完成三相不控整流电路的PFC规划剖析

时间: 2024-10-15 11:12:18 |   作者: DC电源接口

  技能现在现已被成功使用到了中小功率开关电源产品的规划过程中，通过对功率因数校对的合理使用，工程师可以有用提高其工作效率。在今日的文章中，咱们将会通过一个实践事例，来为各位新人工程师们进行实例解析，看在三相不控

  三相不控整流电路是一种在中小功率开关电源规划中，很常见的电路规划类型。可是，这种电路系统也有其自身的缺点，那就是即便负载等效为一个电阻，也不能取得满足的功率因数，需求人工进行PFC规划。呈现这一问题的终究的原因在于，三相不控整流电路中三相电压通过不控整流桥相互耦合，输入电流是三个相电压的函数，不可能一起统筹三相输入电流，使任何一相输入电流都不能独立控制为正弦波形，有必要对三相输入电压进行解耦。下图中，图1所展现的是就一种大电容滤波的三相不控整流电路结构。

  结合图1所给出的这种电路结构，下面咱们就来对该种大电容滤波的三相不控整流电路进行仿真剖析。在仿真模仿过程中，咱们所设置的各项参数如下：输入相电压有用值Ui=220V/50Hz，输出滤波电容C=1800μF，负载R=50Ω。恣意一相的输入相电压相电流波形如图2所示，图3为输入电流的谐波剖析图，仿线。通过仿真成果可以精确的看出，这种电路具有功率因数低，输入电流的总谐波畸变程度大，输入谐波电流含量严峻超支的缺点。

  在了解了这种大电容滤波的三相不控整流电路的缺点之后，针对其自身所存在的缺点，咱们所选用的PFC改进办法，是挑选桥前选用LC滤波器桥后选用电抗器对这一电路系统来进行从头规划，以此来达到PFC(功率因数校对)的意图。桥前选用LC滤波器桥后选用电抗器的三相无源PFC电路如图4所示，其特点是别离在原有三相全桥整流电路的沟通输入侧加无源滤波器电感和电容，其三相沟通输入端每相别离串联滤波电感L，输入滤波电容C选用三角形接法。一起在原有三相不控整流电路的整流桥后负载之前串联一个电抗器。

  在了解了图4所介绍的这种桥前选用LC滤波器桥后选用电抗器的三相无源PFC电路规划状况后，下面咱们就来针对这一三相无源PFC电路进行Matlab软件仿真研讨。首要仿真参数的设置状况如下：三相沟通输入电压为Ui=220V/50Hz。输入滤波电容参数C1=C2=C3=20μF，输入滤波电感参数L1=L2=L3=10mH，三相整流桥输出滤波电容C=1800μF，电感L=15mH，负载电阻R=50Ω。

  图5(a)桥前选用LC滤波器桥后选用电抗器的三相无源PFC电路输入电压电流波形

  图5(b)桥前选用LC滤波器桥后选用电抗器的三相无源PFC电路输入电流谐波剖析

  经仿真后，这一进行了PFC规划的电路的输入相电压Ui和相电流ii的仿真波形和输入电流的谐波剖析图，别离如图5(a)、(b)所示。通过丈量后，求得功率因数值为0.804总的谐波失线所给出的仿线的比照后发现，在这种三相不控整流电路的沟通输入端加LC无源滤波器，可以大大下降输入相电流的THD值，提高了电路的功率因数。整流桥后串联电抗器与未串联电抗器比较，电流波形改进很明显。