控制地AGND的設(shè)計(jì)

在傳統(tǒng)的單相電路中，一般以PFC電容的負(fù)極作為控制地AGND，因?yàn)樵擖c(diǎn)的電壓通過整流橋跟輸入L, N線相連，當(dāng)輸入電壓正半周時(shí)，AGND等于N線;當(dāng)輸入電壓負(fù)半周時(shí)，AGND等于L線電壓。所以AGND(相對于真正的PE)的電壓是一個(gè)工頻的變化，相對還是較穩(wěn)定的。但是Vienna PFC就不一樣的，母線電容的中點(diǎn)相對于工頻電壓中點(diǎn)(可認(rèn)為PE)是一個(gè)開關(guān)頻率級的5電平高頻波動(dòng)：

。如果以如此大的高頻波動(dòng)點(diǎn)去作為控制地，那么噪音和共模干擾可能會很大，可能會導(dǎo)致采樣和驅(qū)動(dòng)不準(zhǔn)確而影響電路整體性能。(注：Vo表示總母線電壓的一半，在本電路中的典型值為400V)

基于此因，我們就想到了通過三相交流電壓人為的構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定的虛擬中點(diǎn)來作為控制地ANGD。具體方法是，三相輸入電路之間通過分壓電阻相連，采用Y形接法，產(chǎn)生虛擬中點(diǎn)AGND，作為控制地，構(gòu)建了這個(gè)控制地后，其他所有的采樣、驅(qū)動(dòng)都要以差分和隔離的方式相對于這個(gè)虛擬地進(jìn)行工作。這樣，輸出電容中點(diǎn)AGNDAUX與控制地AGND就分開了，避免功率電路對控制地GND的干擾。

這樣做是不是很Perfect?但實(shí)際我們發(fā)現(xiàn)AGND仍然存在劇烈的波動(dòng)，并非我們想象的那樣平靜，AGND跟隨著AGNDAUX在劇烈的波動(dòng)，ANGD的峰峰值居然達(dá)到200V以上。

根本原因AGND與AGNDAUX之間存在采樣電阻連接，而AGND跟PE之間又存在Y電容連接，在AGNDAUX的高頻信號作用下，AGND自然就被迫分擔(dān)一定比例的電壓。AGND跟AGNDAUX之間通過4路PFCVOLT電壓差分采樣電阻連接，總共有4路采樣，那么AGNDAUX-AGND之間的阻值應(yīng)該為：1000K/4=250kohm。AGND與PE之間通過AC電壓采樣電阻連接到交流AC線上，然后再通過Y電容回到PE的。

AGNDAUX、AGND對PE等效電路為：

圖 五 4 AGNDAUX、AGND對PE的等效通路

發(fā)波方式選擇

三相三電平PFC采用兩種PWM發(fā)波方式：一種是矢量發(fā)波，另一種是常規(guī)發(fā)波，如圖(圖 五?5)。

矢量發(fā)波原理是：在交流電壓的正半周，用一個(gè)正的三角波與電流環(huán)的輸出比較，得到PWM;在交流電壓的負(fù)半周，用一個(gè)負(fù)的三角波(即相當(dāng)于把三角波移了180度相位，也就是反相)與電流環(huán)的輸出比較，得到PWM。

常規(guī)發(fā)波原理是：不論交流電壓在正半周還是負(fù)半周，都使用正的三角波進(jìn)行比較(即三角波不進(jìn)行任何相移)，得到PWM。

矢量PWM，電感紋波電流較小，但輕載下有過零點(diǎn)畸變問題;常規(guī)PWM，電感電流過零點(diǎn)無畸變，但重載下紋波較大。

輸入電流既要求THD又要求TIF，相同開關(guān)頻率下，如果采用單一的矢量PWM或者常規(guī)PWM，難以同時(shí)滿足THD和TIF的要求。根據(jù)矢量PWM和常規(guī)PWM的特點(diǎn)，不同負(fù)載情況下，采用不同的PWM發(fā)波方式，即重載時(shí)采用矢量PWM，輕載時(shí)采用常規(guī)PWM，可以同時(shí)滿足THD和TIF的要求。

圖 五 5 兩種PWM發(fā)波方式