ZHCAE90 July   2024 TMS320F2800135 , TMS320F2800137

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2三相 PFC 系统的技术趋势
  6. 3通过三相 PFC 满足对功率因数和 iTHD 的严格要求
    1. 3.1 电流谐波要求
    2. 3.2 三相 PFC 拓扑
  7. 4Vienna PFC 系统解决方案和仿真
    1. 4.1 Vienna PFC 系统解决方案
    2. 4.2 仿真
    3. 4.3 基于 MATLAB/Simulink 的 C2000 代码生成
  8. 5参考资料

三相 PFC 系统的技术趋势

随着热泵、大功率空调和 EV 充电站市场的增长,三相输入设备的规模正在迅速扩大。例如,全球热泵市场增长率为 12%,欧洲热泵市场增长率高达 20%。在蓬勃的市场前景的推动下,对三相系统的 PFC 技术的研究不断加深,这些系统的标准规范也在不断更新。

三相 PFC 系统的技术趋势包括:

  • 开发新型 PFC 拓扑:借助电力电子器件和嵌入式处理器的发展,满足各种应用要求和系统性能需求。
  • 利用数字控制方法:这对于额定功率超过 3.3kW 的器件尤其重要,因为此类器件的高功率特性要求抗干扰性和可靠性,而模拟控制方案可能无法提供。采用高性能、具有成本效益的 MCU,如 C2000 系列:用于提升响应速度和控制精度,实现更复杂的策略。
  • 在由多个子系统组成的大型三相系统中集成有源电源滤波器 (APF) 和 PFC:在电网侧使用集中式有源电源滤波器进行谐波补偿,从而在电流超过 50A 的系统中节省成本并提高稳定性。
  • 追求高效率和高功率密度:使用 GaN 等第三代半导体帮助提高系统效率、减小散热器的尺寸和重量,并实现更高的开关频率,更大限度地减少大部分无源器件。
  • 遵守严格的全球谐波标准:应对能源危机和电网质量的影响。在欧洲,EN/IEC 61000-3-2: 2019+A1: 2021 标准已于 2024 年 4 月 9 日强制执行。在中国,更新后的 GB 17625.1-2022 于 2024 年 7 月 1 日生效,扩大了范围,涵盖了更多具有严格电流谐波要求的三相设备。

TI 提供了一整套强大的霍尔效应电流传感器、隔离式运算放大器、隔离式栅极驱动器和 C2000 系列 MCU,以及全面的辅助电源解决方案。这些解决方案为全球用户提供了具有成本效益、高性能的模拟组件和 MCU,满足实现三相 PFC 系统的硬件要求。此外,TI 还提供适用于各种 PFC 拓扑的成熟系统方案参考设计,并分享软件和硬件设计资源,以促进 PFC 技术的应用和发展。