单周期控制的三相无桥ＰＦＣ电路的研究 王君力，张安堂，倪磊，李彦斌 （宅军Ｓ－俘大学 反导学院，陆西西安７１００５１） 摘要：传统 卡『｛钉源功率 数变换器具有多种电路拓扑形式和控制方法，但整流部分常采用全桥结构，导 较大．电路整体效率不高．而且控制方法相对复杂 基于单相模块构建了一种新型的单 敛输入电流特波 Ｊ饲 控制的 十ＩＩ兀桥功 ｝ｊ：＿ｉ数校正（ＰＦＣ）电路．通过自耦变压器将ｊ三相电路解祸为两卡“无桥Ｂｏｏｓｔ ＰＦＣ电路并 联『ｎｆ成．为ＩＩｊＩｊ蜊２个 联电路之间的耦合十扰．加入分离元件实现了对２个并联电路的控制 仿真与实 验结果验证ｒ陔ｔ 删 控制的■相无桥ＰＦＣ电路的正确性．文现了高功率 数．采川无桥方案也有助于提高 ｝Ｕ踏的整体败 、 周 拄制策略控制简单， 化ｒ电路结构 相电路； 合卜扰 关键词：单Ｊ ＩＪｆｊ控制策略； 中图分类号：＿ｒＭ４６４ 源功率 数校Ｊ｝ ；尤桥Ｂｏｏｓｔ ＰＦＣ； 文献标志码：Ａ ＤｏＩ：１０．１ｌ９３０／ｉ．ｉｓｓｎ．１００４—９６４９．２０ｌ７．０６．０８８．０７ ０引言 随行电力电广 箭Ｊ、 川Ｈ益广 泛．电流波彤 一卡ｌｉ均采用单圳ｊ９Ｊ ，Ｊ儿桥ＰＦＣ办案． 川 电路结构简单、 确稳定．许ｌ Ｊ＿响 速度 ｆ ，、 约成小的Ｍ时 ｆ以捉ｒ岛【Ｕ 导体器件数 少． 畸， 刈公典电网的 波 染也日益严重．小ｆＩ『 响ｆ，ｔｌ、－ｌＵ质 ．增』Ｊｌ［ 牦． Ｉｔｒ能损坏某些Ｊ１ Ｊ ｆＵ 路的 体效率 埘ｒ 卡ＩｌＩ乜路之 卡｝｛ 椭合的川 题 给ｊＩ｛了解决 案．最后通过 验币『１仿ｒ｜验 ＿ｒ小义所设汁电路Ｉ，ｌ，Ｊ Ｊ 性．ｌ 波 Ｊ＿ＪＪ 为懈决ｆＵ 波污染．改善整流 能． 教饺＿Ｆ技小＝做大 ｌｆ心川． ‘源功半 数卞交 ＩＩ （ａｃｔｉｖｔ Ｉ Ｊ（）ｗＰｒ １（－… ．Ｉｌｎ， ｔｉ‘）ｌ１．ＡＰＦＣ）技术卡ＩＩ１．匕 １ 单周期控制的三相无桥Ｂｏｏｓｔ Ｐ ＦＧ拓扑 １．１ 三相无桥Ｂｏｏｓｔ ＰＦＣ拓扑耦合干扰分析 九源力 川ＡＩ 仃输入功 数高、体积小等优 卜 包 Ｉ ．级ｆＩｌ 级２种电路结构．１ＩＪ‘以 相功率 数校 （ＰＩ１’Ｃ） ：『１Ｊ‘以利川棚刈‘成熟的 十ｆ １乐川多种电路打 扑ｆ１ｌ 制力‘法 ． 城十 相，｝＝Ｉ！块 ＪＵ路址¨ 这样的做 优势 ４：Ｊ １Ａ Ｃ技术『ｌｌ的一个研究热点． 传统 开＿火 ｉ Ｂｏｏｓｌ ＡＰＦＣ ｌ乜路如 Ｉ ｌ所 爪．陔电路会ｌ叶１观Ｊｌ：火篱＾乏■微管损耗大、 路 效率低、输入电流波彤畸变 弧等问题 小史没 汁的一－相无桥Ｂｏｏｓｌ ＡｐＩ￣＇Ｃ电路如 ２所爪．ｆ ・ （：技术．维｝，Ｉ以瞍维修成本 会大大降低 史 献ｌ ３ ｌＪＩ 丁单 使块建 （Ｉ ｗＭ）整流器小价Ｉ 懊 ． 从机之 Ｊ的越 ． 的 合 题避 杂，主从机通信范 袖脉冲宽变州圳 采用数字控删 相郧采用 周期 耦变乐器 】变换 策略 将 ｆ『Ｉ电爪 过－１＼ 一 卡¨．只 利用２个ＢｏｏｓＩ ｆＩ： 块并联．叮以减少 巾ｎ之 的耦合『Ｌ１］题，他 电路｝二ｊ输入网侧申¨ ｆ 隔离．减少电网对输…毗 观ｒ较高的功率因数．动 相部实现高功率 数、 耦变』＿ｆｉ器也町以使Ａ （： 的十扰， ２个Ｂｏｏｓｔ模块输…端连接到负载输…． 通过交替运 ．使输…电 ｒｆＩ的低频纹波成 分互卡Ｈ抵消．减少输｝Ｉ｝电容的发热．从而延Ｋ 使川寿命．输出｝Ｕ ＪＩ 二｝欠谐波往输ｍ滤波处 将被抵消 卡Ｉｉ尤桥ＡＰＦＣ Ｉ乜路果川尢桥 ‘窠， 念 能也虹优＿Ｊ ｔ１１．申¨卡Ｉｌ块：但丈献巾对各十ｆ１电路 淡．埘于符卡目之间的 合１ 仔往一定漏洞．可靠性低． 制的 棚尢桥ｌ ｐ、ｃ电 扰没ｆ『给ｆ｛Ｉ一个槲决 案．而且整个电路控制复 小义设计…Ｉ’『ｆ．Ｊ州 路．输入ｔ相ＩＵ Ｊｆｉ 过 耦变 器变换为两卡ｌ｛． 收稿日期：２０ｌ６一ｌ１—２９ 作者简介：｛ Ｊ（１ Ｌ）Ｌ】Ｉ ），，ｊ，ｉＪ Ｊ尔戚海人，硕ｔ：／ｉ￣ｔ：究 ，从‘打Ｉ＝¨：芙电源技术研究 Ｅ－ｍａｉｌ：８４３４８３６３８＠ｑｑ ＣＯ１ＴＩ 、ｔ 导 器件数量少，且Ｊｆ火僻Ｓ。、Ｓ！、Ｓ 、Ｓ 均选 用绝缘栅双极型品体管（ＩＧＢＴ），导通损耗小， 利于提离整个电路的效率 一 － 一 Ｄ Ｄ Ｄ３ － Ｓ。 卜 ｎ［ ＿－＿， －‘—● 一 Ｄ Ｄ Ｄ６ 图１ 传统单开关三相Ｂｏｏｓｔ ＡＰＦＣ电路拓扑 Ｆｉｇ．１ Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｔｈｒｅｅ’ｐｈａｓｅ Ｂｏｏｓｔ ＡＰＦＣ ｃｉｒｃｕｉｔ ｗｉｔｈ ｏｎｅ ｓｗｉｔｃｈ Ｒｓ： 图２三相无桥Ｂｏｏｓｔ ＡＰＦＣ电路拓扑 Ｆｉｇ．２ Ｔｏｐｏｌｏｇｙ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｐｈａｓｅ ｂｒｉｄｇｅｌｅｓｓ Ｂｏｏｓｔ ＡＰＦＣ ｃｉｒｃｕｉｔ ２电路拓扑结构－｝ ， 相电压ｆ／．．、 、￡／ 经过 个臼耦变 器的转换，输 两相电爪 ，、 ， 体转换关系ｌ Ｉ满足Ｉ皋ｌ ３所示的矢艟炎系 ｋ Ｕ 图３ 、 矢量关系 Ｆｉｇ．３ Ｖｅｃｔｏｒｉａｌ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ａｎｄ 似定： Ｕ ＝／／ｓｉｎ￣ｏｔ ．１／．＝，Ｕｓｉｎ（ｏ）／一ｌ２０。） （１） Ｉ／＝ｌ／ｓｉｎ（ ￡＋１２０。） Ｕｈａ＝ 一Ｕｉ＝，＼厂 Ｕｓｉｎ（ｗｔ＋３０。） （２） ｆ／ ：ｆ／ｋ一 ．：￡／ 】＋ｆ／Ｉ＿一￡，．：— ＋ ［Ｉ一 ： 号 ｎ（ ６０。） ｌ，¨’ｌ 、 通过 （１）一式（３）的分析汁斡：…‘见．２个单 相ＰＦＣ模块的输入电压幅值不『亓Ｊ．卡¨ｆ 相差９０。、 丌天频率远大丁Ｔ频．在 父状念ｔＵ换的过 程，ｔ，．输入ｆＵ』ｆ Ｉ州以视作恒 当输入电 为Ｉｌ 周期时．每个 相ＰＦＣ模块呵以划分为２个＿ｒ 作状态（开＿炎僻Ｓ 、Ｓ，的控制信 一－敛） 结合图 ２，埘输入电』 为 的模块进行分析：（１）Ｊ１：关管 Ｓ．导通【付，１ 渐 的路径为ｆ／ — 一Ｓ 一 ．一Ｄ３一，｜ 一 ，其『ｆ１电感 与，Ｊ．．，储存电能，负裁尺 ｆ＿ｆ】电容 提供能 以维持输出电压稳定，分离二极管１） ． 可以阻断电流流入另一个单相ＰＦＣ卡Ｉ！块：（２）丌父 管Ｓ，火断时，二儆管Ｄ 导通， ２条电流路径， 路径Ｊ为ｆ／ 一 『ＩＪ—ＤＩ一 一Ｄ． 一月 ｉ—Ｄｊ一 …一￡／ｈＨ，路 ２ 为ｆ／ 一，Ｊｌ”一Ｉ）１一Ｒ， 一Ｄｌ 一Ｒ ２一１）７一Ｌ！ｌ 一ｆ／ 、ｆｌ１于分离电 感，Ｊ 上的电流小能突变，可以竹效减小路径２的 作用．扯此忽略路径２的作用 负载尺． 输入电 以及电感 、 ，提供能 ，电 Ｃ．．储存能 。 输入电Ｊ 为负半周期时．电路的分析方法 和丁作情况上ｊ正、 周期基本卡ｎ同．小｝ｌ｝赘述 埘 ，卡ｌ１模块与 槲模块交替ｒ作情 分 析，口 以分为４种情况：（１）开父箭Ｓ。和Ｓ 同时 导通日ｌｆ．…丁分离二极管Ｄ…Ｉ）Ｉ＿的 断作川， ． 相模块电感电流经开关管Ｓ， 不会流入 棚， 并联的两卡『ｊ电路独市＿厂作，幻 不影响；（２）丌父管 Ｓ．和Ｓ 同时天断时，分离电感Ｌｌｌ＿、，川．Ｌ的电流 不能突变，从而阻止＿， 相模块电感电流流人 ． 相。并联的 相电路独 ｆ 作，互不影响； （３）扑关管Ｓ．导通、Ｓ 断时，ｆ／ ｌ卡Ｉ１路径为（ ．一 ，｜ Ｉ一ＳＩ—Ｒ ｌ—Ｄ 一 …一Ｕ ， ｋ相 各 为【／．ｋ— —Ｄ５一尺， 一 Ｄ 尺 一Ｄ 一 ，并联的两棚电路独 作，互小 影响；（４） 毹；Ｓ 芙断、Ｓ 导通｝ｌ１ｆ，ｂ－（３）相类 似． 联的Ｉ从ｊ卡¨电路独直］一作， Ｉ ／ｆ 影响、 通过选择合适的 、，Ｊ 、，Ｊ 的大小，可 以使２个 卡¨模块Ｉ＇ＨＪ的祸合十扰减刽最小，埘 相无桥ＰＦＣ电路实现控制，Ｊ｛：保征输入电流 的质量 １．２单周期控制技术 单Ｊ占】期控制 Ｊ足一种非线 控制技术， 控 制日标为通过合适的控制．实现电路中电流对电 压的完美跟踪．、此时变换器卡ｆＪ 丁・个电ＩＨ５，似 设其值为 ．！Ｊ！ＩＪ其实现过程为 ７ｇ＝ ｉ （４） 式巾：Ｒ ．为ＰＦＣ变换器的等效电『５Ｉ【；ｉ 为输入电 流瞬时 ： Ｉｌ１为输入电Ｊ 瞬时伉 就Ｂｏｏｓｔ ＰＦＣ变换器忻 、 输入、输ｆＩＩ电 及 ｌ 比 的父系为 ＝ （１一ｄ） （５） 将式（４）、式（５）合许ｌｌＪ‘ Ｒ．ｉ ＝ （１一 ，） （６） 似定 足变换器Ｉ乜流检测电 ． （６）阳边旧 乘以 整 得 ＝ （１ ） （７） ＝ ． ７ 简 Ｉｌ¨＿＿ ＝ ，，＝ ＪＩ ， ．（Ｉｔ＝ （８） Ｊ－ｌ＝（８）就址 周期控ｉ削策略核心的数学模型， 符控带Ｉｊ 火管１ 作使 满 陔式．１Ｊ！ｌＪ输入电流就 能填现对输入电』 的宄荚跟踪．科Ｉ、Ｉｉ ｒ满址』 （６），提离电路的功率 数 １．３单周期控制在三相无桥ＰＦＣ电路中的应用 单周期控制电路 ４所，Ｊ＝＝．结 １．２ １Ｉ埘 删 制策略 的分析介绍｜ＩＪ‘ ． 删 控 １下，变换 输入【ｕ流Ｉ ｆ以完荚跟踪输入电 ． 参考Ｉ乜 为－个常数时。变换 输ｆ… ！Ｉ， 丁一个 门 源 换 能 ・个肝火周 １人Ｊ达剑 图４单周期控制的三相无桥ＰＦＣ电路 Ｆｉｇ．４ Ｔｈｒｅｅ—ｐｈａｓｅ ｂｒｉｄｇｅｌｅｓｓ ＰＦＣ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｏｎｅ ｃｙｃｌｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ９０ 控 Ｉ １的． 会把外 十扰引入下一个例期 ４电路７： 个Ｉ 作周期开始时．单十ｌ Ｊ１路 的＂父 什 迪．川ＩＩ．Ｊ‘启动积分裕．输Ⅲ 爪 ｊ 参号叱Ｊ｝ ｆ｝ｆｆ＿ 比较 偏移 为 ．．．，然后 ｊ采样 电『５ＩＩ僻刊的采样 尺 作差为 一 ． 、，Ｊ Ｈ埘 私５分求、 Ｊ，Ｊ处列！ ．． ．，将 一 ‘ｊ ． 比较．、Ｌ， 州等时．比较 输ｊ 复位 ’（私！分 器复ｆ ）． 火 什扶得低电 ＿炎断 外・个 卡¨【『ｆ】路的ｌ 作情况 ｊ ｌ 述分析一致．而Ｆ１ ．卡Ｈ电 路ｌＩＪ‘以卡『ｌ ｉ』【● 制 当本开父蒯期丁作结束１１，｝， 钏ｌｆ， ’（ ｌ ，ｋ发… 位信号（积分器复似）．转 入卜・个＂父圳 州Ｉ９】控川，Ｊ‘法竹掉ｒ传统 策略 Ｉ，常川 的乘法 ． 伶测输入电Ｊ 恭于 ｌ１５（） 控 削芯片．川简 ｎ，Ｊ Ｉｆｚ路＿『以实现陔控制．降低 成本的 Ｉ１，ｆ也简化ｊ’ 个电路的没汁．而 ！ 仃 比较 魁 的助念响Ｊ、 ｆＩ１艳定悱． 论ＬＩｑ’以 现单 ｆ 功率 数．址・ｆ１｝ｌ比较先进且柯较 发展ｌｊ订 的 圳策略 ２三相无桥ＰＦＣ电路参数设计 小史所 ’Ｊ‘ｎ，Ｊ。干『Ｉ尢桥ＰＦ 电路输入勾 ｊ ５（）｝｛ ｉｆＩ ｆ ２２０ Ｖ ｌ，『，Ｊ交流电．ｆ 上Ｉ ，卜输入 Ｊ 仃效ｆ『Ｉ１＝ ８０ Ｖ，输ｆ｝Ｉ 流侧电』 ４００ Ｖ，输…功 ２００ Ｗ，丌＿火 什的 作频 苷 选定 ｌＯ０ ｋｌｕ Ｉｚ，远人＿ｆ广频，电路最低效 ７７ ．． ．为９５％．咀感｝Ｕ流允 ｔ波动为２０％． １一以Ｊ 电 路的没定．刈ｆ 路－ｆ 的 搽什参数 以卜分忻 ２．１ 输入电感值的确定 输入电感 １、｝Ｕ路Ｉ ＪＩ 剁储仃能城 ｊ滤波 的 ＪＩ Ｊ．【Ｕ感没汁的好坏将影响整个ｆＵ路的性能． 』 分 过 乃 ，） ＝ ＝２ｌ０．５ Ｗ （９） ，『ｌｌ…１ 【｛『Ｊ效 低的 ｆＩｌｊ＝况下求得最大输入功半 “ｊ功半 数近似为ｌ时．＿ｔ州电路输入电感 ＩＵ流‘， 坂波彤． 火峰值为 ， Ｖ ２ 、 ｆ／＿ －（）．７ｌ ７ …） １电感电流达刮 大峰值时，式（１ １）巾ｄ为埘 应的ｆ 空比 故电感值为 Ｖ２－Ｖ ＝ 真实验，冈５为搭建的电路系统模型．仿真实验 『１１×ｄ ｘ△， ． ×ｄ 条件如下： 输入电压：５０ Ｈｚ，２２０ Ｖ： 采样电阻：Ｒ ｌ＝尺 ２＝０．１ Ｑ； 一￣ｘ２０％ｘＬ【【ｌｋ｝ｌ１ ＝１．０９ ｍＨ（１２） 在实际电路中采用分离电感，电感 ＝，Ｊ ＝Ｌｈ＝ Ｌ２ｌ１＝０．５ ｍＨ。 电感值： ｌ＝￡２＝Ｌ３＝Ｌ４＝０．５ ｍＨ； 输出电容：Ｃ．，＝６７０ Ｆ； 负载：ＲＬ＝８００ Ｑ； 分压电阻：ＲｌＸ１．５８ Ｍｎ，Ｒ ２０ ｋＱ ２．２输出电容值的确定 输出电容设计要考虑负载变化时能够维持输 出电压的稳定．电压维持时间 是确定输出电容 值的关键因素 ．本文选取维持时间△￡＝２０ ｍｓ．设 定电网断电后输ｍ电压不低于３８５ Ｖ．则输出电 容为 仿真实验中，输入电压 ， 、（／ｔ． 理想化为相 位相差９Ｏ。、幅值相同的交流电，以此来模拟ｊ 相电路解耦后变换成两相电路、彼此运行的 情况，这样也有利于电路仿真的实现。 ３．２仿真结果分析 Ｇ，： 墨 Ｖ一：６７９４ Ｆ ．（１３） ．．Ｖ 冈此，输 电容值选定为６７０ ＩｘＦ。 为方便波形显示．对电压幅值均做了缩小２０ 倍处理 图６、图７分别是未采用功率因数校正 电路时输入端电压波形及输入端电流谐波分析。 从图巾可以看ＨＪ．输入电流存在明显的畸变．基 波电流幅值仅为１．２３５ Ａ．并且含有大量的谐波分 量．总谐波失真ＴＨＤ：１０９．１３％．会对电网造成严 重的谐波污染 ３实验仿真分析 ３．１ 仿真设计 依据第３节的分析汁算．对本文所没计的三 相无桥ＰＦＣ电路在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ平台上进行仿 图５三相无桥ＰＦＣ电路仿真模型 Ｆｉｇ．５ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｒｅｅ—ｐｈａｓｅ ｂｒｉｄｇｅｌｅｓｓ ＰＦＣ ｃｉｒｃｕｉｔ ９１ 喜 图６ 相输入端电压电流 Ｆｉｇ．６ Ｉｎｐｕｔ ｖｏｌｔａｇｅ ａｎｄ ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｆ ３ ２＼＝ 重＝ 鲻醐旬螂求 磐 ２ １ ０ ０ ５ ０ ５ Ｏ ５ Ｏ ．０ ５０｜００ １５０ ２ｏｏ ２５０ ３００ ３５０ ４００ ４５０ Ｉ．Ｉ１ 频率／Ｈｚ 图７ 相输入端电流谐波分析 Ｆｉｇ．７ Ｈａｒｍｏｎｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｉｎｐｕｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｆ“ ８、 ９分圳足采川ｔ ＪＪ＿Ｊ牟 数校Ｉ Ｕ路时 ｆ ｛：ｌ１输入端电『Ｉｉ、电；ｊ｛ 情｝ （ 一卡ＩｌＪ的Ｉ ｆ１： ｈ 况 ｊ Ｉ／ 十Ｉｆ类似）及ｆ ，十ｆ｛输人端电流的 波分析一 从Ｉ冬【８、ｆ＝冬ｆ ９ ｌ１ Ｉ，ｊ 以彳亍ｆ十｛， 刺后电路输入端电 流能够很好地 踪输入端电 ， 止坛波．功率 数 ：提高 坫波电流 ｆＩＩＩ＿ ３．４７１ Ａ． 波分 ＩＩ也Ｉ 】ｌ 减少．ＴＩＩＤ＝５．０４ ． 允 ：池 Ｉ之内． 输入｝Ｕｆｊ； 质 ，Ｉ｝ ｆＪ收 懈椭 两十ｆＩ／ｌＩ二矫ｌ ＦＣ｝ 路输入端电流的情 《 釜 至 蓄 图８ 相输入端电压电流 Ｆｉｇ．８ Ｉｎｐｕｔ ｖｏｌｔａｇｅ ａｎｄ ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｆ ９２ 述恻丑鲻粥旬蛐求鲻灌 ∞ 舳 ４ ∞ ∞ 柏 ０ ２ ０ —２ ４ ０ １ ０．１０４ ０．１０８ ０ １１２ ０．１１６ ● ＿ － 一 ＿ 一＿一＿一＿ ０ ５０ １００ １５０ ２００ ２５０ ３００ ３５０ ４００ ４５０ 频率／Ｈｚ 图９ 相输入端电流谐波分析 Ｆｉｇ．９ Ｈａｒｍｏｎｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｉｎｐｕｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｆ 如 １０所，Ｊ ．从罔１０ Ｉ ｌＩｌ Ｊ以行ｍ 十ｌＩ电 弦波，柑ｆ 州筘９０。． 脱ｒ功 数校 的、 图１０ 、 两相输入端电流 Ｆｉｇ．１０ Ｉｎｐｕｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｆ ａｎｄ 直流输ｆＩＩ电 波形 １ １所， 从 ｌｌ ｒＩｔ ｌ Ｊ‘以看 ．１ 路进入稳念』 ． 流输…ｌ ｆ 水 稳定 ４００ Ｖ 己 Ｓ ｔ／ｓ 图１ １ 输出电压波形 Ｆｉｇ．１ １ Ｗａｖｅ ｆＯｒｍ ｏｆ ｏｕｔｐｕｔ ｖｏｌｔａｇｅ ３．３实验结果分析 受 于爪波 采集嗵道教： ． ｌ ２～ｌ ４ ｌＩ１ 能埘２种波形做进一步分析 第６期 王君力等： 单周期控制的三相无桥ＰＦＣ电路的研究 如图ｌ２和冈１３所永．电路输入端电流呈正 【｛】重要器件参数．最终通过仿真和实验验证了本 文所设计电路的正确性．．结果表明．该电路不仅 弦波．相位与输入电 基本一致，并且每两相电 流之问相位相差１２０。．即本文所设计的电路可以 对ｊ相电流实现功率ＩＸｉ数校正 、 能实现高功率『犬Ｉ数、输｝【Ｉ端直流电压达到预期值． 电 纹波较小．而且采用单周期控制策略简化了 控制电路．动态响应用时短。可靠性高；采用无 桥方案改善了电路的效率。同时利用分离元件也 掣 藩 一＜ 铎 ＾ 较好地解决了各相电路之间的耦合十扰问题 陔 电路可以消除电网中的谐波污染．对实际的产品 遥 替 一＜ 设计提供了一定的参考依据 舞 参考文献： 赵洋．郭恒．黎浩，等．关ｊ 行源功率 数校正（ＡＩ ＦＣ）的研究 图１２输入端电压、电流波形示意 Ｆｉｇ．１ ２ Ｗａｖｅ ｆｏｒｍｓ ｏｆ ｉｎｐｕｔ ｖｏｌｔａｇｅ ａｎｄ ｃｕｒｒｅｎｔ ［Ｊ１．人津理Ｔ大学 报．２０１ Ｉ．２７（３）：１４—１７。 ＺＨＡＯ Ｙａｎｇ ＧＵＯ Ｈｅｎｇ，ｌＪＪ Ｈａｏ，ｅｔ ．Ｓｔｕｄｙ ０［１ ａｔ：ｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｆａｃｔｏｒ【－ｏｒｒｅｃｔｉｏｎ【Ｊ１．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｒｅｅｈｎｏｌｏｇｙ ２０ｌ１．２７（３）：ｌ４一ｌ７． ｊ波．田虎．杨承志，等．尤桥拓扑有源ＰＦＣ的 沦和仿真研 ｌ２】 陶Ｉ＂￣ｑＪ１．电力系统保护与控制，２０１１．３９（１ ３）：８３—９０． ＴＡＯ Ｙｕｂｏ． ｒｌＡＮ Ｈｕ ＹＡＮＧ ＣＩ，ｅｎｇｚｈｉ，ｅｔ ｆ ．Ｔｈｅｏｒｅｔｉ（‘ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｂｒｉｄｇｅｌｅｓｓ ｔｏｐｏｌｏ￣ａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｆａｔ。ｔｏ１ ｅｅｌ’ｒｅ（・ｌｉｏｎ［Ｊ１．Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ，２０１ １．３９（Ｉ３）： ８３－９０． 图１３输入端两相电流波形示意 Ｉ３ Ｊ 鲥人．于单牛¨模块构建‘ 什Ｉ ＰＷＭ整流器ｆＤＪ．枕卅Ｉ：浙江大 Ｆｉｇ。１ ３ Ｗａｖｅ ｆｏｒｍｓ ｏｆ ｔｗｏ—ｐｈａｓｅ ｉｎｐｕｔ ｃｕｒｒｅｎｔ 学．２０ｌ３． 如冈ｌ４所示．该电路输出稳定的直流电压， 达到厂实验设计的目的。 【４Ｊ ＣＨＥＮ Ｙ，ＺＨ（）Ｕ Ｊ．ＤＡＩ Ｗ Ｉ ，ｅｔ Ｓｔｕｄ．ｙ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ ｌ１ｌ１ｖｅｔ ｔｈｒｅｅ—ｐｈａｓｅ １１，‘ｉｄｇｅｌｅｓｓ ｂｏｏｓｔ ｐｏｗｅｒ ｆａｔ‘ｔ１１１‘ｅｅｌ’ｒｅｅｌｉｏｎ【Ｊ１．１ＥＴ Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｅｔｎｍｉ（・ｓ，２０１４，７（８）：２０１３－２０２１． 【５】陈舣令．一种单村｛合成 卡Ｈ ＡＰＦＣ拓扑的￣＇４ｑＤ１．哈尔滨：ｌ喻 尔滨１：、 大学．２Ｏｌ】． 曾 二丁 ：Ｉ＿１桥级联型ＰＷＭ ６ｌ 陆治 ．赵 丽．父春军．等．一种新型的ｔ１变换器【Ｊ１．电力系统保护与控制，２０１２，４０（２４）：ｌ３１—１３７． ＬＵ Ｚｈｉｇｕｏ．ＺＨＡＯ Ｌｉｌｉ．ＷＵ Ｃｈｕｎｊｕ，１．ｅｔ ．Ａ Ｉ１（ｉｖｅ［ｔｈｒｅｅ— ｐｈａｓｅ－ｂｒｉｄｇｅ ｃａｓｃａｄｅｄ ＰＷＭ ＣＯｌｌｖｅｒｔｅｒ 【Ｊｊ．Ｐｏｗｅｒ Ｓ．ｖｓｔｅｍ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏ１．２０ｌ２．４０（２４）：ｌ３ｌ—Ｊ３７． 图１４输出直流电压示意 Ｆｉｇ．１ ４ Ｗａｖｅ ｆｏｒｍｓ ｏｆ ｏｕｔｐｕｔ ｖｏｌｔａｇｅ 十Ｈ ＰＦＣ整流｛｝｛｛改进单周期控制策略 ７１ 韦徽．陈新，陈杰。等．…．电ｒ技术学报．２０１４．２９（６）：１９６—２０３． ＷＥＩ Ｚｈｅｎｇ．ＣＨＥＮ Ｘ．ｎ．ＣＩｔＥＮ Ｊｉｅ．ｅｌ ．Ｒｅｓｅａｒ，’ｌ１ ｏｆ ｉｍｔｎ’１ｗｅｄ ４结语 本文提ｆ｝Ｉ了一种基于单相模块构建三相尤桥 ＰＦＣ电路的方法．分析了电路拓扑结构的原理， 简单介绍了单周期控制策略．计算并确定了电路 Ｏｌｌｅ ｖ‘‘ｌｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｏｆ Ｉｈｒｔ ｐｈａｓｅ ＰＦＣ ｒｅ（。ｔｉｉｆｅｔ‘Ｉ Ｊｌ－Ｔｒａｎｓ ｏｌ’ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅ（・ｔｒｔ）Ｉｅ（－ｈ『１ｉｔ・ａｉ Ｓｏｃｉｅｔｙ，２０ Ｉ ４．２９（６）：ｌ ９６—２０３． 黄冠．新型并联式 相ＰＦＣ技术研究【Ｄ】．成都：西南交通大学， ２Ｏｌ】． ：Ｌ｛文．曹文心、他 立 ．等．Ｂｏｏｓｔ结构 周期控制的有源功 【９ Ｊ ＿ｉ率因数校正电路设计【ＪＪ．电力自动化设备，２０１１，３１（１２）：１１４— １１９． ＷＡＮＧ Ｒｉｗｅｎ，ＣＡＯ Ｗｅｎｓｉ，ＣＨＥＮＧ Ｌｉｘｕｅ，ｅｔ ａ１．Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｂｏｏｓｔ ａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｆａｃｔｏｒ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ｗｉｔｈ ｏｎｅ—ｃｙｃｌｅ ｃｏｎｔｒｏｌ 器输出中点电位分析及控制方法研究【ＪＩ．中国电机工程学报， ２０１３，３３（１５）：２９—３７． ＷＥＩ Ｚｈｅｎｇ，ＣＨＥＮ Ｘｉｎ，ＦＡＮ Ｙｉ，ｅｔ ．Ｓｔｕｄｙ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｎｅｕｔｒａｌ＿。ｐｏｉｎｔ ｐｏｔｅｎｔｉｌ ａｎｄ ｃｏｎｔｒａｏｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｏｎｅ－－ｃｙｃｌｅ ［Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｉｒｃ Ｐｏｗｅｒ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，２０１１，３１（１２）：１１４－１１９． ［１０】王建伟，张庆振，胡晓光．基于单周控制逆变算法的动态电压 ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｔｈｒｅｅ ｐｈａｓｅ ｔｈｒｅｅ—ｌｅｖｅｌ ＶＩＥＮＮＡ ｒｅｃｔｉｉｆｅｒｓ［Ｊ］．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＣＳＥＥ，２０１３，３３（１５）：２９—３７． （１２］韦徵，樊轶，李臣松，等．三相四桥臂整流器的单周期控制ｆＪ］． 电工技术学报，２０１４，２９（４）：１２１—１２９． ＷＥＩ Ｚｈｅｎｇ，ＦＡＮ Ｙｉ，ＬＩ Ｃｈｅｎｓｏｎｇ，ｅｔ ｏ１．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ 恢复器设计与实现［Ｊ１．电力系统保护与控制，２０１３，４１（１７）： ９５－１０２． ＷＡＮＧ Ｊｉａｎｗｅｉ，ＺＨＡＮＧ Ｑｉｎｇｚｈｅｎ，ＨＵ Ｘｉａｏｇｕａｎｇ．Ｄｙｎａｍｉｃ ｖｏｌｔａｇｅ ｒｅｓｔｏｒｅｒ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｏｎｅ—ｃｙｃｌｅ ｔｈｒｅｅ—ｐｈａｓｅ ｆｏｕｒ ｌｅｇｓ ｒｅｃｔｉｉｆｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｏｎｅ—ｃｙｃｌｅ ｃｏｎｔｒｏｌ［ＪＪ． Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ，２０１４，２９（４）：１２１— １２９． ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ［Ｊ］．Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｔｍｌ，２０１３，４１（１７）：９５－１０２． ［１１］韦徵，陈新，樊轶，等．单周期控制的三相三电平ＶＩＥＮＮＡ整流 （责任编辑张重实） Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｔｈｒｅｅ—Ｐｈａｓｅ Ｂｒｉｄｇｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｆａｃｔｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｏｎｅ Ｃｙｃｌｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｔｒａｔｅｇｙ ＷＡＮＧ Ｊｕｎｌｉ，ＺＨＡＮＧ Ａｎｔａｎｇ，ＮＩ Ｌｅｉ，ＬＩ Ｙａｎｂｉｎ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｉｒａｎｄＭｉｓｓｉｌｅＤｅｆｅｎｓｅ，ＡｉｒＦｏｒｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ ７１００５１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｓｅｖｅｒａｌ ｃｉｒｃｕｉｔ ｔｏｐｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅ ＡＰＦＣ（ａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｆａｃｔｏｒ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ） ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ ｒｅｃｔｉｆｉｅｒｓ ｏｆｔｅｎ ｕｓｅ ｆｕｌｌ—ｂｒｉｄｇｅ，ｗｈｉｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎ ｌｏｗ ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｃｉｒｃｕｉｔ，ｈｉｇｈ ｉｎｐｕｔ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ｈａｒｍｏｎｉｅｓ ａｎｄ ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｏｌ ｒｍｅｔｈｏｄｓ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｉｎｇｌｅ ｐｈａｓｅ ｍｏｄｕｌｅ，ａ ｎｏｖｅｌ ｏｎｅ—ｃｙｃｌｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｔｈｒｅｅ—ｐｈａｓｅ ｂｒｉｄｇｅｌｅｓｓ ＰＦＣ ｃｉｒｃｕｉｔ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｐａｒａｌｌｅｌｉｎｇ ｔｗｏ－ｐｈａｓｅ ｂｒｉｄｇｅｌｅｓｓ Ｂｏｏｓｔ ＰＦＣ ｃｉｒｃｕｉｔｓ ｂｙ ａｕｔｏｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｗｏ ｐａｒａｌｌｅｌｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔｓ，ｔｈｅ ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｒｅ ａｄｄｅｄ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｈｅ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｔｈｅ ｔｗｏ ｐａｒａｌｌｅｌｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔｓ． Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｈａｖｅ ｐｒｏｖｅｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ ｎｅｗ ｃｉｒｃｕｉｔ ｃａｎ ａｃｈｉｅｖｅ ｈｉ【ｇｈ ｐｏｗｅｒ ｆａｃｔｏｒ，ａｎｄ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅｌｅｓｓ ｓｃｈｅｍｅ ｉｓ ｈｅｌｐｆｕｌ ｔｏ ｒａｉｓｅ ｔｈｅ ｔｏｔｌ ｅｆａｉｃｉｆｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｉｔ．Ｓｉｍｐｌｅ ｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌ，ｔｈｅ ｏｎｅ—ｃｙｃｌｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｃａｎ ｓｉｍｐｌｉｆｙ ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｏｎｅ ｃｙｃｌｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ；ａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｆａｃｔｏｒ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ；ｂｒｉｄｇｅｌｅｓｓ Ｂｏｏｓｔ ＰＦＣ；ｔｈｒｅｅ ｐｈａｓｅ ｃｉｒｃｕｉｔ；ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ・＋・・＋・・＋・・＋・・＋”＋・・＋・・＋・・＋・・＋・・＋・・＋・・＋・・＋・・＋・・—＋一・・＋・・＋・・—＋一・・—＋－一・・—卜・・—卜・・—＋－一・・—卜・ （上接第７４页） Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｐｌａｎｎｉｎｇ Ａｐｐｒｏａｃｈ ｆｏｒ Ｂｉｇ Ｄａｔａ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｐｏｗｅｒ Ｇｒｉｄ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｈａｉｎ ＳＨＡＮＧ Ｈａｏ ，ＬＥＩ Ｍｉｎｇ￣，ＭＡ Ｈａｉｃｈａｏ ，ＬＩＵ Ｊｕｎｊｉｅ ，ＺＨＯＵ Ｒｕｏｘｉｎ２ （１．Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆＣｈｉｎａ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００３１，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｇｕａｎｇｈｕａ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，Ｐｅｋｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００８７１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａ ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｐｐｒｏａｃｈ ｆｏｒ ｂｉｇ ｄａｔａ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｇｒｉｄ ｓｕｐｐｌｙ ｃｈａｉｎ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｄａｔａ ｃｌｅａｎｉｎｇ，ｄａｔａ ｄｉａｇｎｏｓｉｎｇ，ｂｕｓｉｎｅｓｓ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄ ｂｕｓｉｎｅｓｓ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎａｌｙｓｉｓ，ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｂｉｇ ｄａｔａ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ａｒｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｌｅｖｅｌ， ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｌｅｖｅｌ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｂｌｕｅｐｒｉｎｔ，ｔｙｐｉｃａｌ ｂｕｓｉｎｅｓｓ ｓｃｅｎａｒｉｏｓ ａｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｔｏ ｐｒｅｓｅｎｔ ｄｙｎａｍｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄｓ，ａｌｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ａｒｅ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｆｏｕｒ ｐｒｉｏｒｉｔｙ ｌｅｖｅｌｓ ｉｎ ｔｈｅ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｖａｌｕｅ ａｎｄ ｄａｔａ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｗｅ ｕｔｉｌｉｚｅ ｔｈｅ ａｎａｌｙｔｉｃ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｏ ｐｅｒｆｏｒｍ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｂｏｔｈ ｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅ ａｎｄ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ，ｐｈａｓｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｌａｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｒｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｆｏｒ ｂｉｇ ｄａｔａ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ． Ｔｈｉｓｗｏｒｋｉｓ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅＭａｎａｇｅｍｅｎｔＣｏｎｓｕｌｔｉｎｇＰｒｏｊｅｃｔ ｏｆＳＧＣＣ ｒＮｏ．０７１１—１５ＯＴＬ０２５１１０２５）． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒ ｇｒｉｄ：ｓｕｐｐｌｙ ｃｈａｉｎ；ｂｉｇ ｄａｔａ；ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ｐｌａｎ
