一種有源功率因數(shù)校正裝置

【摘 要】將交流220V電網(wǎng)電壓經(jīng)整流后再提供直流是現(xiàn)實(shí)早相電源應(yīng)用中較為廣泛的變流方案，由于傳統(tǒng)的二極管或晶閘管整流器會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生諧波電流而危害電網(wǎng)，引起輸入端功率因數(shù)下降，對(duì)電網(wǎng)造成污染，因此有源功率因數(shù)校正（APFC）技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。它是在橋式整流器與輸出電容器之間加入一個(gè)功率因數(shù)校正變換電路，它將整流器的輸入電流校正成為與電網(wǎng)電壓同相位的正弦波，消除了諧波和無(wú)功電流，因而能將電網(wǎng)功率用數(shù)提高到近似為1。本文將對(duì)這種有源功率因數(shù)校正裝置結(jié)構(gòu)、原理進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】功率因數(shù) 校正 PFC

一、采用功率因數(shù)校正的必要性

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的電力電子設(shè)備接入電網(wǎng)運(yùn)行。這些設(shè)備的輸入端一般是橋式整流和電容濾波電路，其二極管只有在輸入電壓大于直流輸出電壓時(shí)才導(dǎo)通，時(shí)間很短。因此，輸入電流是尖頂波，造成交流輸入電流嚴(yán)重畸變，由此產(chǎn)生大量的諧波注入電網(wǎng)。電網(wǎng)諧波電流不僅引起變壓器和供電線路過(guò)熱，影響電器的性能，并且產(chǎn)生電磁干擾，影響其他電子設(shè)備正常運(yùn)行。抑制諧波的傳統(tǒng)方法是采用無(wú)源校正，即在主電路中串入無(wú)源LC濾波器。該方法雖然簡(jiǎn)單可靠，并且在穩(wěn)態(tài)條件下不產(chǎn)生電磁干擾，但是，它有以下缺點(diǎn)：

1）濾波效果與電網(wǎng)阻抗、頻率有關(guān)，動(dòng)態(tài)性能差；

2）濾波元件可能會(huì)與電網(wǎng)阻抗發(fā)生并聯(lián)諧振，導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常工作；

3）濾波要求越高，濾波器體積越大。……