外，三個所述負向功率開關管(S4、S5、S6)的漏極相連，作為所述半控整流單元(2)的輸出負極，所述半控整流單元(2)通過正極端和負極端與所述儲能續流單元(3)連接。

4.根據權利要求3所述的降壓式非隔離三相PFC變換器控制方法，其特征在于，所述正向開關單元(1)的第一正向功率開關管(S1)的源極同時連接到所述半控整流單元(2)的A相上橋臂的二極管(D1)的陽極，以及所述半控整流單元(2)的A相下橋臂的二極管(D2)的陰極；

所述正向開關單元(1)的第二正向功率開關管(S2)的源極同時連接到所述半控整流單元(2)的B相上橋臂的二極管(D3)的陽極，和所述半控整流單元(2)的B相下橋臂的二極管(D4)的陰極；

所述正向開關單元(1)的第三正向功率開關管(S3)的源極同時連接到所述半控整流單元(2)的C相上橋臂的二極管(D5)的陽極，和所述半控整流單元(2)的C相下橋臂的二極管(D6)的陰極。

5.根據權利要求4所述的降壓式非隔離三相PFC變換器控制方法，其特征在于，所述正向功率開關管和負向功率開關管為MOS管或IGBT管。