三相三电平PFC电路的发波方式选择

控制地AGND的设计

在传统的单相电路中，一般以PFC电容的负极作为控制地AGND，因为该点的电压通过整流桥跟输入L, N线相连，当输入电压正半周时，AGND等于N线;当输入电压负半周时，AGND等于L线电压。所以AGND(相对于真正的PE)的电压是一个工频的变化，相对还是较稳定的。但是Vienna PFC就不一样的，母线电容的中点相对于工频电压中点(可认为PE)是一个开关频率级的5电平高频波动：

。如果以如此大的高频波动点去作为控制地，那么噪音和共模干扰可能会很大，可能会导致采样和驱动不准确而影响电路整体性能。(注：Vo表示总母线电压的一半，在本电路中的典型值为400V)

基于此因，我们就想到了通过三相交流电压人为的构建一个稳定的虚拟中点来作为控制地ANGD。具体方法是，三相输入电路之间通过分压电阻相连，采用Y形接法，产生虚拟中点AGND，作为控制地，构建了这个控制地后，其他所有的采样、驱动都要以差分和隔离的方式相对于这个虚拟地进行工作。这样，输出电容中点AGNDAUX与控制地AGND就分开了，避免功率电路对控制地GND的干扰。

这样做是不是很Perfect?但实际我们发现AGND仍然存在剧烈的波动，并非我们想象的那样平静，AGND跟随着AGNDAUX在剧烈的波动，ANGD的峰峰值居然达到200V以上。

根本原因AGND与AGNDAUX之间存在采样电阻连接，而AGND跟PE之间又存在Y电容连接，在AGNDAUX的高频信号作用下，AGND自然就被迫分担一定比例的电压。AGND跟AGNDAUX之间通过4路PFCVOLT电压差分采样电阻连接，总共有4路采样，那么AGNDAUX-AGND之间的阻值应该为：1000K/4=250kohm。AGND与PE之间通过AC电压采样电阻连接到交流AC线上，然后再通过Y电容回到PE的。

AGNDAUX、AGND对PE等效电路为：

图 五 4 AGNDAUX、AGND对PE的等效通路

发波方式选择

三相三电平PFC采用两种PWM发波方式：一种是矢量发波，另一种是常规发波，如图(图 五‑5)。

矢量发波原理是：在交流电压的正半周，用一个正的三角波与电流环的输出比较，得到PWM;在交流电压的负半周，用一个负的三角波(即相当于把三角波移了180度相位，也就是反相)与电流环的输出比较，得到PWM。

常规发波原理是：不论交流电压在正半周还是负半周，都使用正的三角波进行比较(即三角波不进行任何相移)，得到PWM。

矢量PWM，电感纹波电流较小，但轻载下有过零点畸变问题;常规PWM，电感电流过零点无畸变，但重载下纹波较大。

输入电流既要求THD又要求TIF，相同开关频率下，如果采用单一的矢量PWM或者常规PWM，难以同时满足THD和TIF的要求。根据矢量PWM和常规PWM的特点，不同负载情况下，采用不同的PWM发波方式，即重载时采用矢量PWM，轻载时采用常规PWM，可以同时满足THD和TIF的要求。

图 五 5 两种PWM发波方式