[参考译文] UCC28070-Q1：三相半桥 PFC 拓扑

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Other Parts Discussed in Thread: UCC28060, UCC28070-Q1, AMC1302, UCC28070, UCC3818A

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https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1374795/ucc28070-q1-three-phase-semi-bridgeless-pfc-topology

器件型号：UCC28070-Q1
主题中讨论的其他器件： AMC1302、 UCC28070、 UCC3818A、UCC28060

工具与软件：

你(们)好

我尝试使用 UCC28070-Q1 (模拟 IC)的三相半无桥 PFC 拓扑。

原理是使用隔离式半正弦波参考器并使用隔离放大器(AMC1302)。

将隔离式正弦波偏置到 UCC28070的引脚5 (VINAC)、并且电流检测通过电流互感器进行隔离。

Vinac 信号和电流信号均为隔离式信号。

三相半桥 PFC 拓扑可以使用六个低侧 MOSFET、每个 MOSFET 工作半正弦周期、每个 MOSFET 由每个 UCC28070进行控制。

拓扑能否正常工作？

谢谢。

1 年多前

0 admin 1 年多前

TI__Guru**** 2503145 points

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0 admin 1 年多前

TI__Guru**** 2503145 points

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Andy、您好！

我了解您希望通过这些拓扑变化实现什么、但无论是使用 UCC28070或 UCC3818A (如之前的 E2E： https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1349504/ucc3818a-dual-ac-input-pfc-parallel) 还是使用任何其他供应商提供的任何其他控制器、都无法通过这些拓扑的单个 PFC 输出实现完整的三相正弦波电流整形。

甚至无法实现部分 PFC、就像相电流类似于飞石的6二极管整流结构中那样。

第一张图表(在 B 相和 C 相的顶部显示 A 相)中、未将各自的输出连接在一起。
如果这些单独的输出都连接到单独的隔离式直流/直流转换器、那么直流/直流输出可以连接在一起、以便为单个公共负载供电。
通过这种方式、3个交流相位中的每一个都可以使用3个独立 PFC 控制器实现完整的 PFC。

但您的电路图 Ph1、Ph2、Ph3输入均具有公共 PFC 输出 GND 网络、因此无法正常工作。
理论上讲看上去一切正常、但是相电流会试图迫使 PFC_GND 出现电压电平冲突、而且这些冲突电压将把其中一个相位的电压短路到不同相位的电压。将会有短路电流通过二极管。充其量、保险丝会熔断、然后才会导致损坏。
最坏的情况是、在保险丝可以清除之前会有多个器件损坏。

多年来、许多比我聪明得多的工程师一直在寻找简单的方法来互连三相交流输入以实现单个 PFC 输出。
到目前为止、"最简单"的方法是 Vienna 整流器的变体。如果可以使用如上图所示的简单电路、它们长期以来就一直是标准设计实践。

此致、
Ulrich

0 admin 1 年多前

TI__Guru**** 2503145 points

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你好、 Ulrich Goerke

我找到了一篇有关使用简单方法互连三相交流输入以实现单个 PFC 输出的论文。

研究和设计新型三相无桥升压功率因数校正

三相无桥整流器的开路故障诊断和故障容错

研究非平衡电网下三相无桥整流器的非线性控制策略

我相信三相半桥 PFC 拓扑可以很好地工作、但控制是一个大问题。

但您的电路图 Ph1、Ph2、Ph3输入均具有公共 PFC 输出 GND 网络、因此无法正常工作。
理论上讲看上去一切正常、但是相电流会试图迫使 PFC_GND 出现电压电平冲突、而且这些冲突电压将把其中一个相位的电压短路到不同相位的电压。

如果这些 MOSFET 不进行开关(不工作)、那么三角形三相电源是否会为六个二极管短路？

0 admin 1 年多前

TI__Guru**** 2503145 points

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你(们)好

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1279328/300w-pfc-with-input-3-phase-delta-3-wire-220vac-l-l-50hz/4852458?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=3%2520phase%2520analogue%2520pfc#4852458

应用手册

迈克·奥 8个月前回复 Mike O'

TI__Guru 69105 要点

您好！

UCC28060是交错 PFC、可用于单路或双相降压输入。至于3相 TI 不在3相控制器上提供。

C2000可以实现具有 Vienna 整流器的三相输入 PFC。

您可以使用模拟控制器实现三相 PFC。这通常通过3个 PFC 升压前置稳压器来完成、每个相位使用一个。这将要求每个相位都有一个桥式整流器、每个 PFC 级需要彼此进行电隔离、并需要单独进行隔离式直流到直流转换以及负载共享。最后、您会发现 C2000更便宜。

三相线路电源通常用于听起来很低的高功率应用300W。该 PFC 前端尝试控制的是什么？

UCC28060是否支持双相？

谢谢。

0 admin 1 年多前

TI__Guru**** 2503145 points

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你(们)好

在本文"IET 电力电子- 2014 - CHEN -研究设计新型三‐相无桥升压功率因数校正"中、该拓扑是三相无桥升压 PFC。

我认为每个 MOSFET 都有相应的电感、这样可避免短路。

对吗？

谢谢

0 admin 1 年多前

TI__Guru**** 2503145 points

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Andy、您好！

感谢您分享此白皮书、了解到常见 PFC 输出的新型三相互连。
很显然、本白皮书证明了它的作用。

我必须详细研究这一点、以了解它的工作原理以及控制器如何与之连接。
我主要关心的是如何将单个 Vout 反馈信号发送到3个不同的控制器、每个控制器具有不同的 GND 基准。
我认为它们可能需要隔离放大器。
本白皮书并未提供有关实际控制连接方式的详细信息。仿真控制"电路"是不现实的。

我还没有找到你列出的其他文件。

UCC28060只在单相上运行。术语"双相"有时也指"分相"、是一条在中心有中性抽头的单相线(例如240Vac 相位-相位=+120Vac 相位-中性和-120Vac 相位-中性)。就 PFC 输入而言、双相是单相、但术语会令人困惑。

我的结论是、如果可以使 IR1150 工作于此拓扑、那么 UCC28070也可以工作(或任何具有平均电流模式控制的 PFC 控制器)。
现在、我不知道如何做到这一点的细节。
对于 UCC28070、我认为上图中的每个相位可能都需要复制到每个交流线路相位的2个交错开关相位。
换句话说、将所有电感器、二极管和开关(DX5除外)加倍。
此外、我认为此拓扑不适用于 Delta 输入、仅适用于 Y 形输入。

此致、
Ulrich

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