1、第3-22节 IGBT-PFC整流器,1 IGBT PFC整流主电路 2 IGBT PFC整流器工作原理 3 预充电电路 4 电池放电电路 5 电池充电电路 6 N线调整电路,IGBT-PFC整流器,1. IGBT-PFC整流主电路,IGBT-PFC整流器主电路的组成,所谓PFC整流器，就是使整流器输入电流呈正弦波，且和输入电压（图中e）同相位。 图示电路即可以说是IGBT整流器，也可以说是IGBT逆变器，在电路上没有区别。主要是看功率的流向。,1. IGBT-PFC整流主电路,三相IGBT-PFC整流器主电路的等效电路,以单相整流为例 对4只IGBT用PWM信号进行控制，在A、B点可以得到脉
2、宽调制电压UAB 。 电压UAB含有基波和高次谐波。由于电感L(及电容C)的作用，只有基波电流才能在e与UAB间流动。,L滤波电感 R线路电阻,2. IGBT-PFC整流器工作原理,单相IGBT-PFC整流器主电路的等效电路,市电正常时，监测e、i的大小和相位，并根据iR(与e同相)和iXL(超前e 90)确定UAB的幅值和相位，并产生符合UAB要求的驱动信号，以达到输入电压与输入电流同相位。 对UAB的要求：幅值大小取决于脉冲的宽度；相位移大小取决于脉冲相位的时序。,单相IGBT-PFC整流器的工作原理,2. IGBT-PFC整流器工作原理,市电输入,预期的电压参考信号,驱动信号产生 的方法
3、之一,PWM驱动信号,单相IGBT-PFC整流器的工作原理,2. IGBT-PFC整流器工作原理,市电输入不变,产生的电压参考信号 发生变化 幅值下降、相位后移,驱动信号的产生方法不变,PWM驱动信号变化：相位及脉宽,当负载增加时,单相IGBT-PFC整流器的工作原理,2. IGBT-PFC整流器工作原理,e正半周： 触发脉冲到来； A下侧IGBT导通； 电感储能。,e正半周： 触发脉冲消失； 电感电压反相(续流) ； B下侧二极管导通，与e叠加给电容充电。,单相IGBT-PFC整流器的工作原理,2. IGBT-PFC整流器工作原理,DC,+,DC,-,e,L,R,A,B,DC,+,DC,-,
4、e,L,R,A,B,e负半周： 触发脉冲到来； B下侧IGBT导通； 电感储能。,e负半周： 触发脉冲消失； A下侧二极管导通； 电感电压反相(续流)，与e叠加给电容充电。,单相IGBT-PFC整流器的工作原理,2. IGBT-PFC整流器工作原理,DC,+,DC,-,e,L,R,A,B,DC,+,DC,-,e,L,R,A,B,3. IGBT-PFC整流器预充电电路,电池供电时，PFC整流器上侧的3只IGBT同时导通,4. IGBT-PFC整流器电池放电电路,电池供电时，PFC整流器的下侧3只二极管同时导通(续流),4. IGBT-PFC整流器电池放电电路,充电器IGBT,5. IGBT-PF
5、C整流器电池充电电路,5. IGBT-PFC整流器电池充电电路,充电器IGBT,中线N调整电路 为什么需要中线调整电路？ C7 和 C8 之间的电压不平衡将影响逆变器的运行。 某些负载需要非平衡电流，例如分配不平衡的单相负载，将造成输出电流中含有直流成分 (正的或负的)， 从而造成中线的漂移。 这对直流电容是很危险的。,- 400 V,+ 400 V,中间点的调整,6. IGBT-PFC整流器中线N调整电路,解决方案 通过控制 IGBT 的指令，为中线电感提供一个补偿电流 (调整的参考点为零电位点)。注 : 这是个慢速调整过程，采用50Hz的频率。 只有当开关频率达到几KHz左右时，产生的噪声才是较明显的。,中线N调整电路 TN1 导通时： 电流流过C8电容，使C7负极的电压升高，N点电位上升， C7向直流母线放电。,+ 400 V,- 400 V,6. IGBT-PFC整流器中线N调整电路,中点N的调整,中线N调整电路 TN2 导通时： 电流流过C7电容，使C8电容的负极电位更低，N点电位下降，C8向直流母线放电。,中点N的调整,+ 400 V,- 400 V,6. IGBT-PFC整流器中线N调整电路,通过这种调整保证了两个直流电容之间的电压平衡。 如果因中线电流改变了这种平衡，则通过调整 IGBT 指令的导通时间，慢速调整以补偿正向或负向的不平衡。,
