单相三电平功率因数校正变换器研究 study on single-phase three level power factor correcting converter.pdfVIP

第40卷第2期 电力电子技术 V01．40．No．2 2006年4月 PowerE1ectronics April，2006 单相三电平功率因数校正变换器研究 王林兵，张超 (浙江大学，浙江杭州310027) 摘要：对单相三电平功率因数校正(PFc)电路进行了研究。分析了单相三电平功率因数校正电路的主电路和 控制电路工作原理。讨论了控制电路设计的相关问题。给出了仿真波形和实验结果。 关键词：功率因数；变换器；控制电路 中图分类号：TM46，r1714．3文献标识码：A 文章编号：1000一100x(2006)02一ool5—02 on LeVelPowerFactor ConVerter StudySingIe—pha∞Three Correcting WANG Chao Lin-bing。ZHANG (历彰如曜‰西e巧妇，日孵^oⅡ310027，吼讥口) Abstract：A three f如tor AC／DCconverterisstudiedinthis Single—phasejevelporwer coITecting paper．7I’heoperation of and is maincircuitcontrolcircuitis too．Simulative principle analysized．Thecorrespondingdesignproblemproposed and resultsvalidatethe scheme． expedmental pmposed circuit Keywords：PF；converter；control 1 引 言 易。仿真和实验证明了这种方法的有效性。 2主电路结构分析 功率因数校正(PFC)电路目前被广泛用于使 用电力电子器件的AC／DC能量转换系统。PFC电 图1示出采用单开关半桥式结构的三电平 路的主要角色是补偿系统的非线性电流或非线性 Boost 电压。减小或消除非线性谐波注入到电网中去。目 VD，～VD6组成的整流桥一起构成双向开关，快恢复 前，工业界广泛使用的有两电平的PFC电路。相 二极管VD，，VD：分别连接到正负母线。电路工作 比之下．三电平PFC电路可降低开关管的电压应 原理是：①市电处于正半波。当VQ，开通时，电网 力f1刘。减小电磁干扰。因此，研究三电平PFC电路通过电感￡。，VD。，VQ。和VD。对￡，充电，VD。和 具有很大的实际意义。 VD：均承受反压而截止导通；当VQ，关断时，L。通 在大多数应用系统中，三电平整流器采用滞环 过VD。对负母线的直流滤波电解电容器c2充电， 控制以获得电流波形的正弦形状(2】。然而，该方法 并对负载供电。②市电处于负半波。当VQ。开通 有一个很大的缺点就是滞环控制的开关频率是变 化的。这将会导致开关器件产生较大的功率损耗， 和VD：均承受反压而截止导通；当VQ。关断时，￡， 同时也会因谐波范围分布在较宽的频带范围内而 通过VD：对正母线的直流