由單相功率因數(shù)校正（PFC）實現(xiàn)三相PFC的方案介紹

　　引言

　　電力電子裝置的廣泛應(yīng)用，給公用電網(wǎng)造成嚴(yán)重污染，諧波和無功問題日益受到重視。為了減輕電力污染的危害程度，許多國家紛紛制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，如國際電工委員會的諧波標(biāo)準(zhǔn)IEEE555—2和IEC—1000—3—2等。功率因數(shù)校正(Power Factor CorrecTIon，簡稱PFC)技術(shù)，尤其是有源功率因數(shù)校正(Active Power FactorCorrection，簡稱APFC)技術(shù)可以有效的抑制諧波，已成為研究的熱點。

　　單相APFC技術(shù)的研究比較成熟，已有不少商業(yè)化的專用控制芯片，如UC3854，IRll 50，LTl508，ML4819。與單相功率因數(shù)校正整流裝置相比，三相PFC整流裝置具有許多優(yōu)點：(1)輸入功率高，功率額定值可達(dá)幾千瓦以上;(2)單相PFC整流裝置輸入功率是一個兩倍于工頻變化的量，但在三相平衡裝置中，三相輸入功率脈動部分的總和為零，輸入功率是一恒定值，三相PFC整流裝置輸出功率的脈動周期僅為單相全波整流的三分之一，脈動系數(shù)低，因此可以使用容量較小的輸出電容，從而可以實現(xiàn)更快的輸出電壓動態(tài)響應(yīng)。

　　三相APFC技術(shù)正成為眾多學(xué)者研究的重點，但其實現(xiàn)有一定的困難，而且還未見成熟的專用控制芯片。若能將單相APFC電路簡單整合成一個三相APFC電路，將能充分利用成熟的單相控制芯片，制作出滿足要求的三相APFC裝置。

　　1 由單相APFC組合成三相APFC的幾種方法

　　單相PFC組合成三相PFC的技術(shù)優(yōu)勢是：(1)無需研究新的拓?fù)浜涂刂品绞?，可直接?yīng)用發(fā)展比較成熟的單相PFC拓?fù)?，以及相?yīng)的單相PFC控制芯片和控制方法;(2)電路由多個單相PFC同時供電，如果某一相出現(xiàn)故障，其余兩相仍能繼續(xù)向負(fù)載供電，電路具有冗余特性;(3)由于單向模塊的使用，因此需要更少的維護(hù)和維修，而且有利于產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化;(4)與三相PFC相比，不需要高壓器件等。

　　下面將對由單相PFC實現(xiàn)三相PFC的幾種方法分別進(jìn)行介紹。

　　1)由三個分別帶隔離DC/DC變換的單相PFC并聯(lián)組成的方法

　　每個單相PFC后跟隨一個隔離型DC/DC變換器，DC/DC變換器輸出端并聯(lián)起來，形成一個直流回路后向負(fù)載供電，如圖l所示。此類電路即可采用三相三線制接法，也可用三相四線制的接法，很靈活且很簡單。而且此類電路都可設(shè)計成單級形式，從而減少功率等級且動態(tài)響應(yīng)比較快。但該類電路由三個完全獨(dú)立的單相PFC及DC/DC變換器組成，由于需3個外加隔離的DC/DC變換器，因此用的器件比較多，成本較高。

　　(1)單相PFC電路由全橋電路構(gòu)成

　　圖2電路的特點是DC/DC的開關(guān)控制比較簡單，相對于其它電路更適合于大功率場合的應(yīng)用。但是由于隔離變壓器反射電壓的影響，全橋電路相對于反激電路來說有更高的電流失真。

　　(2)單相PFC電路由Buck電路構(gòu)成圖5 用三個單相Buck變換器組成的三相PFC示意圖圖3所示Buck型電路的結(jié)構(gòu)比較簡單，同全橋電路相似，

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