[發明專利]一種單周期三相六開關功率因數校正PWM調制器

有效

• 申請號: 201911328415.0
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN110943607B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 林杰;張黎明;張惠軍;謝波;沈鵬程;劉克力;王飛龍
• 申請（專利權）人: 武漢永力科技股份有限公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42;H02M1/38;H02M7/219
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 雷霄

本發明公開了一種單周期三相六開關功率因數校正PWM調制器，包括：誤差放大器、積分器、復位時鐘信號發生器、電容耦合隔直電路、反向放大器和PWM調制電路；誤差放大器的兩個輸入端分別輸入基準電壓和取樣電壓，誤差放大器的輸出端連接積分器的反相輸入端，積分器的復位端連接復位時鐘信號發生器的輸出端,積分器的輸出端連接電容耦合隔直電路，電容耦合隔直電路的輸出端連接反向放大器的反輸入端，反向放大器的同相輸入端接地；PWM調制電路的不同輸入端分別輸入反向放大器的輸出電壓、三相輸入、和復位時鐘信號，輸出PWM驅動信號。本發明中，積分器的積分參數τ與工作頻率不需要嚴格配套，同時可以消去元器件溫度特性的影響。

技術領域

本發明屬于電能變換裝置的交流-直流變換器技術領域，更具體地，涉及一種單周期三相六開關功率因數校正PWM調制器。

背景技術

伴隨著電力電子技術的廣泛應用,電網諧波污染的危害越來越引起人們的關注,接入電網的設備產生的諧波使得電網的安全受到很大的危害，嚴重時可使得接入同一電網的其他設備不能正常工作，甚至造成設備損壞，這些嚴重的后果迫使人們對電能變換裝置的輸入電流總諧波失真(THD)的要求、及輸入功率因數(PF)的要求越來越高。因此，用電設備的功率因數校正一直是業界十分關注的課題，而且今后必將會越來越重視。在功率因數校正電路中，三相功率因數校正占據有十分重要的位置，尤其是三相六開關型，由于其性能好，效率高，特別適合于中大功率的應用場合。將單周期控制技術應用于三相六開關型功率因數校正，有著很多相對于傳統控制技術的優勢，這種控制方法取消了傳統控制方法中的乘法器，使得控制電路簡潔、動態響應快、穩定性好易于實現，是一種很好的控制方法。

單周期三相六開功率因數校正的控制方程為：

式中τ為積分器的積分時間常數,τ＝0.5*T_s，T_s為該控制電路復位時鐘發生器的工作周期，R_s為三相電流的取樣電阻，i_a、i_b、i_c為三相電流，方程式右邊部分的功能為PWM調制器，方程式左邊為輸入電流檢測電路?，F有的單周期三相六開關功率因數校正技術PWM調制器的實現方案，如圖2所示：輸出電壓經取樣后，與參考基準一同送入由Z₁、Z及運算放大器N₁構成的誤差放大器，誤差放大器的輸出作為由電阻R₁、電容C₁、復位開關S及運算放大器N₂構成的可復位積分器的輸入，同時送入由電阻R₂、R₃、R₄、及運算放大器N₃構成的反向加法器；復位時鐘脈沖信號送入積分器的復位控制端、同時送入三路RS觸發器D₁、D₂及D₃的S端，積分器及復位時鐘信號發生器構成鋸齒波發生器的功能；反向加法器的輸出送入與三相輸入A、B、C對應的三路比較器N₄、N₅及N₆，與三相電流所對應的控制參考量相比較，三路比較器N₄、N₅及N₆的輸出送入相對應的三個RS觸發器D₁、D₂及D₃的R端，由三個RS觸發器D₁、D₂及D₃的Q端及Q非端經過死區電路得到所需的PWM輸出。