我們知道，三相Vienna PFC拓?fù)涞哪妇€電壓800V是由兩個(gè)電容C1和C2串聯(lián)進(jìn)行分壓，電容中點(diǎn)的電位O由電容的充放電決定，兩個(gè)電容的電壓應(yīng)該保持均衡以保持真實(shí)的三電平運(yùn)行條件。否則輸出電壓可能包含不期望的諧波，甚至?xí)绊懙诫娐返耐耆浴Ｈ嗳娖絇FC正負(fù)母線的均衡度會(huì)影響PFC的性能：
- 輸入電流THD；
- 功率開(kāi)關(guān)管和二極管的應(yīng)力（本身以及后級(jí)功率電路）；
- 動(dòng)態(tài)時(shí)母線電容容易過(guò)壓；
電容中點(diǎn)的電位偏差與PFC正負(fù)母線電容的充放電過(guò)程相關(guān)，通過(guò)附件開(kāi)關(guān)狀態(tài)可以看出，a組和z組工作狀態(tài)沒(méi)有電流流入或流出電容中點(diǎn)，因此兩個(gè)電容的充放電是一樣的，不會(huì)產(chǎn)生偏壓。只有b、c、d組的開(kāi)關(guān)狀態(tài)才會(huì)影響到PFC母線電容充放電的差異，產(chǎn)生偏壓。
根據(jù)前面的工作原理分析，POP工作狀態(tài)只給電容C1進(jìn)行充電，ONO工作狀態(tài)只給電容C2進(jìn)行充電，故可以根據(jù)這兩個(gè)工作狀態(tài)來(lái)控制中點(diǎn)電位，在控制中可以調(diào)節(jié)ONO和POP兩個(gè)工作狀態(tài)的作用時(shí)間來(lái)進(jìn)行均壓。
圖19 C2充電
圖20 C1充電
這個(gè)時(shí)候可以在整個(gè)控制環(huán)路中添加一個(gè)偏壓環(huán)，用于調(diào)節(jié)ONO和POP的作用時(shí)間，來(lái)進(jìn)行母線電壓的均壓作用。
具體實(shí)施方：是分別對(duì)正母線和負(fù)母線進(jìn)行采樣，然后得出差值（直流分量），該差值經(jīng)過(guò)偏壓環(huán)的補(bǔ)償器調(diào)節(jié)之后疊加到輸入電流參考正弦波，經(jīng)過(guò)精密整流后變換為幅值有差異的雙半波作為電流環(huán)的給定，以此來(lái)改變ONO和POP的作用時(shí)間，改善PFC母線均壓。
圖21偏壓給定
如圖22所示，compa、compb和compc分別是每相的電流環(huán)計(jì)算出來(lái)的結(jié)果，以0~30度扇區(qū)為例，當(dāng)正母線相對(duì)于中點(diǎn)的電壓低于負(fù)母線時(shí)，正半波的給定變小，負(fù)半波的給定變大，POP工作狀態(tài)的時(shí)間變長(zhǎng)，給正母線電容的充電時(shí)間變長(zhǎng)；ONO工作狀態(tài)的時(shí)間變短，給負(fù)母線電容的充電時(shí)間變短。當(dāng)正母線相對(duì)于中點(diǎn)的電壓高于負(fù)母線時(shí)，正半波的給定變大，負(fù)半波的給定變小，POP的作用時(shí)間變長(zhǎng)，給正母線電容充電的時(shí)間變短，ONO的作用時(shí)間變長(zhǎng)，給負(fù)母線的充電時(shí)間變長(zhǎng)。圖中comp值實(shí)線代表上個(gè)周期的值，虛線代表當(dāng)周期的值；陰影部分代表變化的時(shí)間；
圖22均壓控制示意圖
以上說(shuō)明的是主功率回路正常工作時(shí)候可以通過(guò)調(diào)節(jié)來(lái)控制PFC母線電容的均壓，但是當(dāng)模塊起機(jī)的時(shí)候呢？可以采用輔助電源直接從+400V~-400V之間進(jìn)行取電，由于電容有差異性，內(nèi)阻不可能完全相等，也會(huì)差生偏壓。還有一個(gè)是要采用更高等級(jí)的MOSFET，成本高，而且現(xiàn)在充電模塊的待機(jī)損耗也是一個(gè)問(wèn)題，很多客戶要求模塊的待機(jī)損耗不能超過(guò)多少。
當(dāng)然還有另一種輔助電源取電方式，也是現(xiàn)在廠家主流的方式。就是正負(fù)母線均掛一個(gè)輔助電源，在起機(jī)的時(shí)候通過(guò)充電電阻給母線電容充電，變壓器采用繞組競(jìng)爭(zhēng)的方式，誰(shuí)的母線電壓高，就采用誰(shuí)供電，這樣可以很好的保證模塊在起機(jī)過(guò)程中的均壓效果；在模塊正常工作起來(lái)以后，也是同樣的道理。而直接從+800V取電沒(méi)有這種效果。
圖23輔助電源示意圖