1。3功率因数和谐波的定义

  （1）功率因数PF的定义

   PF（Power Factor）是用交流侧的输入功率和视在功率之比定义，具体如下：     （1。1）

其中，P——交流输入有功功率

      S——电路的视在功率

Vrms——电网电压有效值

Irms——电网电流有效值

  （2）总谐波失真THD的基本定义

THD（Total Harmonic Distortion）是通过谐波电流有效值和基波电流有效值之比定义的。具体如下：

                                               （1。2）

其中，Ih——高频谐波有效值

      I1——基波电流有效值

从式中可知，总谐波失真随着输入侧电流高次谐波含量减小而减小。

  （3）总功率因数

设基波电流I1与输入电压Vi之间相差α，则根据表达式（1。2）可得功率因素为：

                               （1。3）

其中，V——输入电压有效值

      I1——基波电流有效值文献综述

对于线性负载而言，PFTHD =1，则PF=DPF =cos α，即电压和电流之间的相位差决定线性电路的功率因素取。 

对于非线性负载而言，一般DPF=1，则PF=PFTHD，即电流波形的谐波含量决定非线性电路的功率因素。

1。4三相功率因数校正技术的研究现状

1。5本文研究内容

为了适应电动汽车的发展，寻找优化的三相PFC拓扑结构和控制方案成为必然。基于CPLD控制的三相PFC主电路电源设计能否获得较高的功率因数和较低的谐波含量是设计的关键。本文通过对比各种不同的单相和三相PFC拓扑寻找最适合电动汽车充电桩的三相PFC方案。同时，对比了不同的控制策略，选取了适合CPLD的控制方案。在进行了相应计算之后，利用Saber/MATLAB的仿真工具进行模型的搭建和仿真，证实该设计所采用的方案的可行性和优点。

2 不同功率因数校正电路的选取

在早期功率因数校正的电路主要思路是引入以电感和电容组成的无源网络，进行无源功率因数校正。图2。1所示电路就是一个典型的无源功率因数校正电路。通过改变电路中二极管的导通角，输入电流波形对输入电压波形进行跟随，达到提高功率因数的目的。虽然电路简单，不需要使用任何功率开关，但是实际校正效果有限。

图2。1 无源功率因数校正电路

为了改善无源功率因数校正电路的缺点，以增加整流器脉动次数为核心思路的多重化技术被提出，这也是三相用电设备的传统功率因数校正方式。虽然，提高了实际功率因数校正效果，但是也使得整流器本身结构过于复杂，体积和重量的问题也不能被忽视、来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-

2。1单相功率因数校正电路

但就理论层面而言，我们所熟知的几种电路拓扑如图2。2至2。9，Buck电路，Boost电路,Buck-boost电路，Cuk电路，Sepic电路，Zeta电路都是可以实现单相的功率因数校正的。

工作原理如下：交流电经过整流后,再由DC-DC变换器,通过一定的控制策略,消除输入电压和输入电流之间的相位差，使得输入阻抗等效为纯阻性,从而获得较高功率因数的目的。