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[導(dǎo)讀]三電平三相VIENNA結(jié)構(gòu)具有元件數(shù)量少、各相驅(qū)動信號不需要死區(qū)時間的優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于大功率電源的PFC中,如電動汽車充電樁,工業(yè)電源。圖1:電動汽車充電樁圖2:三電平三相VIENNAPFC電路1、基于單相PFC向三電平單相VIENNAPFC結(jié)構(gòu)的演變圖3的電路結(jié)構(gòu)為正、負(fù)半周分...


三電平三相VIENNA結(jié)構(gòu)具有元件數(shù)量少、各相驅(qū)動信號不需要死區(qū)時間的優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于大功率電源的PFC中,如電動汽車充電樁,工業(yè)電源。


圖1:電動汽車充電樁


圖2:三電平三相VIENNA PFC電路


1、基于單相PFC向三電平單相VIENNA PFC結(jié)構(gòu)的演變


圖3的電路結(jié)構(gòu)為正、負(fù)半周分別控制的單相PFC,經(jīng)常應(yīng)用于在線式UPS。


圖3:正、負(fù)半周分?別控制的單相PFC


圖4:正、負(fù)半周電路各加二個單向?qū)ǘO管


圖5:正、負(fù)半周電路的電感換位


圖6:輸入電感合并


圖7:圖形調(diào)整


圖8:圖形調(diào)整


電路工作在負(fù)半周,B點左邊輸入二極管反偏,B、B1連接在一起不影響電路的工作。


電路工作在正半周,Q1導(dǎo)通,B、B1點均為地電位;Q1關(guān)斷,B點為高電位,B1點右邊二極管反偏,B、B1連接在一起不影響電路的工作,因此,B、B1點可以連接在一起。同樣,C、C1也可以連接在一起。


B、B1點合并,同時C、C1點合并后電路圖所圖9所示。


圖9:B、B1點合并,C、C1點合并


圖10:MOSFET合并


經(jīng)過上面的變形,就形成的基本的單相三電平VIENNA PFC。三個單相三電平VIENNA PFC組合在一起,就組成三相三電平VIENNA PFC。


2、單相三電平VIENNA PFC工作原理


單相三電平VIENNA PFC工作原理有4個模式,分析如下。


2.1、A相為正電流,ua>0


(1)、模式1:Sa開通,VF=VM,A相電流ia的方向為:
N-La-Da1-Sa-Da2-M
ia>0

uLa=ua>0


圖11:模式1


(2)、模式2:Sa 關(guān)斷,VFM=Vdc/2,A相電流ia的方向為:

N-La-Da1-Da5-C1-M
C1充電。


圖12:模式2


2.2、A相為負(fù)電流,ua<0


(3)、模式3:Sa開通,VF=VM,A相電流ia的方向為:

M-Da3-Sa-Da2-La-N
ia<0

uLa=ua<0


圖13:模式3


(4)、模式4:Sa 關(guān)斷,VFM=-Vdc/2,A相電流ia的方向為:

M-C2-Da6-Da4-La-N
C2充電


圖14:模式4


三相三電平VIENNA PFC的功率MOSFET開通和關(guān)斷波形如圖15、圖16所示,測量條件:Vac=380Vac,Vo=750V,Io=20A。


圖15:開通波形


圖16:關(guān)斷波形

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