| 傳統(tǒng)整流電路會(huì)造成電流波形畸變,從而導(dǎo)致功率因數(shù)大大降低,并產(chǎn)生高次諧波分量,污染電網(wǎng)。低功率因數(shù)即代表低的電力效能,越低的功率因數(shù)值代表越高比例的電力在配送網(wǎng)絡(luò)中耗損,若較低的功率因數(shù)沒有被校正提升,電力公司除了有效功率外,還要提供與工作非相關(guān)的虛功,這導(dǎo)致需要更大的發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)換機(jī)、輸送工具、纜線及額外的配送系統(tǒng)等事實(shí)上可被省略的設(shè)施,以彌補(bǔ)損耗的不足 。而且在三相的電流系統(tǒng)中,其中性線電流不會(huì)為零,可能會(huì)有中性線負(fù)載過大的問題。 例如一負(fù)載的功率因數(shù)為0.7,其視在功率為有功功率的1.4倍,其輸入電流也會(huì)是1.4倍,因輸電損失和電流平方成正比,輸電損失大約會(huì)是2倍。而且系統(tǒng)中的所有元件,如發(fā)電機(jī)、導(dǎo)線、變壓器等都需要因?yàn)轭~外的功率及電流也加大尺寸及額定,成本也隨之提高。 有源相控陣?yán)走_(dá)是一種典型的大功率負(fù)載,功率可以從幾十千瓦到幾兆瓦不等。隨著有源相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)的成熟,相關(guān)產(chǎn)品也越來越多,對(duì)于高效供電系統(tǒng)的需求也越來越多。在我國(guó),大功率系統(tǒng)通常采用三相三線380VAC供電系統(tǒng),飛機(jī)則主要采用三相三線115V供電。由于系統(tǒng)功率需求越來越大、越來越多,對(duì)于三相三線PFC的要求也在逐步普及和提高。 常規(guī)三相三線有源PFC多采用無源PFC電路。隨著三相三線有源PFC技術(shù)的成熟,以及有源PFC相對(duì)無源PFC的優(yōu)勢(shì),有源PFC系統(tǒng)正在逐步取代無源PFC系統(tǒng)作為三相三線大功率系統(tǒng)的供電解決方案。相對(duì)于無源PFC,有源PFC的優(yōu)勢(shì)可以用以下幾點(diǎn)概況: 1、有源PFC 功率因數(shù)高,THD小,對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量沖擊小,電網(wǎng)利用率高,可以最大程度的利用發(fā)電端的有用功率,可以帶更多負(fù)荷運(yùn)行,尤其在微網(wǎng)系統(tǒng)作用顯著直觀; 2、有源PFC輸入輸出電氣隔離,安全性高,無源PFC輸入輸出無隔離; 3、有源PFC輸出波動(dòng)范圍小,可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓300VDC±1%; 4、在380V系統(tǒng),無源PFC輸出基本是460V-620V居多,即以540V為中心,如果通過多脈沖調(diào)節(jié)功率開關(guān)管的導(dǎo)通相位實(shí)現(xiàn)300V的降壓,除輸出電壓波動(dòng)范圍大,同時(shí)勢(shì)必引起輸入的諧波因子差,無功分量高,同時(shí)導(dǎo)致相關(guān)的濾波措施增加,體積及重量成倍增長(zhǎng); 5、如無需電氣隔離,有源PFC單級(jí)的輸出穩(wěn)壓范圍可縮小在600-620V,重量也僅有5Kg,性能明顯優(yōu)于無源PFC; 6、可實(shí)現(xiàn)多模塊并聯(lián),自主均流度高,單級(jí)無源PFC并聯(lián)均流度差,從而系統(tǒng)的可靠性降低一個(gè)等級(jí); 7、有源PFC單位功率密度高出無源PFC一倍乃至幾倍。 目前三相三線有源PFC解決方案有三相單開關(guān)、三相雙開關(guān)、三相三開關(guān)、三相六開關(guān)、三相三開關(guān)三電平等。其中最著名的就是三相三開關(guān)三電平解決方案(見圖一),也被稱作維也納電路。  圖1 三相三開關(guān)三電平電路 我公司三相PFC電源即采用了三相三線三電平PFC解決方案,電源原理框圖見圖2。電源采用了全軟開關(guān)技術(shù)和DSP全數(shù)字控制技術(shù),大大減小了因高頻開關(guān)狀態(tài)帶來的高頻諧波分量,使得產(chǎn)品電磁兼容特性非常好。高效DC/DC轉(zhuǎn)換技術(shù)(效率最高可達(dá)97%)直接為用戶提供電壓可調(diào)/可控的高壓直流母線,同時(shí)提供輸入輸出之間的電器隔離。輸出特性穩(wěn)壓、恒流可選。電源同時(shí)支持CAN通信,多模塊并聯(lián)均流,風(fēng)冷、水冷散熱解決方案。保護(hù)功能完善:輸入頻率保護(hù)、缺相保護(hù)、過欠壓保護(hù);輸出過壓、過流、短路保護(hù);過溫保護(hù)等。  圖2 三相有源PFC電源原理框圖 電源產(chǎn)品主要規(guī)格如下: 三相三線(四線)輸入:323VAC~418VAC/50Hz; 110VAC~130VAC/400Hz。 輸出范圍:200VDC~280VDC 350VDC~420VDC 270VDC~330VDC 480VDC~520VDC | 額定輸 出電壓 | 最大輸 出電流 | 紋波 | 穩(wěn)壓 精度 | 電流 精度 | 輸入 調(diào)整率 | 負(fù)載 調(diào)整率 | 輸出設(shè) 定范圍 | 典型 效率 | | 240Vdc | 45A | 0.5% | ±1% | ±0.5A/ ±5% | ±1% | ±1% | 200-280 | 95.0% | | 300Vdc | 35A | 0.5% | ±1% | ±0.5A/ ±5% | ±1% | ±1% | 270-330 | 95.0% | | 380Vdc | 28A | 0.5% | ±1% | ±0.5A/ ±5% | ±1% | ±1% | 350-420 | 95.50% | | 500Vdc | 22A | 0.5% | ±1% | ±0.5A/ ±5% | ±1% | ±1% | 480-520 | 95.50% | |