有源功率因數(shù)校正主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)綜述-展示頁
2024-10-10 15:09本頁面
【正文】 C變換器電流應(yīng)力較大，開關(guān)管門極驅(qū)動(dòng)信號(hào)地與輸出地不同，驅(qū)動(dòng)比較復(fù)雜，輸入電流斷續(xù)，因此功率因數(shù)不可能提高很多。由于變換器輸出電壓小于電源電壓，故稱它為降壓變換器。 BuckPFC主電路 圖3為降壓型主電路的原理圖，這種電路的工作過程如下：這種電路的優(yōu)點(diǎn)是輸入電流完全連續(xù)，并且在整個(gè)輸入電壓的正弦周期都可以調(diào)制，因此可獲得很高的功率因數(shù)；電感電流即為輸入電流，容易調(diào)節(jié)；開關(guān)管門極驅(qū)動(dòng)信號(hào)地與輸出共地，驅(qū)動(dòng)簡單；輸入電流連續(xù)，開關(guān)管的電流峰值較小，對(duì)輸入電壓變化適應(yīng)性強(qiáng)，適用于網(wǎng)壓變化特別大的場合。 BoostPFC主電路 圖2為升壓型PFC主電路的原理圖，這種電路的工作過程如下：圖2 Boost 型PFC主電路原理圖 當(dāng)開關(guān)管Q導(dǎo)通時(shí)，電流IL流過電感線圈L，在電感線圈未飽和前，電流線性增加，電能以磁能的形式儲(chǔ)存在電感線圈中，此時(shí)，電容C放電為負(fù)載提供能量；當(dāng)開關(guān)管Q關(guān)斷時(shí)，由于線圈中的磁能將改變線圈L兩端的電壓極性，以保持其電流IL不變。下面，對(duì)各自的工作原理加以分析，并指出其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。假定PFC的整個(gè)控制環(huán)節(jié)都是理想的，則輸入電流波形就能夠完全跟蹤電壓波形的變化，這樣從電源輸入端來看，電路的負(fù)載為純粹的線性電阻，電路的功率因數(shù)等于1，實(shí)現(xiàn)了功率因數(shù)校正的功能?，F(xiàn)對(duì)這種電路的工作原理加以分析： 單相220V、50HZ交流電經(jīng)過橋式整流后得到 100HZ的單相雙半波正弦電壓信號(hào)，此電壓波形作為PFC控制器的輸入電流的參考波形，輸入到乘法器，為了保證輸出電壓恒定，將輸出電壓通過電壓反饋網(wǎng)絡(luò)也引入乘法器，經(jīng)過乘法器運(yùn)算后，作為電流波形的參考值，并與實(shí)際取樣的電流進(jìn)行比較后，通過PWM控制器產(chǎn)生PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制升壓變換器的輸出電流和電壓。圖1 有源功率因數(shù)校正原理框圖 圖1為這種電路的原理框圖，其中，整流器為單相橋式不可控整流器，主電路采用DC/DC變換電路，控制電路內(nèi)部包含有一個(gè)電壓誤差放大器、一個(gè)電流誤差放大器、一個(gè)模擬乘法器和一個(gè)固定頻率的PWM控制器。2 有源功率因數(shù)校正的基本原理 APFC又稱為有源開關(guān)型補(bǔ)償法，現(xiàn)今得到推廣的APFC是DC/DC變換型電流整形方法，由于其主體為高頻DC/DC變換器，所以也稱為高頻APFC。為了使電力電子產(chǎn)品的功率因數(shù)及諧波成分滿足上述的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，可在整流橋和濾波電容之間加一級(jí)用于功率因數(shù)校正的功率變換電路，使輸入電流為正弦波，從而提高功率因數(shù)，這就是有源功率因數(shù)校正技術(shù)。電力電子裝置已成為電網(wǎng)最主要的諧波源之一。有源功率因數(shù)校正主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)綜述1 引言 近20年來電力電子技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，已廣泛應(yīng)用到電力、冶金、化工、煤炭、通訊、家電等領(lǐng)域。電力電子裝置多數(shù)通過整流器與電力網(wǎng)接口，經(jīng)典的整流器是由二極管或晶閘管組成的一個(gè)非線性電路，在電網(wǎng)中產(chǎn)生大量電流諧波和無功污染了電網(wǎng)，成為電力公害。20世紀(jì)90年代以來，世界上許多國家和國際組織都對(duì)電力電子產(chǎn)品的功率因數(shù)及諧波成分作了限制。有源功率因數(shù)校正（Active Power Factor Correction，簡稱APFC）技術(shù)由于變換器工作在高頻開關(guān)狀態(tài)，而具有體積小
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