有源功率因數(shù)校正主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)綜述-在線瀏覽
2024-11-05 15:09本頁(yè)面
【正文】 、重量輕、效率較高、輸人電壓范圍寬、THD小和功率因數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)，因此在現(xiàn)代電力電子技術(shù)中得到了廣泛的應(yīng)用。高頻APFC的基本思想是：將輸入交流電壓進(jìn)行全波整流，然后對(duì)全波直流電壓進(jìn)行DC/DC變換，通過(guò)適當(dāng)控制，使輸入電流平均值自動(dòng)跟蹤全波直流電壓的基準(zhǔn)，且保持輸出電壓穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)恒壓輸出和單位功率因數(shù)?？梢钥闯觯{(diào)節(jié)器采用了電壓、電流雙閉環(huán)控制方式，電流反饋網(wǎng)絡(luò)的取樣信號(hào)是升壓變換器的電感電流，電壓反饋網(wǎng)絡(luò)的取樣信號(hào)是調(diào)節(jié)器的輸出電壓。由于采用了閉環(huán)控制，將升壓變換器的實(shí)際電流通過(guò)反饋網(wǎng)絡(luò)引入電流誤差放大器，保證了升壓變換器的電流能夠準(zhǔn)確跟蹤經(jīng)過(guò)乘法器運(yùn)算所規(guī)定的電流值?！ ∮性垂β室驍?shù)校正按主電路的形式來(lái)分，可分為單相硬開(kāi)關(guān)校正電路、單相軟開(kāi)關(guān)校正電路和三相校正電路。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。這樣，線圈L轉(zhuǎn)化成的電壓VL與電源VIN串聯(lián)，以高于輸出電壓向電容和負(fù)載供電。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)。圖3 Buck型主電路原理圖 當(dāng)開(kāi)關(guān)管Q導(dǎo)通時(shí)，電流IL流過(guò)電感線圈，在電感線圈未飽和前，電流IL線性增加；當(dāng)開(kāi)關(guān)管Q關(guān)斷時(shí)，由于線圈中的磁能將改變線圈兩端的電壓極性，以保持IL不變。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)力比較小；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)。 BuckBoostPFC主電路 圖4為升降壓型主電路的原理圖，這種電路的工作過(guò)程如下，當(dāng)開(kāi)關(guān)管Q導(dǎo)通時(shí)，電流IIN流過(guò)電感線圈，L儲(chǔ)存能量，此時(shí)，電容C放電為負(fù)載提供能量；當(dāng)開(kāi)關(guān)Q斷開(kāi)時(shí)，IL有減小趨勢(shì)，電感線圈產(chǎn)生的自感電勢(shì)反向，二極管D正向偏壓而導(dǎo)通，電感釋放其儲(chǔ)存的能量，向電容C和負(fù)載供電。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)。 上面介紹的非隔離型功率因數(shù)校正主電路，一般工作在電感電流連續(xù)模式，下面介紹的隔離型功率因數(shù)校正電路，工作在電感電流不連續(xù)模式，用一般的電壓型控制，這種主電路拓?fù)渲饕m用于小功率應(yīng)用場(chǎng)合。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。這種電路的優(yōu)點(diǎn)是功率級(jí)電路簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是要增加一個(gè)磁復(fù)位回路來(lái)釋放正激期間電感中的儲(chǔ)能。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。這種電路的優(yōu)點(diǎn)是功率級(jí)電路簡(jiǎn)單，具有過(guò)載保護(hù)功能。 零電流開(kāi)關(guān)ZCSPFC主電路 Buck型ZCS PFC主電路如圖7所
化學(xué)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1