复合有源箝位ZVS三相PFC变换器

上节分析的三相软开关PFC变换器，分为直流环节软开关拓扑和交流环节软开关拓扑。直流环节软开关拓扑结构简单，一般只需要一个辅助谐振支路就可以实现三相桥臂所有开关的零电压开关；其主要缺点是这类拓扑一般需要特殊的调制策略，难以应用常规的PWM和SVM控制策略、辅助支路置于直流母线上、辅助支路电流应力过大，并且主开关管电压应力至少为直流母线电压的1.3倍以上。交流环节软开关拓扑，一般每相桥臂需要单独的辅助谐振支路，优点是辅助谐振环节电流应力较小，可以采用常规的PWM和SVM控制策略，辅助开关管和主开关管的开关频率相同，缺点是电路较为复杂。

图7-61 三个辅助开关管的ZCT谐振极型三相PFC变换器中一相等效电路ZCT换流阶段电路

浙江大学徐德鸿教授和冯波博士将在单相Boost型PFC变换器中成功应用的复合有源箝位技术引入到三相桥式PFC变换器中，提出复合有源箝位ZVS三相PFC变换器，如图7-63所示。该拓扑在三相六开关Boost型PFC直流母线上串入辅助支路。虽然复合有源箝位电路拓扑与有源箝位谐振直流环节（ACRDCL）拓扑在结构上是一样的，但是其谐振电路的参数设计和控制方法完全不同，最大的差别在于：在复合有源箝位电路中，主开关管和辅助开关管工作在固定的开关频率，辅助开关管的频率与主开关管的工作频率相同，变换器采用SVM控制，因此输入电流的波形质量好。复合有源箝位ZVS三相Boost型PFC变换器能够实现所有开关管的零电压开关，能够抑制开关管反并联二极管的反向恢复，并具有开关管电压应力较低的优点。

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图7-62 三个辅助开关管的ZCT谐振极型三相PFC变换器换流关键点波形

图7-63 复合有源箝位ZVS三相Boost型PFC变换器电路