[发明专利]一种三相降压型PFC整流电路

说明书

一种三相降压型PFC整流电路，包括三相电压源、三相不控整流电路、两个对称的buck电路和有源三次谐波电流注入电路；本发明与三相LC滤波无源功率因素校正电路相比，功率因素可达到1.0，且输出电压可控；与三相boost‑buck型PFC整流电路相比，本发明能在无升压电路的情况下输出较低电压；与三相单开关校正电路相比，本发明电流控制简单，电感电流工作在连续模式下，输入输出电流纹波小，且只需两个电感，不需实现三相解耦，控制简单；与三相多开关功率因素校正电路相比，本发明驱动和控制策略简单，大幅节约成本，便于实现，使用范围广。

技术领域

本发明涉及功率因数校正技术领域，尤其涉及是一种三相降压型PFC整流电路。

背景技术

功率因数校正技术(Power Factor Correction Technique)是电力电子学界和工业领域的一项基础技术，用于抑制谐波污染以降低高次电流谐波对电网及各用电设备造成的危害。随着用电设备的增加，对电能变换器也提出了高效率、高功率密度和高功率因数的更高要求，因此，各种新型的PFC变换拓扑也应运而生。目前，单相功率因数校正技术的研究比较多，在电路拓扑和控制方面都相当成熟，而三相功率因数校正的研究则相对较晚较少。近年来随着PFC 技术的研究不断的深入，三相PFC日益引起人们的重视。

功率因数校正技术分为无源功率因数校正和有源功率因数校正两种：无源功率因数校正采用无源器件，例如LC滤波，虽然电路结构简单、效率高，但是功率因数受电感取值影响，最高只能达到0.95，且输出电压不可控，所以多数情况下不被采用；三相有源功率因数校正的拓扑结构现有技术中已有Buck、Boost、Buck-Boost、Flyback、Sepic和Cuk等，其中Boost、 Buck-Boost电路因具有升压功能，可以保证输入电压在很宽的范围内变化时输入电流的仍处于连续状态，但输出电压依然较高电位，对于要求整流输出电压较低的场合则需要在其后级连接有降压电路进行降压调节。

从使用有源功率管的数量来看，三相PFC可分为两类：一类是单开关结构，一类是多开关结构。三相单开关Boost型PFC电路，为了实现三相之间的解耦，三个电感放在交流侧，并工作在电流断续模式下，其特点是电流控制简单，但是该电路的输入、输出电流纹波较大，对滤波电流要求较高，输出电压过高，这给功率管的选取带来了一定的困难，该电路一般应用于输出功率小于10kw以及对电流THD要求不严格的场合；三相多开关虽然能以较高的精度控制输入电流，获得优异的性能，但驱动和控制策略复杂，成本较高，其适合于较大功率的场合。

发明内容

根据背景技术提出的功率因数校正技术发展现状以及存在的问题，本发明所要解决的技术问题在于提供一种三相降压型PFC整流电路进行改进，该电路结构简单，采用注入三次谐波电流的方式来实现功率因数校正的目的，接下来对本发明做进一步地阐述。

一种三相降压型PFC整流电路，包括三相电压源、三相不控整流电路、两个对称的buck 电路和有源三次谐波电流注入电路；其中，

三相电压源，由a、b、c三相互成120°的三个正弦电压源组成，a、b、c三相电压源一端连在一起，另一端分别与三相不控整流电路相连；

三相不控整流电路，包括并联的三条串联电路，D₁的阳极与D₄的阴极相连构成第一条串联电路，D₂的阳极和D₅的阴极相连构成第二条串联电路，D₃的阳极和D₆的阴极相连构成第三条串联电路，以上三条串联电路阴极与阴极相连形成共阴极、阳极与阳极形成共阳极；