三相全控整流技术在充电桩上的应用

　　电动汽车充电桩前级整流器

　　其中前级整流级主要是解决充电桩对电网电能质量的影响和干扰。后级主要是为充电电池提供

　　一个合适的充电电压和充电电流

　　1、电动汽车充电桩用三相整流器拓扑结构

　　从380V交流电网取电，整流后供给给直流负载是电力电子技术及电子仪器中应用中极为广泛的一种基本变流方案。目前电动汽车充电桩用三相整流拓扑主要有三相不可控整流拓扑，三相两电平PWM整流器和三相三电平PWM整流器。高频开关整流模式系统效率高，体积小，谐波干扰小，可采用多模块并机工作模式，多模块自主均流，在线插拔，多机热备份工作，体积小，系统可靠性高，适用于中小型功率的充电机。以华为公司所生产的充电模块R50030G1为例，其由于采用了全控整流技术，总谐波失真（THD）≤5%，转换效率可达95.8%。

　　下面分别对这三类整流拓扑进行简要说明。

　　1.1 三相不可控整流拓扑

　　电容滤波的三相不可控整流拓扑如图1所示。这种拓扑不需要控制电路，交流电压由六个二极管（D1-D6）整流得到脉动的直流电压，经大电容（C1）滤波，得到一个近似直流的电压。这种电路需要的元器件最少，仅需要六个整流二极管和电容，二极管所需承受的反向电压为线电压峰值。这种拓扑在低功率场合下大量使用，现在很多半导体公司均将其封装和模块化，使用方便，性价比较高。

　　这种电路主要有以下缺点，（1）不控整流时，其输入电流波形为尖脉冲形式，如图（1-4），其有大量的奇次（5，7，11，13等）谐波，导致电流THD很大，功率因数很低。（2）输入电流的谐波太大，导致电磁传导骚扰和辐射骚扰严重，往往需要加大的共模电感和XY电容进行滤波，以满足北美和欧洲的谐波标准，但这样就造成整流器功率密度难以提高。（3）由于其输出电压波动很大，需要加大容量的电解电容进行滤波，才能得到近似的直流。充电器寿命往往取决于电解电容的寿命，而大电解电容使用影响电路板布局和散热风道，不利于降低整流器温升。（4）在负载一定时，输出电压受输入电压影响，不能在宽电压范围内维持恒定的输出值，不利于后级DC/DC电路的设计。