一种基于三相维也纳PFC拓扑的单相电输入控制方法

1.一种基于三相维也纳PFC拓扑的单相电输入控制方法，其特征在于，所述单相电输入控制方法采用基于三相维也纳PFC拓扑的单相电输入电路，所述单相电输入电路包括三相输入单元、三相维也纳PFC单元和PFC控制单元，所述三相输入单元用于接入电网的三相交流电源；所述三相维也纳PFC单元包括第一电感LA、第二电感LB、第三电感LC、滤波电路单元和PFC电路单元，所述第一电感LA、第二电感LB和第三电感LC的一端分别接至三相输入单元的电源输出端A相、B相、C相，分别形成A相输入主路、B相输入主路和C相输入主路；所述PFC电路单元包括第一支路开关管、第二支路开关管和第三支路开关管，其中，第一支路开关管、第二支路开关管和第三支路开关管分别和A相输入主路、B相输入主路和C相输入主路对应连接；所述PFC控制单元包括电压输入端、电流输入端和控制信号输出端；所述单相电输入控制方法包括以下步骤：（1）采集三相输入单元输出端的每相总电流Ia、Ib、Ic及每相总电压Va、Vb、Vc；以及，采集PFC电路单元输出端电压 、 ，并计算 ，其中， ；（2）将步骤（1）采集的电流和电压信息分别传输至PFC控制单元对应的电流输入端和电压输入端，并根据每相总电流Ia、Ib、Ic求出其最大值 和最小值 ，然后再根据公式计算谐波电流值 ： ；（3）根据PI控制算法计算电压环输出电压 ，其计算公式为： ； ； ；其中， 为电压环比例误差， 为电压环积分误差， 为电压环基准； 为比例系数； 为积分系数；（4）计算每相开关管输出占空比Duty： ；其中， 为经验值； 为三相电源的每相输入总电流， 为三相电源的每相总电压，n代表a、b、c；（5）将计算出的每相开关管输出占空比通过PFC控制单元对应的控制信号输出端输出，控制PFC电路单元对应支路开关管的导通与关断，从而控制输出电压 、 和每相输入主路输入端的电感电流Ia1、Ib1、Ic1；所述第一支路开关管包括第一开关管A1和第二开关管A2，且第一开关管A1和第二开关管A2的源极两两相连，栅极两两相连，第一开关管A1的漏极和A相输入主路相连，第二开关管A2的漏极和直流输出端的BUSN相连；所述第二支路开关管包括第三开关管B1和第四开关管B2，且第三开关管B1和第四开关管B2的源极两两相连，栅极两两相连，第三开关管B1的漏极和B相输入主路相连，第四开关管B2的漏极和直流输出端的BUSN相连；所述第三支路开关管包括第五开关管C1和第六开关管C2，且第五开关管C1和第六开关管C2的源极两两相连，栅极两两相连，第五开关管C1的漏极和C相输入主路相连，第六开关管C2的漏极和直流输出端的BUSN相连；所述PFC控制单元具有三个信号输出端，三个信号输出端分别与第一支路开关管、第二支路开关管和第三支路开关管的源极连接，用于分别向第一支路开关管、第二支路开关管和第三支路开关管的源极加载PWM脉冲信号控制各支路开关管的占空比，所述PFC控制单元的电压输入端分别对应每相总电压Va、Vb、Vc及PFC电路单元输出端电压 、 ，电流输入端分别对应每相总电流Ia、Ib、Ic。 2.根据权利要求1所述的单相电输入控制方法，其特征在于，所述三相维也纳PFC单元还包括整流电路单元。 3.根据权利要求2所述的单相电输入控制方法，其特征在于，所述整流电路单元为三相桥式整流电路，包括第一支路桥臂电路，第二支路桥臂电路和第三支路桥臂电路；所述第一支路桥臂电路包括串联的第一二极管D4和第二二极管D5，其中，第一二极管D4的阳极和第二二极管D5的阴极相连，且连接处和第一电感LA输出端对应连接；所述第二支路桥臂电路包括串联的第三二极管D6和第四二极管D7，其中，第三二极管D6的阳极和第四二极管D7的阴极相连，且连接处和第二电感LB的输出端对应连接；所述第三支路桥臂电路包括串联的第五二极管D8和第六二极管D9，其中，第五二极管D8的阳极和第六二极管D9的阴极相连，且连接处和第三电感LC的输出端对应连接。 4.根据权利要求1所述的单相电输入控制方法，其特征在于，所述滤波电路单元包括第一支路滤波电路，第二支路滤波电路和第三支路滤波电路，且第一支路滤波电路，第二支路滤波电路和第三支路滤波电路均为电容滤波电路，所述第一支路滤波电路，第二支路滤波电路和第三支路滤波电路的输入端分别和三相输入单元的电源输出端A相、B相、C相对应端连接，输出端并接且通过滤波电容连接至地。 5.根据权利要求1所述的单相电输入控制方法，其特征在于，所述步骤（1）中的每相总电流均可采用对应的电流互感器进行采集，且电流互感器分别串接到三相输入单元的电源输出端A相、B相、C相；以及，所述步骤（1）中的每相总电压均可采用电压互感器进行采集，且电压互感器分别并接到三相输入单元的电源输出端A相、B相、C相。 6.根据权利要求1所述的单相电输入控制方法，其特征在于，所述步骤（1）还包括采集每相输入主路输入端的电感电流Ia1、Ib1、Ic1；以及，采集滤波电路单元输入端每相滤波支路电流Ia2、Ib2、Ic2；且每相总电流=每相电感电流+每相滤波支路电流。 7.根据权利要求6所述的单相电输入控制方法，其特征在于，所述采集的每相输入主路输入端的电感电流Ia1、Ib1、Ic1均可采用电流互感器进行采集，且电流互感器分别接到每相输入主路的电感的另一端；采集的每相滤波支路电流均可采用电流互感器进行采集，且电流互感器分别接到每一支路滤波电路的输入端。 8.根据权利要求3所述的单相电输入控制方法，其特征在于，所述步骤（1）中采集的PFC电路输出端电压 、 均可采用电压互感器进行采集，且输出端电压 由电压互感器接到三相桥式整流电路的第一二极管D4、第三二极管D6和第五二极管D8的阴极进行采集；输出端电压 由电压互感器接到三相桥式整流电路的第二二极管D5、第四二极管D7和第六二极管D9的阳极进行采集。