新型两电平单相功率因数校正器的研究.pdf

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1、《电气自动化}2013年第35卷第6期电力系统及其自动化PowerSystem＆Automation新型两电平单相功率因数校正器的研究陆飞。王男，杨喜军，马红星，李华武(上海交通大学电气工程系电力传输与功率变换控制教育部重点实验室，上海200240)摘要：在传统单相功率因数校正器(PFC)中，当IGBT导通时，升压电感输出端对地之间电压接近零，单相电源交流通过电感短路，电感电流上升而储能。当IGBT关断时，电感续流，向电解电容释放能量。通过控制IGBT的占空比规律，获得网侧单位功率因数和稳定直流输出电压。因此提出一种当IGBT导通时，升压电感输出

2、端对地之间电压为负电压的两电平PFC方案，进而提出一种两级交错PFC、一种单相有源电力滤波器和一种升降压AC—DC变换器方案。由于采用负电压短路，可以减少交越失真，获得更好的功率因数校正效果。在简要理论分析的基础上，利用MATLAB／IMULINK进行了仿真分析，所得结果验证了所提方案的正确性。关键词：功率因数校正；交错PFC；有源电力滤波器；升降压变换器；两电平DOI：10．3969／j·issn．1000—3886．2013．06．017[中图分类号]TM74[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2013)06—0044—03Res

3、earchonaNovelTwo—levelSingle—phasePowerFactorCorrectorLUFei，WANGNan，YANGXi-jun，MAHong—xing，LIHua-WU(KeyLaboratoryofControlofPowerTransmissionandConversionofMinistryofEducation，DepartmentofElectricalEngineeringofShanghaiJiaongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Inthetradi

4、tionalsingle-phasepowerfactorcorrector(PFC)1whentheIGBTturnson，thevoltagebetweentheoutputoftheboostinductorandthegroundisclosetothezero—voltage．Thesingle·phaseACpowerchargeswhentheinductorisinshortcircuitandtheinductorcurrentrises．WhentheIGBTisturnedof。theinductorfreewheelsan

5、dreleasesenergytotheelectrolyticcapacitor．BycontrollingthedutycycleoftheIGBT。wecanobtainunitypowerfactorofthenetworksideandstableDCoutputvoltage．Thispaperintroducesatwo—levelPFCplan：whentheIGBTturnson，thevoltagebetweentheoutputoftheboostinductorandthegroundisnegative．Furtherm

6、oreIitproposesatwo-stageinterleavedPFC-asingle-phaseactivepowerfilterandaBuck—BoostAC-DCconverter．Shortcircuitingofnegativevohagereducescrossoverdistortion，andabettercorrectionofpowerfactorisachieved．Onthebasisofabrieftheoreticalanalysis。MATLAB／IMULINKsimulationanalysisismade

7、，andtheresultsverifythecorrectnessoftheproposedscheme．Keywords：powerfactorcorection；interleavedPFC；activepowerfilter；buck—boosterconve~er；two-levelO引言一种升降压变换器方案，克服原有单相PFC电路的不足。单相功率因数校正器已经广泛地应用在变频家电和通讯电1电路拓扑与工作原理源等领域，能够满足谐波电流抑制标准I。。在传统单相功率因1．1电路拓扑数校正电路中，当斩波IGBT导通时，在接近零电压情况下，单相

8、功率，tII升压电感将单相交流电源短路，使升压电感储能。当斩波IGBT因数校正器的!c：，^y．关断时，升压电感释放能量。通过控制IGB