双开关三相PFC电路探讨

占座学习

三相电路平衡电流之和为零，所以只要控制其中两相电流则第三相电流也是确定的，双开关三相PFC电路就是以此为中心进行设计的。观察下面的波形，

                                      图3 三相整流桥波形

上图3输入电压波形中视实线为可控虚线为从动则任一时刻都满足两相可控一相从动的条件，而整流后的波形刚好为可控相的包络波形，所有只要使整流桥后的电流跟随电压波形就能实现三相PFC。

电路如下：

                            图4 三相双开关PFC电路

依据电流和为零的控制思路实现的仿真如下：

                            图5-1 三相双开关PFC仿真波形

单独提取其中a相电流、电压波形如下：

                                    图5-2三相双开关PFC单相波形

从仿真结果看电流波形并不是标准正弦波而是有一部分缺失，缺失的这部分电流去哪里了是什么原因造成的缺失？

三相双开关PFC电路可以将电感移置整流桥后省掉一个电感而特性保持不变，见下图

                图6 两电感三相双开关PFC电路

仿真结果如下：

                     图7-1 两电感三相双开关PFC仿真波形

                      图7-2 两电感三相双开关PFC单相波形

                      图7-3 包含零线电流波形

从图7-3可知缺失的电流是从零线（N线）流出的，然而这种工作方式零线是不可去的，三相加零线就是四线所以不满足之前电流和为零的条件了。

虽然这种电路实现不了完美的功率因数但成本低，控制简单，没有直通问题还是具有一定优势的。

还有一种采用自耦变压器将三相变两相幅值相同相位差90度的PFC电路，见下图：

                图8 带自耦变压器的三相PFC电路

也可以用Scott绕法的变压器将三相变两相同时满足隔离功能：

     图9 变压器Scott绕法

仿真结果：

               图10 带自耦变压器的三相双开关PFC仿真波形

这种电路所实现功率因数较理想，但是所使用的自耦变压器是工频变压器，考虑重量、体积、成本是否还有优势？

（自耦变压器抽头取自中间，抽头那一相电流被设计成非抽头一相的1.392倍）

据文档说有一种谐波注入控制的方法可以提高这种双开关的PF值。

也看到过，没有深入研究。图6这种三相双开关PF大概能做到0.95~0.97的样子

图8带Scott变压器的三相双开关PF大概能做到0.99以上。

图1、图2两电平和三电平（维也纳）PFC比较理想波形也很完美，PF可以无限接近于1

图6的三相双开关PF≈0.95还可以接受，最大问题应该是THD≈0.27有点大。

高大上的電路 ,占座學習,等大神細講.

这个是测试THD的值吗？是有点大了。

是THD值，可能就因为这个THD有点大所以这种拓扑并未流行

采用双闭环控制策略，即电压外环和电流内环相结合。电压外环的任务是采样输出电压和给定比较，差值经过PI调节和三相交流电压的最大(最小)值相乘作为相位给定，再取样实际输入的三相电流的最大(最小)值，两者的差值和三角载波比较产生驱动信号，驱动MOS管。上、下桥臂的MOS管完全独立，互不影响。这样控制的好处是：在最大程度上对每相进行最优控制，控制算法简单，采用数字化的控制方法，成本低。性价比高。

双向导通的话，那它的VF值是多少呢

双向导通一般有两种实现方法，存在一到两个二极管压降。