CN101741235B - 输出电压可控的降压型三相功率因数校正器 - Google Patents

Abstract

输出电压可控的降压型三相功率因数校正器，把广义有源电力滤波器引入到三相不可控整流单元中，并把三相不可控整流单元的输出直流电压反馈引入到能量可双向流动的三相电压型逆变器的控制中，通过幅值相位控制或者dq轴分量控制(矢量控制)实现三相不可控整流单元输出直流电压的控制。其中，三相不可控整流单元可以是6脉波不可控整流，也可以是12、18脉波及其它三相不可控整流单元；任意能量可双向流动的三相电压型逆变器均可以应用到本发明中，而且三相电压型逆变器只需处理谐波和部分无功功率。本发明具有谐波抑制性能优越、效率高、降压型和输出电压可控的优点。尤其适用于未来“多电飞机”中的航空三相功率因数校正。

Description

输出电压可控的降压型三相功率因数校正器

技术领域

本发明涉及功率因数校正技术，具体涉及降压型三相功率因数校正器。

背景技术

电力***中使用的三相不可控整流桥是产生谐波的主要来源。为了抑制这类谐波，目前普遍采用的方法主要是三相功率因数校正(PFC)和三相有源电力滤波(APF)。三相PFC是一种主动式的谐波治理方案，它从消除谐波源的角度治理谐波污染。其结构主要包括：三相单开关结构、三个单相PFC结构、三相串/并联双Boost结构、Vienna结构和三相两电平和三电平PWM整流器，以及降压Buck型等。其中三相单开关结构，在中小功率得到了较广的应用，但该方案工作在断续导电模式，其谐波抑制效果不够理想，另外单开关结构的功率容量受到了限制；三个单相PFC相组合的结构，该方案结构复杂，在三相三线***中相间耦合度高，导通损耗大，效率低；三相串/并联双Boost结构、Vienna以及两电平和三电平PWM整流器，虽然可以实现较好的谐波治理性能，但所有结构中的高频开关均需要处理全部负载功率，在成本和效率上不具有优势，而且这一类功率因数校正电路均采用Boost结构，属于升压型，其输出需要额外的降压型电路与后级匹配，将增加***复杂度；降压Buck型结构虽然可以实现输出降压的功能，但由于工作在断续导电模式，谐波治理效果不理想，难于实现高性能的功率因数校正。

三相有源电力滤波(APF)不需要改变原有不可控整流桥降压型的结构，同时高频开关部分只需处理部分功率，具有较高的效率。但无论是串联型、并联型还是混联型，均需通过检测负载谐波电压或电流来实现谐波治理，对APF的电压或电流环带宽提出了很高的要求，需要较高的开关频率才能实现较好的谐波治理效果，在现有功率器件水平下，难于实现性能优越的谐波补偿。另外一种报道的广义有源电力滤波器可以在较低的开关频率下实现较好的谐波治理效果，但与其它结构的APF方案一样，整流桥输出直流电压不可控，当电源电压出现波动时，直流侧电压将存在较大的波动，这在多数应用(例如“多电飞机”)中是不能满足要求的。

综上所述，现有三相功率因数校正器存在谐波治理性能欠佳，效率不高和输出电压不可控的缺陷。

发明内容

本发明的目的是，提供一种谐波治理性能较好，效率较高和输出电压可控的降压型三相功率因数校正器。

本发明的技术方案是这样一种输出电压可控的降压型三相功率因数校正器，它与现有技术相同的部分是：该功率因数校正器由主电路、采样电路和控制电路构成；其主电路中包括能量可双向流动的三相电压型逆变器、三相不可控整流单元、三相不可控整流单元后低通滤波器、三个电源侧电感和三个三相不可控整流单元前电感；其中，三个电源侧电感分别对应串接在三相电源和三个三相不可控整流单元前电感之间，这三个三相不可控整流单元前电感的另一端分别连接在三相不可控整流单元的三个交流输入端；三相不可控整流单元后低通滤波器是由电感和电容构成的二阶低通滤波器，或者仅由一个电容构成的一阶低通滤波器。能量可双向流动的三相电压型逆变器由三相逆变桥和并联在该三相逆变桥直流侧的电容构成，该能量可双向流动的三相电压型逆变器的交流端对应并接在三个电源侧电感和三个三相不可控整流单元前电感的连接节点处；采样电路包括并联在该三相电源输入端以采样三相输入电压的电压传感器单元、串联在三相电源输入端中任意两相以采样三相输入电流中的两相输入电流的两个电流传感器、并联在能量可双向流动的三相电压型逆变器的直流侧以采样能量可双向流动的三相电压型逆变器直流侧电压的电压传感器I；电压传感器单元、两个电流传感器和电压传感器I的信号输出端都对应连接在控制运算单元的连接端上。本发明的改进之处是，在三相不可控整流单元的直流输出端并联一个电压传感器II以采样该三相不可控整流单元直流输出电压，该电压传感器II的信号输出端也对应地连接在控制运算单元的一个连接端上，以构成控制电路。

在上述改进后的输出电压可控的降压型三相功率因数校正器中，对其控制电路中的控制运算单元也一并进行了改进，分别有通过幅值相位控制运算的改进结构或通过dq轴分量控制运算的改进结构。

在改进的通过幅值相位控制运算的结构中，其控制运算单元包括开关驱动产生单元I、调节器I、调节器II、减法器I和减法器II；其中，减法器I接收由采样电路得到的三相不可控整流单元直流输出电压与三相不可控整流单元直流输出参考电压并进行减法运算，然后产生并向调节器I输入三相不可控整流单元直流输出电压误差信号；减法器II接收由采样电路得到的能量可双向流动的三相电压型逆变器直流侧电压与能量可双向流动的三相电压型逆变器直流侧参考电压并进行减法运算，然后产生并向调节器II输入能量可双向流动的三相电压型逆变器直流侧电压误差信号；调节器I接收三相不可控整流单元直流输出电压误差信号后，产生输入电流相位参考信号，然后将该信号送给开关驱动产生单元I；调节器II接收能量可双向流动的三相电压型逆变器的直流侧电压误差信号后，产生输入电流幅值参考信号，然后将该信号送给开关驱动产生单元I；开关驱动产生单元I同时接收由采样电路得到的输入电流信号中任意两个输入电流信号和输入电压信号，开关驱动产生单元I得到输入电流相位参考信号、输入电流幅值参考信号、输入电流信号中任意两个输入电流信号和输入电压信号后，产生驱动能量可双向流动的三相电压型逆变器的驱动信号。

在改进的通过dq轴分量控制运算的结构中，其控制运算单元包括开关驱动产生单元II、调节器III、调节器IV、锁相环、三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换单元I、减法器III和减法器IV；其中，减法器III接收由采样电路得到的三相不可控整流单元直流输出电压与三相不可控整流单元直流输出参考电压并进行减法运算，然后产生并向调节器III输入三相不可控整流单元直流输出电压误差信号；减法器IV接收由采样电路得到的能量可双向流动的三相电压型逆变器直流侧电压与能量可双向流动的三相电压型逆变器直流侧参考电压并进行减法运算，然后产生并向调节器IV输入能量可双向流动的三相电压型逆变器直流侧电压误差信号；调节器III接收三相不可控整流单元直流输出电压误差信号后，产生输入电流交轴分量参考信号，然后将该信号送给开关驱动产生单元II；调节器IV接收能量可双向流动的三相电压型逆变器的直流侧电压误差信号后，产生输入电流直轴分量参考信号，然后将该信号送给开关驱动产生单元II；锁相环接收从采样电路得到的输入电压信号，然后产生并向三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换单元I输入表征输入电压频率和相位的正弦和余弦信号；三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换单元I在同时接收从采样电路得到的输入电流信号中的任意两个输入电流信号后，产生输入电流直轴分量和输入电流交轴分量，然后将输入电流直轴分量和输入电流交轴分量信号送给开关驱动产生单元II；开关驱动产生单元II得到输入电流交轴分量参考信号、输入电流直轴分量参考信号、输入电流直轴分量和输入电流交轴分量信号后，产生驱动能量可双向流动的三相电压型逆变器的驱动信号。

从方案可以看出，本发明将广义有源电力滤波器(即与现有技术相同的部分)引入到本发明的电路中、并把三相不可控整流单元的直流输出电压反馈引入到能量可双向流动的三相电压型逆变器的控制中，这样就解决了输出电压不可控的问题。本发明的优越性如下：

1.高性能。在相同的开关频率条件下，本发明的谐波抑制性能与现有的三相PWM整流器相似，且优于三相有源电力滤波器等方案。

2.高效率。能量可双向流动的三相电压型逆变器只需处理谐波和部分无功功率，有效地减小了逆变器的容量，可减小装置容量，提高效率。

3.降压型。通过三相不可控整流单元实现降压，可得到低于输入交流电源电压幅值的降压直流母线。

4.直流输出电压可控。在交流侧电源电压波动条件下，仍能较好地维持直流输出电压的稳定。

简而言之，本发明是一种谐波治理性能较好，效率较高和输出电压可控的降压型三相功率因数校正器；它尤其适用于未来“多电飞机”中的航空三相功率因数校正。

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1——本发明的电路结构图

图2a——本发明的幅值相位控制方框图

图2b——本发明的dq轴分量控制方框图

图3a——输入电压400Hz、115V时A相输入电压、电流波形图

图3b——输入电压400Hz、115V时直流输出电压波形图

图4a——输入电压400Hz、100V时A相输入电压、电流波形图

图4b——输入电压400Hz、100V时直流输出电压波形图

图5a——输入电压400Hz、122V时A相输入电压、电流波形图

图5b——输入电压400Hz、122V时直流输出电压波形图

图6a——输入电压50Hz、220V时A相输入电压、电流波形图

图6b——输入电压50Hz、220V时直流输出电压波形图

具体实施方式

本发明有两个具有相同特定技术特征的方案。为节省篇幅，首先把其中涉及输出电压可控的降压型三相功率因数校正器本身的具体结构以总方案的形式进行集中披露；然后再分别披露对总方案中的控制运算单元CONU进行具体改进的不同结构。为保持必要的连贯性，在披露其中控制运算单元CONU的不同结构时，两者间相同的特定技术特征就不省略了。

所述总方案如下：

输出电压可控的降压型三相功率因数校正器(参考图1)，该功率因数校正器由主电路、采样电路和控制电路构成。在主电路中包括能量可双向流动的三相电压型逆变器、三相不可控整流单元、三相不可控整流单元后低通滤波器(L₁、C₁)、三个电源侧电感(L_sa、L_sb、L_sc)和三个三相不可控整流单元前电感(L_da、L_db、L_dc)；其中，三个电源侧电感(L_sa、L_sb、L_sc)分别对应串接在三相电源和三个三相不可控整流单元前电感(L_da、L_db、L_dc)之间，这三个三相不可控整流单元前电感(L_da、L_db、L_dc)的另一端分别连接在三相不可控整流单元的三个交流输入端；三相不可控整流单元后低通滤波器是由电感L₁和电容C₁构成的二阶低通滤波器，或者仅由一个电容C₁构成的一阶低通滤波器——该低通滤波器之后的后级直流母线即为本发明输出电压可控的降压型三相功率因数校正器的输出(图1中所绘制出的是“由电感L₁和滤波电容C₁构成的二阶低通滤波器”，去掉其中的电感L₁后即为“一阶低通滤波器”，因此，后者未单独绘制。另外，在达到本发明目的的前提下，也可以用其他形式的低通滤波器来代替上述的二阶低通滤波器或一阶低通滤波器。图1中R_L是该发明的输出后接负载等效电阻)。能量可双向流动的三相电压型逆变器由三相逆变桥BDPIB和并联在该三相逆变桥BDPIB直流侧的电容C₂构成，该能量可双向流动的三相电压型逆变器的交流端对应并接在三个电源侧电感(L_sa、L_sb、L_sc)和三个三相不可控整流单元前电感(L_da、L_db、L_dc)的连接节点处。采样电路包括并联在该三相电源输入端以采样三相输入电压(v_a、v_b、v_c)的电压传感器单元VT、串联在三相电源输入端中任意两相以采样三相输入电流(i_a、i_b、i_c)中的两相输入电流(图1、图2a和图2b中所标出的是它们中i_a和i_b)的两个电流传感器(CT₁、CT₂)(说明：根据电路原理中的基尔霍夫电流定律采集其中的两相输入电流即可计算得到三相输入电流(i_a、i_b、i_c)，因此这里采用三相电流传感器直接测三相输入电流也是可以的)、并联在能量可双向流动的三相电压型逆变器的直流侧以采样能量可双向流动的三相电压型逆变器直流侧电压v_dc的电压传感器I VT₁；电压传感器单元VT、两个电流传感器(CT₁、CT₂)以及电压传感器I VT₁的信号输出端均对应连接在控制运算单元CONU的连接端上；在本发明中，在三相不可控整流单元直流输出端并联一个电压传感器II VT₂以采样该三相不可控整流单元直流输出电压v_out，该电压传感器II VT₂信号输出端也对应地连接在控制运算单元CONU的一个连接端上，以构成控制电路——也即控制运算单元CONU，根据采样电路输入的信号，通过相应的幅值相位控制或者dq轴分量控制运算得到能量可双向流动的三相电压型逆变器的驱动信号来驱动能量可双向流动的三相电压型逆变器进行工作(上述控制电路的具体实施方法后面会结合附图2进行详细的说明)。

总方案中控制运算单元CONU的不同结构如下。

一、通过幅值相位控制运算的改进结构(参考图2a)：

在上述总方案中，控制运算单元CONU包括开关驱动产生单元I GDU I、调节器I、调节器II、减法器I S₁和减法器II S₂；其中，减法器I S₁接收由采样电路得到的三相不可控整流单元直流输出电压v_out与三相不可控整流单元直流输出参考电压v_{out_ref}并进行减法运算，然后产生并向调节器I输入三相不可控整流单元直流输出电压误差信号Δv_out减法器II S₂接收由采样电路得到的能量可双向流动的三相电压型逆变器直流侧电压v_dc与能量可双向流动的三相电压型逆变器直流侧参考电压v_{dc_ref}并进行减法运算，然后产生并向调节器II输入能量可双向流动的三相电压型逆变器直流侧电压误差信号Δv_dc调节器I接收三相不可控整流单元直流输出电压误差信号Δv_out后，产生输入电流相位参考信号θ^*，然后将该信号送给开关驱动产生单元I GDU I；调节器II接收能量可双向流动的三相电压型逆变器的直流侧电压误差信号Δv_dc后，产生输入电流幅值参考信号I_s ^*，然后将该信号送给开关驱动产生单元I GDU I；开关驱动产生单元I GDU I同时接收由采样电路得到的输入电流信号(i_a、i_b、i_c)中任意两个输入电流信号和输入电压信号(v_a、v_b、v_c)，开关驱动产生单元I GDU I得到输入电流相位参考信号θ^*、输入电流幅值参考信号I_s ^*、输入电流信号(i_a、i_b、i_c)中任意两个输入电流信号和输入电压信号(v_a、v_b、v_c)后，产生驱动能量可双向流动的三相电压型逆变器的驱动信号(S₁、S₂…S_n)。

二、通过dq轴分量控制运算的改进结构(参考图2b，虚线绘制部分除外)：

在上述总方案中，控制运算单元CONU包括开关驱动产生单元II GDU II、调节器III、调节器IV、锁相环PLL、三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换单元I(C_3s/2rI)、减法器IIIS₃和减法器IVS₄；其中，减法器IIIS₃接收由采样电路得到的三相不可控整流单元直流输出电压v_out与三相不可控整流单元直流输出参考电压v_{out_ref}并进行减法运算，然后产生并向调节器III输入三相不可控整流单元直流输出电压误差信号Δv_out；减法器IVS₄接收由采样电路得到的能量可双向流动的三相电压型逆变器直流侧电压v_dc与能量可双向流动的三相电压型逆变器直流侧参考电压v_{dc_ref}并进行减法运算，然后产生并向调节器IV输入能量可双向流动的三相电压型逆变器直流侧电压误差信号Δv_dc；调节器III接收三相不可控整流单元直流输出电压误差信号Δv_out后，产生输入电流交轴分量参考信号I_q ^*，然后将该信号送给开关驱动产生单元II GDU II；调节器IV接收能量可双向流动的三相电压型逆变器的直流侧电压误差信号Δv_dc后，产生输入电流直轴分量参考信号I_d ^*，然后将该信号送给开关驱动产生单元II GDU II；锁相环PLL接收从采样电路得到的输入电压信号(v_a、v_b、v_c)，然后产生并向三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换单元I(C_3s/2r I)输入表征输入电压频率和相位的正弦和余弦信号(sinωt、cosωt)；三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换单元I(C_3s/2r I)在同时接收从采样电路得到的输入电流信号(i_a、i_b、i_c)中的任意两个输入电流信号后，产生输入电流直轴分量i_d和输入电流交轴分量i_q，然后将输入电流直轴分量i_d和输入电流交轴分量i_q信号送给开关驱动产生单元II GDU II；开关驱动产生单元II GDU II得到输入电流交轴分量参考信号I_q ^*、输入电流直轴分量参考信号I_d ^*、输入电流直轴分量i_d和输入电流交轴分量i_q信号后，产生驱动能量可双向流动的三相电压型逆变器的驱动信号(S₁、S₂…S_n)。

进一步讲，在上述通过dq轴分量控制运算的改进结构里(参考图2b，尤其是虚线绘制部分)，虚线部分即为输入电压前馈引入部分，通过引入电压前馈，以实现输入电流直轴分量和交轴分量的解耦控制，可以得到更好的动态性能。在控制运算单元CONU中，还有三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换单元II(C_3s/2r II)；锁相环PLL接收从采样电路得到的输入电压信号(v_a、v_b、v_c)后，同时向该三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换单元II(C_3s/2r II)输入表征输入电压频率和相位的正弦和余弦信号(sinωt、cosωt)；该三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换单元II(C_3s/2r II)在同时接收从采样电路得到的输入电压信号(v_a、v_b、v_c)后，产生输入电压直轴分量v_d和输入电压交轴分量v_q，然后将该信号送给开关驱动产生单元II GDU II。

在上述具体实施方式中，其三相不可控整流单元是由六个二极管(D₁～D₆)组成的不可控整流桥(图1按照此绘制)。当然，本发明中的三相不可控整流单元还可以是12脉波或18脉波及其它三相不可控整流单元。其中，由6个二极管组成的6脉波三相不可控整流单元结构最简单、最经济。

本发明通过了仿真试验的验证，下面结合仿真结果来说明本发明的工作特性。针对额定输入电压为115V，直流母线电压为270V的航空电源***，下面将从不同输入电压情况下来说明本发明具有较好的谐波抑制性能和降压功能，同时能够稳定直流电压270V输出。图3a为输入电压400Hz，115V时A相输入电压、电流波形，图4a为输入电压400Hz、110V时A相输入电压、电流波形，图5a为输入电压400Hz、122V时A相输入电压、电流波形，比较不同输入电压条件下电流波形可以得出结论：本发明具有较好的谐波抑制性能；图3b为输入电压400Hz、115V时三相不可控整流单元直流输出电压波形，图4b为输入电压400Hz、110V时三相不可控整流单元直流输出电压波形，图5b为输入电压400Hz、122V时三相不可控整流单元直流输出电压波形，比较不同输入电压条件下三相不可控整流单元直流输出电压的波形可以得出结论：本发明可以实现降压输出功能，同时在输入电压波动条件下，本发明可以控制直流输出电压稳定为设定值270V。

50Hz工业电源***中，本发明输出电压可控的降压型三相功率因数校正器同样具有较好的谐波抑制性能和输出电压可控的降压功能。以典型的220V、50Hz工业电源***为例，设定三相不可控整流单元直流输出电压为515V。图6a为输入电压50Hz、220V时A相输入电压、电流波形，图6b为输入电压50Hz、220V时三相不可控整流单元直流输出电压波形。由此可以说明：将该发明应用在工业50Hz电源***三相PFC中，它同样具有较好的谐波抑制性能，可以实现降压功能，同时在输入电压波动条件下可稳定三相不可控整流单元直流输出电压。

Claims (4)

1.输出电压可控的降压型三相功率因数校正器，该功率因数校正器由主电路、采样电路和控制电路构成；所述主电路中包括能量可双向流动的三相电压型逆变器、三相不可控整流单元、三相不可控整流单元后低通滤波器、三个电源侧电感和三个三相不可控整流单元前电感；其中，三个电源侧电感(L_sa、L_sb、L_sc)分别对应串接在三相电源和三个三相不可控整流单元前电感(L_da、L_db、L_dc)之间，这三个三相不可控整流单元前电感(L_da、L_db、L_dc)的另一端分别连接在所述三相不可控整流单元的三个交流输入端；所述三相不可控整流单元后低通滤波器是由电感(L₁)和电容(C₁)构成的二阶低通滤波器，或者仅由一个电容(C₁)构成的一阶低通滤波器；所述能量可双向流动的三相电压型逆变器由三相逆变桥(BDPIB)和并联在该三相逆变桥(BDPIB)直流侧的电容(C₂)构成，该能量可双向流动的三相电压型逆变器的交流端对应并接在三个电源侧电感(L_sa、L_sb、L_sc)和三个三相不可控整流单元前电感(L_da、L_db、L_dc)的连接节点处；所述采样电路包括并联在该三相电源输入端以采样三相输入电压(v_a、v_b、v_c)的电压传感器单元(VT)、串联在三相电源输入端中任意两相以采样三相输出电流(i_a、i_b、i_c)中的两相输入电流的两个电流传感器(CT₁、CT₂)、并联在能量可双向流动的三相电压型逆变器的直流侧以采样能量可双向流动的三相电压型逆变器直流侧电压(v_dc)的电压传感器I(VT₁)；所述电压传感器单元(VT)、两个电流传感器(CT₁、CT₂)和电压传感器I(VT₁)的信号输出端都对应连接在控制运算单元(CONU)的连接端上；本发明的特征在于，在所述三相不可控整流单元的直流输出端并联一个电压传感器II(VT₂)以采样该三相不可控整流单元的直流输出电压(v_out)，该电压传感器II(VT₂)的信号输出端也对应地连接在所述控制运算单元(CONU)的一个连接端上，以构成所述控制电路；

所述控制运算单元(CONU)包括开关驱动产生单元I(GDU I)、调节器I、调节器II、减法器I(S₁)和减法器II(S₂)；其中，所述减法器I(S₁)接收由所述采样电路得到的三相不可控整流单元直流输出电压(v_out)与三相不可控整流单元直流输出参考电压(v_{out_ref})并进行减法运算，然后产生并向所述调节器I输入三相不可控整流单元直流输出电压误差信号(Δv_out)；所述减法器II(S₂)接收由所述采样电路得到的能量可双向流动的三相电压型逆变器直流侧电压(v_dc)与能量可双向流动的三相电压型逆变器直流侧参考电压(v_{dc_ref})并进行减法运算，然后产生并向所述调节器II输入能量可双向流动的三相电压型逆变器直流侧电压误差信号(Δv_dc)；所述调节器I接收所述三相不可控整流单元直流输出电压误差信号(Δv_out)后，产生输入电流相位参考信号(θ^*)，然后将该信号送给所述开关驱动产生单元I(GDU I)；所述调节器II接收所述能量可双向流动的三相电压型逆变器的直流侧电压误差信号(Δv_dc)后，产生输入电流幅值参考信号(I_s ^*)，然后将该信号送给所述开关驱动产生单元I(GDU I)；所述开关驱动产生单元I(GDU I)同时接收由采样电路得到的输入电流信号(i_a、i_b、i_c)中任意两个输入电流信号和输入电压信号(v_a、v_b、v_c)，所述开关驱动产生单元I(GDU I)得到输入电流相位参考信号(θ^*)、输入电流幅值参考信号(I_s ^*)、输入电流信号(i_a、i_b、i_c)中任意两个输入电流信号和输入电压信号(v_a、v_b、v_c)后，产生驱动所述能量可双向流动的三相电压型逆变器的驱动信号(S₁、S₂…S_n)。

2.输出电压可控的降压型三相功率因数校正器，该功率因数校正器由主电路、采样电路和控制电路构成；所述主电路中包括能量可双向流动的三相电压型逆变器、三相不可控整流单元、三相不可控整流单元后低通滤波器、三个电源侧电感和三个三相不可控整流单元前电感；其中，三个电源侧电感(L_sa、L_sb、L_sc)分别对应串接在三相电源和三个三相不可控整流单元前电感(L_da、L_db、L_dc)之间，这三个三相不可控整流单元前电感(L_da、L_db、L_dc)的另一端分别连接在所述三相不可控整流单元的三个交流输入端；所述三相不可控整流单元后低通滤波器是由电感(L₁)和电容(C₁)构成的二阶低通滤波器，或者仅由一个电容(C₁)构成的一阶低通滤波器；所述能量可双向流动的三相电压型逆变器由三相逆变桥(BDPIB)和并联在该三相逆变桥(BDPIB)直流侧的电容(C₂)构成，该能量可双向流动的三相电压型逆变器的交流端对应并接在三个电源侧电感(L_sa、L_sb、L_sc)和三个三相不可控整流单元前电感(L_da、L_db、L_dc)的连接节点处；所述采样电路包括并联在该三相电源输入端以采样三相输入电压(v_a、v_b、v_c)的电压传感器单元(VT)、串联在三相电源输入端中任意两相以采样三相输出电流(i_a、i_b、i_c)中的两相输入电流的两个电流传感器(CT₁、CT₂)、并联在能量可双向流动的三相电压型逆变器的直流侧以采样能量可双向流动的三相电压型逆变器直流侧电压(v_dc)的电压传感器I(VT₁)；所述电压传感器单元(VT)、两个电流传感器(CT₁、CT₂)和电压传感器I(VT₁)的信号输出端都对应连接在控制运算单元(CONU)的连接端上；本发明的特征在于，在所述三相不可控整流单元的直流输出端并联一个电压传感器II(VT₂)以采样该三相不可控整流单元的直流输出电压(v_out)，该电压传感器II(VT₂)的信号输出端也对应地连接在所述控制运算单元(CONU)的一个连接端上，以构成所述控制电路；

所述控制运算单元(CONU)包括开关驱动产生单元II(GDUII)、调节器III、调节器IV、锁相环(PLL)、三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换单元I(C_3s/2rI)、减法器III(S₃)和减法器IV(S₄)；其中，所述减法器III(S₃)接收由所述采样电路得到的三相不可控整流单元直流输出电压(v_out)与三相不可控整流单元直流输出参考电压(v_{out_ref})并进行减法运算，然后产生并向所述调节器III输入三相不可控整流单元直流输出电压误差信号(Δv_out)；所述减法器IV(S₄)接收由所述采样电路得到的能量可双向流动的三相电压型逆变器直流侧电压(v_dc)与能量可双向流动的三相电压型逆变器直流侧参考电压(v_{dc_ref})并进行减法运算，然后产生并向所述调节器IV输入能量可双向流动的三相电压型逆变器直流侧电压误差信号(Δv_dc)；所述调节器III接收所述三相不可控整流单元直流输出电压误差信号(Δv_out)后，产生输入电流交轴分量参考信号(I_q ^*)，然后将该信号送给所述开关驱动产生单元II(GDUII)；所述调节器IV接收所述能量可双向流动的三相电压型逆变器的直流侧电压误差信号(Δv_dc)后，产生输入电流直轴分量参考信号(I_d ^*)，然后将该信号送给所述开关驱动产生单元II(GDUII)；所述锁相环(PLL)接收从所述采样电路得到的输入电压信号(v_a、v_b、v_c)，然后产生并向所述三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换单元I(C_3s/2rI)输入表征输入电压频率和相位的正弦和余弦信号(sinωt、cosωt)；所述三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换单元I(C_3s/2rI)在同时接收从采样电路得到的输入电流信号(i_a、i_b、i_c)中的任意两个输入电流信号后，产生输入电流直轴分量(i_d)和输入电流交轴分量(i_q)，然后将输入电流直轴分量(i_d)和输入电流交轴分量(i_q)信号送给所述开关驱动产生单元II(GDUII)；所述开关驱动产生单元II(GDU II)得到输入电流交轴分量参考信号(I_q ^*)、输入电流直轴分量参考信号(I_d ^*)、输入电流直轴分量(i_d)和输入电流交轴分量(i_q)信号后，产生驱动所述能量可双向流动的三相电压型逆变器的驱动信号(S₁、S₂…S_n)。

3.根据权利要求2所述输出电压可控的降压型三相功率因数校正器，其特征在于，在所述控制运算单元(CONU)中，还有三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换单元II(C_3s/2r II)；所述锁相环(PLL)接收从所述采样电路得到输入电压信号(v_a、v_b、v_c)后，同时向该三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换单元II(C_3s/2r II)输入表征输入电压频率和相位的正弦和余弦信号(sinωt、cosωt)；该三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换单元II(C_3s/2rII)在同时接收从采样电路得到的输入电压信号(v_a、v_b、v_c)信号后，产生输入电压直轴分量(v_d)和输入电压交轴分量(v_q)，然后将该信号送给所述开关驱动产生单元II(GDU II)。

4.根据权利要求1、2或3所述输出电压可控的降压型三相功率因数校正器，其特征在于，所述三相不可控整流单元是由六个二极管(D₁～D₆)组成的6脉波不可控整流单元，或者是12脉波或18脉波或24脉波或36脉波三相不可控整流单元。

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