[发明专利]一种三相高功率因数整流器的控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及电气控制领域，更具体地说，涉及一种采用单周期单相PFC芯片，对解耦后的三相电路进行控制，实现了三相高功率因数输入的整流器。

背景技术

随着国民经济的发展，各种用电设备越来越多。由于大多用电设备的输入采用的是非可控整流方式，用电设备输入端电流的谐波含量很高，这样就给电网带来了大量的“谐波污染”，而且增加了电网的损耗。为了减少装置对电网的谐波污染和电磁干扰，提出了相应的谐波抑制方法和功率因素校正电路，因此需在用电设备的输入增加一级功率因数校正（Power Factor Correction，PFC）装置，以减小输入端谐波污染和提高功率因数。单相PFC技术的研究已经非常成熟，已有不少集成控制芯片，如UC3854、IRll50S、LTl508、ML4819等，而三相PFC整流装置具有更多的优点：（1）输入功率更高，可达几千瓦以上；（2）三相输入功率的脉动之和为零，而输出功功率的脉动为单相的三分之一，输出电容可取得较小，整流器的动态响应更快。三相PFC技术仍是近年来国内外研究的热点。

三相高功率因数整流技术的研究主要集中在PWM控制方式和拓扑结构上，目前基于不同的拓扑结构已有大量研究。中国杂志《中国电机工程学报》2012年06期文献《高功率因数三相单管Boost PFC变换器》与《电工电能新技术》2003年02期文献《双开关三相四线PFC电路的研究》提出了一种采用了单开关和双开关的拓扑结构，开关数量较少，控制简单，但由于开关器件的开关应力较大，且电路工作在DCM（电流断续模式）模式下，THD仍比较大。《A Universal Vector Controller for Four-Quadrant Three-Phase Power Converters》一文中采用基于数字DSP控制的六开关拓扑结构，采用六只开关管，开关数目较多，导通损耗大，控制算法比较复杂，不易实现。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中在控制相对简单时控制效果较差且在效果较好时控制复杂并难以实现的缺点，本发明提供了一种三相高功率因数整流器的控制电路，它可以实现三相高功率因数整流，可以得到较高精度的稳态输出电压，抗干扰能力强，并且易于实现。

2.技术方案

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种三相高功率因数整流器的控制电路，包括输入高频滤波电路、三相输入电感和三相整流电路，还包括开关管功率电路、输出整流滤波电路、分压检测电路、输入电流检测单元、单周期控制器以及开关管驱动电路；

所述的输入高频滤波电路包括三个参数相同的高频滤波电容C_a、C_b和C_c，C_a、C_b和C_c的一端分别对应接至电网A相电压输入端、电网B相电压输入端和电网C相电压输入端，另一端同时接至三相四线电的中性线，中性线接地；

所述的三相输入电感包括三个参数相同的高频BOOST电感L_a、L_b和L_c；

所述的三相整流电路包括三个桥臂，即A相桥臂、B相桥臂和C相桥臂；

所述的开关管功率电路包括三个双向开关管S_a、S_b和S_c；电网A相输入电压经电感L_a接至A相桥臂中点A和双向开关管S_a的一端，电网B相输入电压经电感L_b接至B相桥臂中点B和双向开关管S_b的一端，电网C相输入电压经电感L_c接至C相桥臂中点C和双向开关管S_c的一端；所述的双向开关管S_a、S_b和S_c的另一端同时接入电网中性线并由开关管驱动电路驱动；

所述的三相整流电路、输出整流滤波电路和分压检测电路依次连接；所述的单周期控制器分别与分压检测电路、输入电流检测单元和开关管驱动电路相连接；所述的输入电流检测单元分别检测流经电感L_a、L_b和L_c后的电流。