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。