本文今天要講的三相三電平維也納PFC控制地的選擇，在大功率充電樁的充電模塊的方案設計中，控制地的選擇會影響電源控制板信號採樣運算的可靠性，從而決定電源模塊工作安全穩定性。 在傳統的單相有橋PFC中，一般把PFC電容的負極作為控制AGND，因為該點的電壓通過整流橋跟輸入的L、N相連。當輸入為正半周的時候，AGND為整流橋鉗位在N線；當輸入負半周的時候，AGND被整流橋鉗位在L線；所以母線電容的負極地AGND（相當於PE）是一個工頻的變化，由於輸入一般都是50Hz的交流電，所以相對還是比較穩定的，可以作為控制電路的控制地。 但是相比較Vienna PFC就不一樣了，母線電容的中點相對與工頻電壓中點（PE）是一個開關級的5電平高頻變動的電平：±2/3Vo、0、±1/3Vo（這裡的Vo代表母線電壓的一半，典型值400V，5電平是如何產生的請參考開關狀態附件的eon），如果以如此大的高頻波動去作為控制地的話，那麼噪聲和共模干擾就會非常的大，可能會導致採樣電壓和驅動不準確，嚴重影響到電路的可靠性。 由於電容中點的高頻變化不能作為控制地，那怎麼辦？我們是否可以認為的構建一個虛擬的地來作為控制地AGND？我們可以採用在三相輸入之間通過分壓電阻相連，採用Y型接法來產生虛擬地而作為控制地。不過構建了這個控制地後，那麼其他所有的採樣、驅動都要以差分和隔離的方式相對於這個控制地來工作。採用這種方法，輸出電容中點O與控制地AGND分開了，避免了高頻劇烈變動帶來的干擾。  這樣做是不是完美解決了控制地的問題？在實際工作過程中，AGND依然存在劇烈的波動，並不是我們想像的那麼平靜，AGND跟隨著O在劇烈的波動，AGND的峰峰值非常的大。 如何解決？其根本原因是AGND 和O之間存在採樣電阻的連接（輸出電壓的採樣），而AGND跟PE之間又存在Y電容連接，在O點的高頻信號作用下，AGND自然就被迫分擔一定比例的電壓。解決方案是在AGND與PE之間增加一個低阻通路來降低阻抗，承擔一定的電壓來降低AGND-PE的紋波電壓。 後續我們會從母線均壓原理、原理仿真、如何實現數字化幾個方面繼續介紹三相維也納 (Vienna) 主拓撲。 |
