傳統(tǒng)整流電路會造成電流波形畸變，從而導致功率因數(shù)大大降低，并產(chǎn)生高次諧波分量，污染電網(wǎng)。低功率因數(shù)即代表低的電力效能，越低的功率因數(shù)值代表越高比例的電力在配送網(wǎng)絡中耗損，若較低的功率因數(shù)沒有被校正提升，電力公司除了有效功率外，還要提供與工作非相關的虛功，這導致需要更大的發(fā)電機、轉換機、輸送工具、纜線及額外的配送系統(tǒng)等事實上可被省略的設施，以彌補損耗的不足 。而且在三相的電流系統(tǒng)中，其中性線電流不會為零，可能會有中性線負載過大的問題。
例如一負載的功率因數(shù)為0.7，其視在功率為有功功率的1.4倍，其輸入電流也會是1.4倍，因輸電損失和電流平方成正比，輸電損失大約會是2倍。而且系統(tǒng)中的所有元件，如發(fā)電機、導線、變壓器等都需要因為額外的功率及電流也加大尺寸及額定，成本也隨之提高。
有源相控陣雷達是一種典型的大功率負載，功率可以從幾十千瓦到幾兆瓦不等。隨著有源相控陣雷達技術的成熟，相關產(chǎn)品也越來越多，對于高效供電系統(tǒng)的需求也越來越多。在我國，大功率系統(tǒng)通常采用三相三線380VAC供電系統(tǒng)，飛機則主要采用三相三線115V供電。由于系統(tǒng)功率需求越來越大、越來越多，對于三相三線PFC的要求也在逐步普及和提高。
常規(guī)三相三線有源PFC多采用無源PFC電路。隨著三相三線有源PFC技術的成熟，以及有源PFC相對無源PFC的優(yōu)勢，有源PFC系統(tǒng)正在逐步取代無源PFC系統(tǒng)作為三相三線大功率系統(tǒng)的供電解決方案。相對于無源PFC，有源PFC的優(yōu)勢可以用以下幾點概況：
1、有源PFC 功率因數(shù)高，THD小，對電網(wǎng)電能質量沖擊小，電網(wǎng)利用率高，可以最大程度的利用發(fā)電端的有用功率，可以帶更多負荷運行，尤其在微網(wǎng)系統(tǒng)作用顯著直觀;
2、有源PFC輸入輸出電氣隔離，安全性高，無源PFC輸入輸出無隔離;
3、有源PFC輸出波動范圍小，可實現(xiàn)穩(wěn)壓300VDC±1%;
4、在380V系統(tǒng)，無源PFC輸出基本是460V-620V居多，即以540V為中心，如果通過多脈沖調節(jié)功率開關管的導通相位實現(xiàn)300V的降壓，除輸出電壓波動范圍大，同時勢必引起輸入的諧波因子差，無功分量高，同時導致相關的濾波措施增加，體積及重量成倍增長;
5、如無需電氣隔離，有源PFC單級的輸出穩(wěn)壓范圍可縮小在600-620V，重量也僅有5Kg，性能明顯優(yōu)于無源PFC;
6、可實現(xiàn)多模塊并聯(lián)，自主均流度高，單級無源PFC并聯(lián)均流度差，從而系統(tǒng)的可靠性降低一個等級;
7、有源PFC單位功率密度高出無源PFC一倍乃至幾倍。
目前三相三線有源PFC解決方案有三相單開關、三相雙開關、三相三開關、三相六開關、三相三開關三電平等。其中最著名的就是三相三開關三電平解決方案(見圖一)，也被稱作維也納電路。
圖1 三相三開關三電平電路
我公司三相PFC電源即采用了三相三線三電平PFC解決方案，電源原理框圖見圖2。電源采用了全軟開關技術和DSP全數(shù)字控制技術，大大減小了因高頻開關狀態(tài)帶來的高頻諧波分量，使得產(chǎn)品電磁兼容特性非常好。高效DC/DC轉換技術(效率最高可達97%)直接為用戶提供電壓可調/可控的高壓直流母線，同時提供輸入輸出之間的電器隔離。輸出特性穩(wěn)壓、恒流可選。電源同時支持CAN通信，多模塊并聯(lián)均流，風冷、水冷散熱解決方案。保護功能完善：輸入頻率保護、缺相保護、過欠壓保護;輸出過壓、過流、短路保護;過溫保護等。
電源產(chǎn)品主要規(guī)格如下：
三相三線（四線）輸入：323VAC～418VAC/50Hz；
110VAC～130VAC/400Hz。
輸出范圍：200VDC～280VDC
350VDC～420VDC
270VDC～330VDC
480VDC～520VDC
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額定輸
出電壓
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最大輸
出電流
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紋波
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穩(wěn)壓
精度
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電流
精度
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輸入
調整率
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負載
調整率
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輸出設
定范圍
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典型
效率
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240Vdc
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45A
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0.5%
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±1%
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±0.5A/ ±5%
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±1%
|
±1%
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200-280
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95.0%
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300Vdc
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35A
|
0.5%
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±1%
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±0.5A/ ±5%
|
±1%
|
±1%
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270-330
|
95.0%
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380Vdc
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28A
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0.5%
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±1%
|
±0.5A/ ±5%
|
±1%
|
±1%
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350-420
|
95.50%
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500Vdc
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22A
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0.5%
|
±1%
|
±0.5A/ ±5%
|
±1%
|
±1%
|
480-520
|
95.50%
|
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