[发明专利]一种三相降压型PFC整流电路

说明书

一种降压型PFC整流电路，包括三相电压源电路；三相不控整流电路，包括并联的三条串联电路，每条串联电路包括两个二极管，三条串联电路与三相电压源电路的三相正弦电压源分别连接；三相有源功率因数校正拓扑电路，输入端连接三相不控整流电路的并联两端；以及有源三次谐波电流注入电路。本发明功率因素可达到1.0，且输出电压可控；可在无升压电路的情况下输出较低电压；不需实现三相解耦，控制简单，结构简单便于实现。

技术领域

本发明涉及功率因数校正技术领域，尤其是一种降压型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变化时输入电流的连续， 但输出电压依然较高，对于要求整流输出电压较低的场合需要在后级连接降压 电路。

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， 三个电感放在交流测，并工作于电流断续模式，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，适合于较大功率 场合。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三相降压型PFC整流电路，该电路结构简单， 采用注入三次谐波电流的方式实现功率因数校正的目的。

一种降压型PFC整流电路，包括：

三相电压源电路，由三相互成120°的三个正弦电压源组成，三个正弦电 压源的一端连在一起；

三相不控整流电路，包括并联的三条串联电路，每条串联电路包括两个二 极管，三条串联电路与三相电压源电路1的三相正弦电压源分别连接，接入点 位于每条串联电路的两个二极管之间；

三相有源功率因数校正拓扑电路，输入端连接三相不控整流电路的并联两 端；以及

有源三次谐波电流注入电路，包括晶闸管和RCD电路，输入端即三条串 联电路与三相电压源电路1的三相正弦电压源分别连接的接入点。

进一步的，所述三相不控整流电路每条串联电路上的两个二极管其中一个 二极管的阳极与另一个二极管的阴极相连，所述三条串联电路阴极与阴极相连、 阳极与阳极相连。

进一步的，所述三相有源功率因数校正拓扑电路为两个对称的buck电路。