三相PFC电流不平衡的解决方法---记录一次问题的现象和解决办法

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问题现像

解决问题的方法

总结

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问题现像

这是一个输入三相220V，额定输出DC800V的三相PFC，额定功率22Kw.

在进行三相PFC开发时遇到一个问题，当测试三相电流的THD时，发现三相的THD不一致，有大有小，虽然都在5%以内，但是不平衡。后面同时用三个电流钳查看三相电流确实有大小不一的情况，但也不明显，这里没有实际硬件测试图片就先不放了，这里通过仿真图还原实际情况。

                                               闭环运行的三相电流波形

开始以为是三相输入电压不平衡，通过测试发现并不是三相电压不平衡。也考虑了是不是电角度计算不对，但也查了输出的角度没有问题。

后来，打印出每一路输入信号的波形，发现都没有异常，但是把采样到的母线电压放大看后发现不对劲，母线采样到的电压有波动，大概4V左右。好像引入了50Hz的低频信号。

 再后来，母线电压的采样电路参数进行各种调整，依旧没有很好的效果，采样出来的数据还是有不小的波动，高压大功率系统就是这样，硬件问题暂且没有很好的得到解决。

解决问题的方法

硬件没有解决，通过软件来尝试，看到母线电压的波形，要抑制50Hz的信号刚好可以用之前说的Notch-Filter. 说试就试

先模拟一下采样到的电压有波动的现像，在simulink里母线电压反馈的地方注入一个50Hz，4V的扰动，看看效果：

 换算后的AD值，和我们MCU采样到的就很像了，再看看三相电流和实际电路上差不多，电流不平衡

 添加Notch-Filter, 根据扰动的频率，设计Notch-Filter的参数，参考以下文章

Simulink 窄带陷波滤波器（Notch filter)仿真到代码生成_卡洛斯伊的博客-CSDN博客_陷波滤波器代码

添加了Notch-Filter后出现了新的问题，系统的传递函数也将发生变化，之前的参数会有很大的振荡，尤其是负载发生变化的时候，超调大和振荡时间长，很明显不能满足系统应用

 这里采取的办法就是调整控制器的带宽，避开Notch-Filter的点

 

 设计好控制器后仿真一下，母线电压滤波后和滤波前的波形

三相电流看起来就很均衡了 

 生成代码下载到硬件上面后，三相的THD也均衡了，问题算是基本解决

总结

这种方法相当于避开了采样波动或者硬件干扰的问题，也算是一个方法吧，供参考，后面考虑如何从硬件问题上解决根本问题。