三相功率因數(shù)校正技術(shù)研究

功率因數(shù)校正的基本思想是控制整流器的輸入電流跟蹤輸入正弦電壓。其控制方式可分為直接電流控制和間接電流控制。間接電流控制指控制輸入電感端電壓的幅值和相位，這個正弦電壓使得電感電流與輸入電壓同相，因此稱為幅值相位控制。其控制電路簡單，但其穩(wěn)定性差以及存在直流偏移等缺點。目前用得最多的是直接電流控制，用輸入電流與參考電流比較，再用輸出的電流誤差控制開關(guān)動作。直接電流型控制分為：①峰值電流控制，次諧波振蕩問題在功率因數(shù)校正上更為嚴重，用得較少。②滯環(huán)電流控制，電流波形為純正弦，屬變頻控制。③平均電流控制，實現(xiàn)簡單，屬定頻控制。本文將滯環(huán)電流控制和平均電流控制運用于三相PFC，進行saber仿真研究。

3.1 滯環(huán)電流控制

3.11 滯環(huán)電流控制的實現(xiàn)原理

滯環(huán)電流控制的工作原理如圖3所示，當(dāng)輸入電感采樣電流與電流基準相比較得到的電流誤差信號ie 大于正環(huán)寬+h時，滯環(huán)比較器輸出低電平，控制開關(guān)管使電感電流下降；而當(dāng)ie低于負環(huán)寬-h時，滯環(huán)比較器輸出高電平，控制相應(yīng)的開關(guān)管使電感電流上升，這樣總保持ie在正負環(huán)寬（h）內(nèi)。

圖3 滯環(huán)電流控制原理圖

3.12 滯環(huán)電流控制仿真

采用滯環(huán)電流變頻控制，輸入電壓：220V；輸入電感：8mH；輸出電容：2400uH；輸入電壓頻率：50Hz；輸出電壓：750V；輸出功率：3kW。仿真波形如圖4.1到4.3。其中圖4.1中輸出電壓穩(wěn)在750V，三相輸入電感采樣電流互差120°；圖4.2中為A相輸入電感電流與輸入電壓同頻同相的波形，實現(xiàn)PFC功能；圖4.3為A相上下橋臂管子sap和san的驅(qū)動波形，可以看出滯環(huán)電流控制為變頻控制。滯環(huán)電流控制系統(tǒng)中功率管的開關(guān)頻率與滯環(huán)寬度、輸入電感、輸入電壓以及輸出電壓等均有關(guān)系，所以滯環(huán)電流控制系統(tǒng)的滯環(huán)寬度和輸入電感大小應(yīng)根據(jù)輸入和輸出電壓的要求以及滿足滯環(huán)控制原理的要求來進行設(shè)計，要保證滯環(huán)輸出的最高開關(guān)頻率低于開關(guān)管IGBT的極限頻率。

圖4.1 輸出電壓（上）和三相輸入電感電流波形（下）

圖4.2 A相輸入電壓和輸入電感電流波形

圖4.3 開關(guān)管sap (上)和san(下)的驅(qū)動波形