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三相二级有功功率因数校正电路设计的详细资料说明

消耗积分:1 | 格式:pdf | 大小:1.54 MB | 2019-05-14

张珺怡

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  电力电子设备的谐波污染对供电质量和电能效率有很大的负面影响。为了提高功率因数,我们设计了三相二电平有源功率因数校正(APFC)电路。前级升压变换器与整流器输入功率侧相连,实现功率因数校正,后级降压变换器具有快速调节输出电压的功能,并设计了相应的两级控制电路。在Matlab/Simulink软件环境中进行了仿真。结果表明,输入电流波形与桥式整流电压波形基本相同,输入电流畸变和谐波明显减小,实现了功率因数校正。

  随着开关电源等电力电子器件的广泛应用,功率因数校正问题越来越受到人们的重视,在相同输入条件下,有两种方法可以提高输出功率效率。然而,提高电能效率受到供电线路水平的限制,这是一个困难且效果不明显的问题。因此,提高功率因数是提高输出功率的最佳选择。为了提高变换器的功率因数,提出了一种三相二电平APFC电路。第一级是为了改善功率因数校正,第二级是为了快速调整输出电压。

  该变换器的交流输入电压经桥式整流器整流后,跟随直流/直流电路,采用合理的控制策略,输入平均电流自动跟随全波整流电压参考值,同时输出电压稳定。APFC电路有两个反馈控制回路。一种是输入电流回路,使DC/DC变换器的输入电流波形与输入电压波形相同,另一种是输出电压回路,目的是稳定DC/DC变换器的输出电压。

  APFC原理。三相单开关有源功率因数校正电路的拓扑结构是由三相桥式整流电路和升压变换器相结合的单开关升压变换器。在工频循环中,电感电流峰值与输入电流相同,跟踪输入电压自动机,电路如图1所示。

  该方案主要由七个二极管、电感LA、LB、LC和电容C组成,整流桥为D1-D6,续流二极管为D7。所有电感器的值都相同。控制器主要处理来自主电路的采样信息。它可以提供高或低电压水平来控制开关电压互感器的工作。

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