一、引言

    目前，大多數通信模塊電源都采用圖1中的架構。交流電源經(jīng)過(guò)輸入濾波之后，進(jìn)行功率因數校正電路，將輸入的交流電流轉變成直流電源。再經(jīng)過(guò)一級DC-DC變換，轉換到所需要的輸出直流電壓（48V或者是24V）。

    在這種架構中最主要的進(jìn)行功率變換的是功率因數校正電路及DC-DC變換電路。其中三相功率因數校正的拓撲與控制方式很多。其按輸入電感電流的狀態(tài)可分為兩種：一種是電流連續模式（CCM）[1][2]，另一種是電流斷續模式（DCM）[3][4][5]。DCM模式電流峰值高，輸入電流畸變較大，不太適用于性能要求高的場(chǎng)合。

    三相CCM通信模塊電源目前業(yè)界較多采用的拓撲為三相三開(kāi)關(guān)三電平拓撲（如VIENNA拓撲等），本文主要講述了如何采用LEM傳感器來(lái)實(shí)現三相三開(kāi)關(guān)三電平拓撲的控制。
  
    二、三相三開(kāi)關(guān)三電平信號檢測

    通過(guò)對三相三開(kāi)關(guān)三電平控制研究發(fā)現[4][5]，目前要實(shí)現三相三開(kāi)關(guān)三電平拓撲控制，至少需要檢測5個(gè)量，如圖2所示。即三個(gè)輸入電流信號及兩個(gè)輸出電壓信號。


   
    三、輸入電流信號檢測的實(shí)現

    通常在單相PFC中，輸入電流信號檢測有兩種實(shí)現方式：1、電阻檢測，如圖3所示；2、電流傳感變壓器檢測，如圖4所示。


                  
    電阻檢測在三相PFC中很難實(shí)現，且由于三相PFC一般功率較大，也不適于用電阻檢測輸入電流。而采用電流傳感變壓器來(lái)進(jìn)行檢測，由于三相PFC本身線(xiàn)路拓撲復雜，再加入電流傳感變壓器來(lái)進(jìn)行檢測，其PCB走線(xiàn)就比較繁雜，且容易受到干擾。針對以上兩種電流檢測方式的缺點(diǎn)，一般三相PFC的電流檢測方式都采用霍爾電感傳感器來(lái)實(shí)現，而在傳感器領(lǐng)域中LEM系列的產(chǎn)品，性?xún)r(jià)比相當不錯。這兒就簡(jiǎn)單介紹一下LEM電流傳感器如何實(shí)現三相PFC輸入電流檢測。

    設一三相6kW通信電源模塊，輸入相電壓范圍165Vac～275Vac，其輸入電流的RMS為14A左右。通過(guò)查閱LEM公司產(chǎn)品資料，可知LTSR 25-NP適合。其額定最大電流RMS值為25A，精度為±0.2%。其內部框圖如圖6所示。
                                             

    
   則要實(shí)現電流檢測，需要在+腳接一個(gè)5V的電壓，0腳與控制地相連。這里L(fēng)TSR的ref腳采用內部參考電壓，即接一個(gè)>220kΩ的電阻到控制地。其線(xiàn)路如圖7所示。
            

  
    四、輸出電壓信號檢測

    由于三相三開(kāi)關(guān)三電平拓撲的輸出端是兩個(gè)電容串聯(lián)，所以檢測這兩個(gè)電容上的電壓到控制端，就必須有電壓隔離。一般三相三開(kāi)關(guān)三電平拓撲的輸出電壓為700V左右。這兒可采用LEM的LV 25-P可以簡(jiǎn)單的實(shí)現電壓隔離。LV 25-P具體規格可以參照LEM公司網(wǎng)站上的Datasheet。其電路結構如圖8所示。

    五、總結

    本文簡(jiǎn)單的論述了LEM傳感器在三相大功率高性能通信電源模塊中的應用。采用LEM電流傳感器及電壓傳感器后，極大的簡(jiǎn)化的電源線(xiàn)路，降低了功率線(xiàn)路對控制線(xiàn)路的干擾，大大提高了通信電源模塊的性能及可靠性。