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三相无源PFC电路的仿真研究报告

的三相不控整流电路仿真研究的基础上，指出了该电路存在的缺点。通过在电路

中加入电感、电容、二极管和变压器等无源器件可以改善输入相电流波形，达到

功率因数校正的目的。针对不同的电路拓扑，分别采用Matlab/Simulink6.0软件

进行了仿真研究，给出了无源PFC后的输入相电压相电流波形，并对输入相电流

进行了谐波分析。

关键词：三相整流电路；无源PFC；Matlab仿真

Abstract:Theshortcomingsofthethree-phase-uncontroledrectifiercircuitare

introducedaftersimulationandanalyzingthethree-phase-uncontroledrectifier

circuit.Theinputphase-current’swaveisimprovedandthePFvalueisadvanced

throughaddinginductance,capacitance,diodeandtransformertothe

three-phase-uncontroledrectifiercircuit.Allthetopologiesarerespectivelysimulated

byMatlab/Simulink6.0.Theinputphase-voltageandphase-current’swavesare

afforded.Theinputphase-current’sharmoniousareanalyzedatlast.Keywords：three-

phaserectifiercircuit；passivePFC；Matlabsimulation1引言

随着三相变频设备的广泛应用，三相不控整流桥加大电容滤波电路的使用数量日

益增加，由此而产生的谐波电流对电网造成的污染越来越严重，从而导致能量损

耗也越来越多。对于这种前级采用不控整流桥的变换器而言，其实无论后级带何

种负载，由于整流桥的非线性都会使得输入电流波形严重畸变，特征谐波含量严

重超标，电流畸变率很高，并最终使得功率因数很低，电源总容量的利用率降

低。为了限制电流波形畸变产生的谐波并净化电磁环境，须对产生谐波污染的装

置进行功率因数校正。功率因数校正的方法有无源功率因数校正和有源功率因数

校正两种。本文主要介绍采用无源功率因数校正的手段来抑制或消除谐波污染的

电路。

2高功率因数三相无源AC/DC变换器电路及仿真[2][4][1]

在分析大电容滤波的三相不控整流电路的基础上，下文将讨论三相无源PFC电

路，其实现方案主要是采取两个方面的措施：一个是单相无源PFC的技术方案在

三相电路的应用，即通过增加无源的电感、电容来实现；另一个是为了改善输入

电流的波形系数，采用移相变压器的多脉波整流技术。下文将详细论述各种电路

的拓扑结构，并利用Matlab软件对各电路进行仿真研究。

3.1桥后采用电抗器的三相无源PFC电路

3.1.1桥后采用电抗器的三相无源PFC电路的拓扑结构

桥后采用电抗器的三相无源PFC电路的拓扑结构电路如图2a所示，其特点是在

原有三相不控整流电路的整流桥后负载之前串联一个电抗器，如图2a所示。

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图2a桥后采用电抗器的三相无源PFC电路

3.1.2桥后采用电抗器的三相无源PFC电路的Matlab仿真研究

下面利用Matlab

仿真软件对电路进行仿真，其中解