三相单级PFC-LLC仿真分析

电路来源如下专利文件，第一发明人为李想博士。

本文来对这个电路进行仿真，看看实际波形是什么样子。

基本参数：三相交流有效值220Vac，交流频率50Hz，LLC谐振频率100kHz，输出500V/10kW

主功率电路如下，LLC是T-type三电平全桥。

输入端交流线上的三个电感量是uH级，用来抑制LLC的高频开关电流。双向开关右侧的三个电容为uF级，用来吸收LLC的高频开关电流。此电路无需大容量的母线电解电容，也没有稳定的母线电压（相比两级拓扑）。

控制部分的简图如下，有三个环路。

交流端的电路看起来和Vienna拓扑一样（但无母线电解电容），这里不同的是三组双向开关均为工频动作。和Swiss Rectifier工作一样，相电压最大的一相连接的上二极管导通，相电压最小的一相连接的下二极管导通，相电压是中间值的一相对应连接的双向开关导通。波形如下，这样在每时每刻交流三相线均对应和T-type全桥LLC的三个输入端子相连接，成为LLC的输入电压。

LLC一方面控制输出电压/电流稳定，另一方面控制其端口输入电流平均值跟随其端口输入电压，这样交流输入电流就由12段正弦形状拼接成正弦波形。

开环仿真，波形如下，谐振电流存在明显的低频包络（调制效应）

在Vsw峰值处，将上图展开，对应LLC工作在Region1

在Vsw谷值处，将上图展开，对应LLC工作在Region2

闭环仿真，闭环后波形总体与开环无差异，在交流电压30度扇区分界点附近，交流电流的纹波，比开环要大点。

将LLC换成I-type三电平全桥，主功率电路如下

闭环仿真，闭环后波形总体与T-type无差异，在交流电压30度扇区分界点附近，交流电流的纹波比较明显。

在Vsw峰值处，将上图展开，对应LLC工作在Region1

在Vsw谷值处，将上图展开，对应LLC工作在Region2