有源功率因數(shù)校正主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)綜述-wenkub.com
2024-10-02 15:09 本頁(yè)面
【正文】 軟開(kāi)關(guān)功率因數(shù)校正電路由于其實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)管的零電流、零電壓開(kāi)關(guān)，因此極大的減小了開(kāi)關(guān)損耗，提高了電路的工作效率。圖14 三開(kāi)關(guān)控制的三相功率因數(shù)校正電路原理圖 在正常工作時(shí)，三個(gè)SCR相當(dāng)于三個(gè)二極管，無(wú)損吸收電路使得開(kāi)關(guān)管可以在零電壓條件下導(dǎo)通。 三開(kāi)關(guān)控制的三相功率因數(shù)校正電路 三開(kāi)關(guān)控制的三相功率因數(shù)校正電路如圖14所示，電路由三個(gè)快速晶閘管SCR和三個(gè)帶反并聯(lián)二極管的開(kāi)關(guān)管組成三相整流橋，電路工作于電感電流不連續(xù)模式，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)管的零電流開(kāi)關(guān)（ZVS）。開(kāi)關(guān)管的占空比只根據(jù)負(fù)載的變化而變化，變換器工作于電流不連續(xù)模式，在開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，三相交流輸入通過(guò)三個(gè)電感、六個(gè)整流管和開(kāi)關(guān)管而短路，因此，輸入電流以和各自的相電壓瞬時(shí)值成正比的速率增加，由于電流脈沖在開(kāi)始時(shí)為零，這樣它們的平均值按正弦規(guī)律變化。其缺點(diǎn)是增加了一個(gè)鉗位開(kāi)關(guān)，從而使控制電路復(fù)雜化。. 有源鉗位ZVS PFC主電路 有源鉗位ZVS變換技術(shù)已應(yīng)用于正激和反激變換器等多種電路中，如圖1圖12所示，圖中Lr為變壓器繞組的漏電感，Lm為變壓器激磁電感，Cr為開(kāi)關(guān)管S1和S2結(jié)電容值之和。由于并聯(lián)諧振電容Cr的存在，主開(kāi)關(guān)管可以實(shí)現(xiàn)零關(guān)斷。但和主開(kāi)關(guān)管相比，它只處理少量的諧振能量。由于串聯(lián)諧振電感Lr的存在，S1實(shí)現(xiàn)零開(kāi)通。 零電流轉(zhuǎn)換ZCTPFC主電路 Boost型ZCT PFC主電路如圖9所示，這種電路的工作過(guò)程如下： 從上述分析可以看出，在此電路中，所有的開(kāi)關(guān)管及二極管都是在零電壓或零電流條件下完成通斷的。當(dāng)需導(dǎo)通主開(kāi)關(guān)管S1時(shí)，首先導(dǎo)通輔助開(kāi)關(guān)管S2（在零電流下導(dǎo)通），Lr與Cr再次發(fā)生諧振。當(dāng)VCr上升到輸入電壓Vin時(shí)，二極管D導(dǎo)通。且主開(kāi)關(guān)管電壓應(yīng)力低。此期間，S1可在零電流零電壓下完成關(guān)斷過(guò)程。 零電流開(kāi)關(guān)ZCSPFC主電路 Buck型ZCS PFC主電路如圖7所示，這種電路的工作過(guò)程如下：圖6 Flyback型主電路原理圖 圖6為反激型主電路的原理圖，當(dāng)開(kāi)關(guān)管Q導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓加到高頻變壓器B1的原邊繞組上，由于變壓器副邊整流二極管D1反接，副邊繞組沒(méi)有電流流過(guò)，此時(shí)，電容C放電向負(fù)載提供能量。圖5 Forward型主電路原理圖 當(dāng)開(kāi)關(guān)管Q導(dǎo)通時(shí)，二極管D1正偏壓而導(dǎo)通，電網(wǎng)向負(fù)載提供能量，輸出電感L儲(chǔ)能。圖4 BuckBoost 型主電路原理圖 該電路的優(yōu)點(diǎn)有：即可對(duì)輸入電壓升壓，又可以降壓，因此在整個(gè)輸入正弦周期都可以連續(xù)工作；該電路輸出電壓選擇范圍較大，可根據(jù)后級(jí)的不同的要求設(shè)計(jì)；利用開(kāi)關(guān)管可以實(shí)現(xiàn)輸出短路保護(hù)。這種電路的主要優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)關(guān)管所受的最大電壓為輸入電壓的最大值，因此開(kāi)關(guān)管的電壓應(yīng)力比較??；后級(jí)短路時(shí)，可以利用開(kāi)關(guān)管實(shí)現(xiàn)輸出短路保護(hù)。其主要缺點(diǎn)為輸出電壓必須大于輸入電壓的最大值，所以輸出電壓比較高；不能利用開(kāi)關(guān)管實(shí)現(xiàn)輸出短路保護(hù)。3 單相硬開(kāi)關(guān)有源校正主電路的分析 非隔離型單相硬開(kāi)關(guān)有源功率因數(shù)校正電路主要有升壓型（Boost）、降壓型（Buck）、升降壓型（BuckBoost）等，下面，對(duì)這幾種電路的工作原理分別加以分析。由于采用了閉環(huán)控制
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