三.工作原理
1. 主電路的開關(guān)狀態(tài)
三相交流電壓波形如圖6所示，U.V.W各相差120度
圖6 三相交流電壓波形
通過主電路可以看出，當(dāng)每相的開關(guān)Sa、Sb、Sc導(dǎo)通時(shí)，U、V、W連接到電容的中點(diǎn)O，電感La、Lb、Lc通過Sa、Sb、Sc充電，每相的開關(guān)關(guān)斷時(shí)，U、V、W連接到電容的正電平（電流為正時(shí)）后者負(fù)電平（電流為負(fù)時(shí)），電感通過D1-D6放電，以0~30度為例，ia、ic大于零，ib小于零。
每個(gè)橋臂中點(diǎn)有三種狀態(tài)，三個(gè)橋臂就是3^3=27種狀態(tài)，但不能同時(shí)為PPP和NNN狀態(tài)，故共有25種開關(guān)狀態(tài)；如下圖：
2. 主電路發(fā)波方式
主電路的工作狀態(tài)與發(fā)波方案有比較大的關(guān)系，采用不同的發(fā)波方案會(huì)在每個(gè)周期產(chǎn)生不同的工作狀態(tài)。一般Vienna拓?fù)洳捎肈SP數(shù)字控制，控制靈活，可移植性強(qiáng)。
(1)采用單路鋸齒波載波調(diào)制電流環(huán)控制器輸出的調(diào)制信號(hào)被饋送給鋸齒波載波，如圖7所示，保持恒定的開關(guān)頻率；在0~30度這個(gè)扇區(qū)內(nèi)，每個(gè)周期產(chǎn)生4個(gè)開關(guān)狀態(tài)，由于波形不對(duì)稱，電流波形的開關(guān)紋波的諧波比較大；采用該種方式進(jìn)行調(diào)試，橋臂中點(diǎn)線電壓的最大步進(jìn)是2Ed（Ed為母線電壓的一半，400V）；
圖7鋸齒波載波方式
(2)采用相位相差180度的高頻三角載波，如圖8所示，當(dāng)對(duì)應(yīng)的輸入電壓是正半周的時(shí)候，采用Trg1，當(dāng)對(duì)應(yīng)的輸入電壓是負(fù)半周的時(shí)候采用Trg2，每個(gè)周期產(chǎn)生8個(gè)開關(guān)狀態(tài)，與傳統(tǒng)的控制方案產(chǎn)生4個(gè)開關(guān)狀態(tài)相比，8個(gè)開關(guān)狀態(tài)相當(dāng)于頻率翻倍，減小了輸入電流的紋波，對(duì)THD指標(biāo)有好處；
圖8三角波載波方式
三角波載波方式仿真波形如圖9所示：
圖9三角波載波方式仿真波形
3. 工作狀態(tài)
上面我們提到，三相三電平PFC可以看作是三個(gè)單相的PFC，每個(gè)單相相當(dāng)于由兩個(gè)Boost電路組成，在交流電壓的正負(fù)半周交替工作，正半周如下所示：
圖10單相ON-OFF電流波形
以a相為例，驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高時(shí)，則開關(guān)管Q1導(dǎo)通（交流電壓的正半周）或者Q2導(dǎo)通（交流電壓的負(fù)半周）；驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低時(shí)，開關(guān)管Q1和Q2都關(guān)斷。電壓正半周時(shí)，a相上橋臂二極管導(dǎo)通；電壓負(fù)半周時(shí)，a相下橋臂二極管導(dǎo)通。
通過上面的分析，采用移相180度的三角載波進(jìn)行調(diào)制，在0~30度的扇區(qū)內(nèi)有8種開關(guān)狀態(tài)，4種工作模式ONO,ONP,OOP,POP。
ONO工作模式：a相和c相導(dǎo)通，b相截至，U和W電壓為0，V點(diǎn)電壓-400V；該工作狀態(tài)只給C2進(jìn)行充電；
圖11 ONO開關(guān)狀態(tài)
ONP工作模式：a相導(dǎo)通，b相和c相截至；U點(diǎn)電壓為0，V點(diǎn)電壓為-400V，W點(diǎn)電壓為+400V；
圖12 ONP開關(guān)狀態(tài)
OOP工作模式：U和V點(diǎn)電壓為0，W點(diǎn)電壓為+400V；
圖13 OOP開關(guān)狀態(tài)
POP工作模式：U和W點(diǎn)電壓為+400V，V點(diǎn)電壓為0，該工作模式只給C1進(jìn)行充電；
圖14 POP開關(guān)狀態(tài)
當(dāng)然，這只是在0~30度扇區(qū)的工作狀態(tài)，其實(shí)在整個(gè)工頻周期，是有25個(gè)工作狀態(tài)的，具體見我上面發(fā)的開關(guān)狀態(tài)附件。ONO和POP這兩種工作模式只給C1或C2充電的狀態(tài)對(duì)后面母線電壓均壓起決定性的作用。