单相电源和三相电源之间的权衡

介绍

为了化电力传输同时化导体体积，市电通常以三相方式供电，无论是否有中性线连接（图 1）。请注意，当涉及中性线时，它通常连接到靠近装置电源入口点的装置安全接地。

图 1 常见的三相电源

北美三相系统的常见电压包括 4 线 Delta 系统，相间电压为 208 VAC/60 Hz 或 480 VAC/60 Hz。相线电压为 277 VAC 的 480 VAC/60 Hz 5 线 WYE 系统也很常见，相线电压为 120 VAC 的 208/60 Hz 5 线 WYE 系统也很常见。在世界其他地区，典型的电源线电压包括 50 Hz 5 线 WYE 系统，相间电压为 398 VAC，相间电压为 230 VAC，或相间电压为 380 VAC。 V，相电压为 220 V。

图 2 显示了 208VAC Delta 系统的相电压。

图 2 208VAC/60Hz 系统的各相电压与时间的关系

电力转换系统通常设计为从每相均匀地汲取电力，以免线路、配电变压器或断路器过载。可以通过以负载平衡的方式将设备单独连接到每个相来管理三相的负载，或者通过使用同时连接到所有三相的功率转换器来自动提供相平衡。图 3 说明了两种替代方法。

图 3 单相和三相输入的功率转换转换器

单相输入电源模块

单相模块具有更简单、更高效的电源转换电路的优点，但为了完全平衡线路电流，电源转换器必须以三的倍数来实现。在各个电源模块尺寸和整体系统负载之间找到合适的配合有时可能具有挑战性。如果模块为公共负载供电，则必须在模块之间采用功率共享电路，以确保从每相汲取的功率相等。功率共享电路可以采用“下垂”共享电路的形式，其中小的非耗散合成阻抗与每个模块的输出串联添加。这将迫使模块共享电流，就好像一个单元的电流大于其他单元一样，其输出电压将下降，直到其负载电流与系统中的其他单元匹配。或者，单线，

三相输入模块

三相输入模块具有简化相负载管理的优点，其中电源数量并不重要。（如果需要容错冗余，则所需的模块数量为两个。）但是，三相模块的代价是增加了复杂性并降低了电源模块级别的效率和可靠性。如果模块为公共负载供电，则仍然需要功率共享电路，以确保并联模块上的平衡应力。