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新型三相單開關(guān)隔離型DCM PFC電路

作者： 時(shí)間：2012-03-11 來源：網(wǎng)絡(luò) 收藏
　　LU,1,(ABC),P、LU,1,(ABC),n（初級側(cè)電感）、D1,(ABC),P、D1,(ABC),n（初級側(cè)二極管）組成了橋式電路，其直流側(cè)的短路電流使輸入電流上升。由于晶體管T1導(dǎo)通時(shí)間不變，所以，tu=tu1時(shí)T1關(guān)斷。從而得到了周期為fN的正弦變化相電流，與相應(yīng)的相電壓成比例。變壓器的去磁是通過次極二極管D2完成的。保證tu4≤Tp才能使系統(tǒng)工作在斷續(xù)情況下，如圖4。在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)，電壓變化很小，可認(rèn)為是恒定的。這樣就避免了由二極管D2,(ABC)產(chǎn)生的反向恢復(fù)電流對T1的應(yīng)力。因?yàn)槿ゴ砰g隔不會影響到電源電流波形，變換器輸入電流iu,1,（ABC）的包絡(luò)線為正弦的，通過濾波可理想過濾掉開關(guān)頻率諧波，因此濾波后電源電流仍應(yīng)為正弦波，且與電源電壓同相。此外，輸出電壓各不相關(guān)，能量流動(dòng)完全可控，這使得過電流保護(hù)中啟動(dòng)電流的限制問題很容易得以解決。

圖4 一周期內(nèi)變換器輸入電流iU,1,(ABC)與輸出電流iU,2,(ABC)的時(shí)間特性



4　結(jié)論

　　本文分析介紹了三相單開關(guān)隔離型DCM PFC系統(tǒng)的拓?fù)浞治雠c基本原理，得了以下幾點(diǎn)創(chuàng)新性的結(jié)論：

　?。?）在電路拓?fù)浞矫?，根?jù)AC-DC變換器及功率因數(shù)校正系統(tǒng)的要求，提出一種功率級與控制級結(jié)構(gòu)都很簡單的三相單開關(guān)隔離型DCM PFC變換器，實(shí)現(xiàn)高的功率因數(shù)，理想可達(dá)到1，從而對電網(wǎng)污染小。由于它既能實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正，又能進(jìn)行AC-DC功率變換，因此與傳統(tǒng)的Boost型PFC電路相比，具有可直接獲得較低電流輸出電壓、能夠?qū)崿F(xiàn)電源與負(fù)載之間的隔離的優(yōu)點(diǎn)；與普通的AC-DC變換器相比，具有功率因數(shù)高，波形質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)。

　?。?）在不增加電路復(fù)雜程度的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了變換器中的主要開關(guān)器件無損耗關(guān)斷。不僅沒有占空比丟失、橋臂竟通等移相軟開關(guān)技術(shù)所存在的缺點(diǎn)，而且解決了ZCT或ZVT等形式的軟開關(guān)需要增加輔助電路的問題。為提高變換器的開關(guān)頻率、提高電能輪換效率、降低變換器的體積和重量創(chuàng)造了有利條件。

　　（3）借鑒單相反激式變換器技術(shù)，提出了三相隔離型PFC電路，解決了用單相等效電路法分析三相PFC電路所存在的問題。并建了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。
本文所提出的三相單開關(guān)隔離型DCM PFC電路，以其結(jié)構(gòu)簡單，控制方式可以采用TL494的分頻復(fù)用特性以實(shí)現(xiàn)。更為詳細(xì)的資料，請參閱文獻(xiàn)[1]。


參考文獻(xiàn)：

[1] 王國玲 《三相有源功率因數(shù)校正技術(shù)的研究》遼寧工學(xué)院2000級碩士畢業(yè)生王國玲碩士學(xué)位論文

[2]J. W. Kolar, H. Ertl, and F. C. Zach, “Power quality improvement of three-phase ac-dc power conversion by discontinuous mode ‘Dither’-rectifiers,” in Proc. 6th Power Quality Conf., Munich, Oct. 14-15, 1992, pp. 62-78.

[3] Y. M. Jiang, G. C. Hua, E. X. Yang, and F. C. Lee, “Soft-switching of IGBTs with the help of MOSFETs”, in Proc. 10th Annu. VPEC Power Electron. Seminar, Blacksburg, VA, Sept. 20-22, 1992, pp. 77-84.
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