实用三相功率因数校正电路设计

由三个单相的PFC电路组合构成三相PFC电路，如图1-13所示。每个单相PFC后跟随一个隔离型DC-DC变换器，DC-DC变换器的输出并联后向负载供电。这种方法的优点是可以利用比较成熟的单相PFC技术，并且电路由三个单相PFC独立供电，因此具有冗余特性。其缺点是使用的元器件较多。

图1-13 由三个单相PFC组成的三相PFC电路

三相单开关PFC电路如图1-14所示。三相单开关PFC电路可以看成是DCM单相PFC在三相电路中的延伸。由于开关频率远高于电网频率，在一个开关周期内，输入电压可看作近似不变。在开关导通期间，加在三个Boost电感上的电压分别为各相瞬时的相电压（近似不变），电感电流线性上升，于是各相的电流峰值正比于对应相电压的瞬时值，实现了输入相电流波形对输入相电压波形的跟踪。三相单开关PFC电路具有电路简洁、控制简单、成本低等特点。实际上，输入电流的畸变率还与输出电压有关。为了减小网侧输入电流的畸变，需要提高输出电压，但这会增大电路中功率器件的开关应力，同时使得后级的DC-DC环节设计变得困难。另外，该电路存在输入电流纹波和EMI滤波器较大等问题。该电路拓扑一般应用于输出功率小于10kW，对输入电流THD要求不高的场合。

图1-15所示的三相六开关电压型PFC电路结构与三相逆变器是一样的。稳态工作时，输出直流电压不变，采用正弦脉宽调制（SPWM）或空间矢量调制（SVM），忽略PWM开关谐波，三相六开关电压型PFC电路交流侧电压V_a、V_b、V_c可以看作是可控三相正弦电压源，它和电网电压共同作用于输入电感，产生正弦电流波形。调节PFC变换器交流侧可控三相正弦电压源V_a、V_b、V_c的幅值和相位，就可以获得所需大小和相位的输入电流，这就是三相六开关电压型PFC电路的工作原理。

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图1-14 三相单开关PFC电路

图1-15 三相六开关Boost型PFC电路

三相PFC电路的拓扑有很多，各种拓扑的性能各有差异，要根据应用要求，选择合适的三相PFC电路的拓扑。