2017-03-09 16:16:03

簡介

功率因數校正(PFC)對於工業電機驅動來說越來越重要。這主要 是因為公用事業公司一端加強諧波含量監管所導致的。但部署 PFC也有好的一麵,比如改善整體係統效率、導體額定值和分配 電壓質量;這些優點對於工業環境下的其他負載(如直接在線感 應電機和變壓器)可能是很重要的。PFC可以使用有源電路拓撲 來實現,比如單相[1]或三相升壓型整流器[2],或者通過無源方 式實現;後者需正確使用低頻電感和電容,以便形成交流線路 電流包絡。兩種形式的PFC均試圖重現正弦或近似正弦的線路 電流,並與線路電壓同相,從而最大程度減少來自公用事業公 司、產生損耗的諧波電流和無功功率流。有源和無源PFC之間的 權衡取舍與成本、無源元件權重和數量,以及PFC相關損耗 有關。

在單相電機驅動中,有源PFC使用廣泛。對於三相係統而言, 無源諧波校正使用更廣,且三相線路上通常含有50 Hz或60 Hz大電 感,或者在整流器的直流側含有單個電感。然而,在較高功率 下使用有源PFC能獲得某些優勢。有源PFC解決方案(直流或交流側)可提供最優電感尺寸、更低的功率損耗、重量和最佳功 率因數。
在單相應用中(比如低功耗電機驅動),默認使用如圖1所示的整流 器輸入升壓轉換器。

單相升壓PFC電路

圖1. 單相升壓PFC電路。

係統工作原理

通過I2C/PMBus接口實現處理器與PFC控製器的通信,I2C數字隔 離器提供域之間的接口,如圖5所示。處理器位於SELV電氣域 內,PFC控製器參考高壓域內的直流總線通用電軌。三相逆變器 的柵極驅動器開關信號通過雙通道隔離器,從處理器PWM模塊路 由輸出。I2C接口的數據和時鍾信號以及通用數字信號同樣通過數 字隔離器路由。

數字信號隔離

圖5. 數字信號隔離。

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