高低溫試驗箱功率因數(shù)校正方法

高低溫試驗箱功率因數(shù)校正方法

在高低溫試驗箱中，若采用單相交流，一般經過不可控橋式整流，將交流電源整流成直流電源(接大容量電解電容)來驅動壓縮機。然而，不可控整流導致整機功率因數(shù)很低、電流諧波很高，難以滿足電流諧波標準IEC 61000-3-2。因此，必須在整流后，電解電容前增加功率因數(shù)校正(Power factor correction, PFC)電路，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)、減小輸入電流諧波。

功率因數(shù)校正電路可分為無源功率因數(shù)校正(Passive PFC)方法和有源功率因數(shù)校正(Active PFC)方法。其中，Boost升壓型功率因數(shù)校正電路，不僅能夠提高高低溫試驗箱的功率因數(shù)，而且能起到提升流母線電壓的作用，更加利于高低溫試驗箱的高頻運行，故而成為單相高低溫試驗箱有源功率因數(shù)校正主流解決方案。

Boost升壓型功率因數(shù)校正的控制方法主要兩種：一種是基于直流母線電壓、輸入電壓和輸入電流檢測的電壓電流雙閉環(huán)控制方法，另一種是基于直流母線電壓和輸入電流檢測的單周期控制方法。其中，單周期控制方法不需要檢測輸入電壓，能夠降低系統(tǒng)硬件成本，故而成為設計的首選。但是，在功率因數(shù)校正開啟時刻，由于初始占空比不定，在輸入電壓較高時，較大的占空比必然造成電流超調沖擊，進耐導致過流保護而故障停機，甚至損壞試驗箱的硬件電路。因此，功率因數(shù)校正需要在輸入電壓過零點。

由于采用單周期控制的Boost升壓型功率因數(shù)校正電路時，沒有輸入電壓檢測電路，因此應該提出一種基于輸入電流的頻率與過流檢測方法。首先，根據(jù)輸入電流波形的上升與下降進行電網(wǎng)電壓頻率的檢測;然后，在已知頻率的基礎上，采用輸入電流峰值閉環(huán)跟蹤的方法進行過零檢測，用于開啟PFC;同時，根據(jù)輸入電流波形可以進行電網(wǎng)電壓短時中斷實時偵測。該方法能夠自動適應50Hz與60Hz應用，在國內市場與海外市場通用。