一种新颖的高功率因数整流器的研究

提出了一种新颖的基于电感电压控制模式（IVC）和滞环电流控制模式（HCC）的半桥式单相Buck整流器。文中分析了基于IVC控制的整流器电路工作原理，理论表明该电路具有电路结构简单、控制性能好、功率因数为1的优点。建立了等效平均电路模型，详细分析了控制器、输出滤波器、电流检测端低通滤波器等设计参数。仿真和实验验证了理论分析结果。     

一种适用于新能源发电接入电网的电压源换流器研究

用于风力发电的AC-DC整流器接口电路，需要对感应发电机或永磁同步发电机提供无功功率。本文采用空间矢量分析方法，对一种传统的用于单位功率因数校正的串联双Boost型三相PWM整流器进行了研究，并对该电路的有功和无功处理能力进行了分析，表明该电路可以在超前或滞后30°功率因数角的范围内工作，适用于风力发电系统中的三相PWM整流器接口电路。同时该电路的共模电压幅值比常规的六开关PWM整流器减少33%，且仅用两个高频开关，因而具有很大的工程实用价值。     

德州仪器推出高效率、低电压PWM DC／DC控制器

介绍了一种新型通信用整流器的电路组成与技术特点，给出了主电路结构与技术指标。     

一种新型通信用整流器

介绍了一种新型通信用整流器的电路组成与技术特点，给出了主电路结构与技术指标。     

具有快速动态调节性能的高功率因数整流器

针对单相应用场合，介绍了一种具有快速动态调节性能的高功率因数整流器，其电路结构为单相不控整流加Ｒｏｏｓｔ开关。文中讨论了电路工作原理及主要参数的设计，并完成了２ｋＷ实验室样机，给出了试验结果。     

降压式18脉自耦变压整流系统研究

18脉自耦变压整流器具有输入电流谐波含量低,输出电压纹波小、变压器等效容量小等优点,但输出电压不满足航空低压直流系统的要求。在18脉自耦变压整流器的基础上设计降压电路,保证原有性能优势不变,实现28 V低压直流输出。首先介绍了18脉自耦变压整流器的移相原理和绕组结构,并对其输出电压特性进行了分析。根据降压的需要引入了降压电路及其控制电路,进一步设计了主电路及控制电路的主要参数。最后在Saber仿真环境中进行系统建模和仿真分析,验证了该系统具有良好的输入输出性能。     

基于谐波注入法的高功率因数三相整流器

三相整流器广泛应用于各种电力电子设备,其谐波治理问题日益被人们所重视。谐波注入法是利用谐波电流注入整流器输入端,整形输入电流波形以减小电网污染的有效方法。该文提出了一种新型基于三次谐波注入法的高功率因数三相整流器,该整流器利用二极管的电流单向特性限制注入谐波电流的大小,采用电容分流的方式调节注入谐波电流与负载的比例关系,以获得最佳谐波抑制效果。电路结构简单,且谐波注入电路损耗小。文章分析了该整流器的工作原理、特性及参数设计方法,并通过仿真和实验表明该整流器具有很好的谐波抑制效果,选取合适参数能使整流器获得接近于1的功率因数。     

一种无电解电容三相Zeta整流器

为了适应宽范围输出电压的应用场合,文中提出一种新型三相Zeta无电解电容整流器。该整流器是将三相电流型脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器与Zeta电路集成,并将开关管复用得来的,因此继承了电流型PWM整流器和Zeta电路的优点。该整流器在可实现单级升降压的同时,还无须短路保护,无需电解电容和大储能电感,因此具有较高的功率密度和可靠性及较长的使用寿命。介绍该整流器的拓扑结构,分析其基本工作原理,推导其稳态数学模型并得到稳态电压增益。最后,进行仿真和试验。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。     

一种适用于HVDC带双无源谐波注入的串联型36脉波整流器

为了提升海上风电并网HVDC系统中的串联型二极管多脉波整流器的谐波抑制能力,提出一种基于直流回路双无源注入电路的串联型36脉波整流器。该整流器采用两个辅助无源注入电路,通过电流调制后产生电压注入谐波,最终可将交流侧输入相电压由12阶梯波倍增至36阶梯波。分析了双无源注入电路工作原理及特性。在此基础上,推导了整流器交流侧输入电压表达式。并以电压谐波畸变率最小为目标,设计了注入变压器的匝比参数。最后结合工程应用,讨论了辅助无源电路中二极管开路故障时系统的容错能力。理论分析及仿真结果表明,所提出的整流器具有谐波抑制能力强、结构简单、可靠性高和鲁棒性强等优点,更适用于高电压大功率场合。     

基于无源半桥辅助电路的24脉航空变压整流器

为将变压整流器谐波能量再次利用提高能量转换效率和提高输入电流谐波含量和输出电压纹波含量抑制性能,该文提出一个应用在直流侧的无源高可靠性半桥辅助电路。辅助电路输出端与负载并联连接,将谐波能量再次利用转换为直流反馈至负载两端,产生一个具有15°相移的附加电压,负载电压由24个相位相差15°的电压矢量合成,形成24脉波直流输出。辅助电路迫使两组三相整流桥三种模态运行：并联运行和分别独立运行,对变压整流器输入电流进行调制,形成24个阶梯波,抑制输入电流谐波含量。对提出的24脉变压整流器电路结构、谐波抑制机制和工作模态进行分析。所提出的24脉波变压整流器结构简单,不需要同步控制信号,鲁棒性和实用性好,提高了能量的转换效率,输入电流具有良好的正弦性,可以直接满足航空航天谐波标准。     

串联型12脉波整流器无源脉波倍增策略

多脉波整流器作为交流发电机与直流母线的通用接口，在航空航天、船舶电推进等领域有着广泛的应用。为了提高串联型多脉波整流器的电能质量，并增强其可靠性，提出一种无源脉波倍增策略。根据整流器的拓扑结构，分析整流器的工作模态，并根据工作模态研究整流器的工作波形；根据整流器的拓扑结构以及工作波形，得到输入电压与注入变压器匝数比的定量关系，并根据定量关系获得最优匝比，完成无源脉波倍增电路的设计。实验结果表明，使用脉波倍增策略后，整流器输入电压的总谐波畸变率（THD）由8.6%降至4.4%，输入电流的THD由6.5%降至2.6%，注入变压器容量仅为负载功率的2%。所提出的无源脉波倍增策略成本低、损耗小，且具有良好的谐波抑制能力。     

基于双开关单元的多电平电路研究

在传统两电平整流器(the conventional two-level rectifier, CTR)电路中，开关管需要承受整个直流侧的电压，输入侧滤波器的体积较大，电路的传输效率较低，为此提出了基于双开关单元的多电平电路。首先，在CTR的基础上增加了1个二极管和1个电容，得到(similar to a three-level rectifier, STR)电路，并根据STR电路推出了几种多电平结构。然后，以新型三电平整流器(new three-level rectifier, NTR)拓扑结构为例，进行了工作原理分析。最后，提出合适的调制技术和电压平衡策略，并对器件的电压、电流应力进行理论计算。与CTR电路相比，NTR能降低开关管电压应力，减小开关管的开关频率，提高输入侧电流质量，适用于中、小功率应用场合。     

用于紧凑型无极灯的新型电子镇流器电路

为解决紧凑型无极灯的安全启动问题,提出一种新型的电子整流器电路。它通过所设置的慢升压整流电路与定压触发电路的配合,成功地实现了紧凑型无极灯的安全启动。该电子整流器电路结构简单、工作可靠、成本低廉,适合于小功率的紧凑型无极灯。     

谐振直流环节电流型软开关整流器

为降低硬开关整流器开关损耗、提高效率,提出一种谐振直流环节电流型软开关整流器的拓扑结构,其辅助谐振电路与直流母线并联,无辅助器件串联在直流母线上。通过辅助电路的谐振使直流母线电流从整流器桥臂换流到辅助电路的支路上,当流过整流器桥臂上的电流为0时,整流器桥臂上的主开关可以实现零电流开关,同时辅助开关也实现了软开关。依据不同工作模式的电路图,分析电路各个工作模式的工作过程,完成一个工作周期的相平面分析,讨论电路设计规则以及辅助电路损耗与谐振参数之间的关系。实验证明整流器的开关器件完成了软切换。因此,该新型谐振直流环节电流型软开关整流器能处于高效率运行。     

一种高功率因数的晶闸管多脉整流器

为了提高高功率大电流的相控型晶闸管多脉整流器在不同负载情况下的功率因数,提出了一种新型变拓扑结构的多脉整流器。2个三相晶闸管整流桥分别与二极管并联,通过调整串接在2个二极管之间的开关,使得2个整流桥组成的电路可以在串联或并联模式自由切换。拓扑结构的自由切换使整流器在运行中避免晶闸管触发角趋近90°的深控模式,从而获得功率因数的提高。采用电流峰值预测控制方法实现多个电路模式的并行计算,再依据电路所处的状态选择合理的控制决策。该方法提高了整流器对电流指令的动态响应,更重要的是消除了电路结构切换过程中的电流突变。仿真和实验结果验证了该装置变拓扑结构的瞬态过程快速平稳。与传统的多脉整流器相比,变拓扑结构整流器在轻负载的情况下提高功率因数的效果显著,实验给出了在不同功率负载下功率因数提高的具体实验数据。     

三相四桥臂PWM整流器的研究

三相电压型PWM整流器可以减小输入电流谐波含量,提高系统功率因数,因而广泛应用于人们的生产生活中。在传统的三相三桥臂整流器拓扑基础上,引入第四桥臂可构成三相四桥臂整流器拓扑。作为3P4W系统拓扑中的一种,三相四桥臂整流电路的提出丰富了三相电压型PWM整流器的拓扑结构,如果选用合适的控制方法,相比较传统的三相三桥臂PWM整流器,三相四桥臂整流电路可具有更优良的工作性能。本文首先通过开关平均周期法对三相四桥臂整流电路建立开关平均模型,指出了三相四桥臂整流器可以分解成三个相互解耦的单相整流电路。分析了三相四桥臂整流器在SPWM控制策略下的不足,研究了系统SAPWM控制策略及其实现方法。基于SAPWM控制策略下的三相四桥臂整流器降低了输出直流电压,提高了直流母线电压利用率,进而降低元器件耐压等级。最后通过系统仿真与实验验证了理论分析的正确性。     

用于能量收集的低功率宽带宽输入整流器

本文提出了一种具有宽动态输入功率范围的宽带整流器，主要用于低输入功率条件。提出的整流器利用肖特基二极管的单向导电性和并联型电路拓扑结构进行整流。在提出的结构中，采用了由两级微带线和匹配电感组成的宽带阻抗匹配网络，以减少失配损耗，并在工作范围内实现高射频到直流的功率转换效率(PCE)。其中匹配电感是为了抵消二极管的电容。提出的整流器被设计、优化、仿真、制造和测试。测试结果与仿真结果非常吻合。在输入功率范围为-1～10 dBm,带宽为1.8～2.8 GHz(相对带宽为43.4%)的情况下，PCE大于50%。此外，在输入功率为10 dBm时，PCE峰值为76.4%。与以前的类似工作相比，本文提出的整流器工作于最低的功率水平，使其在射频能量收集的发展中具有重要的应用前景。     

PWM整流技术综述

PWM整流器以其优越的性能和潜在的优势得到了广泛的应用。介绍PWM整流器原理、特点,并就目前PWM整流技术研究现状在主电路结构及其控制策略方面进行了综述。     

电压型PWM整流器直接功率控制系统

根据三相电压型PWM整流器在dq两相同步旋转坐标系中的数学模型,建立整流器功率控制数学模型。根据功率控制数学模型,结合整流器直接功率控制(DPC)系统的特点,提出新的电压型PWM整流器直接功率控制系统的主电路交流侧滤波电感值、直流侧电压和直流侧电容值设计方法。根据整流器的数学模型,得到整流器DPC控制系统结构和控制器设计方法。同时,讨论了桥路损失和直流侧电容器的等效串联电阻(ESR)对整流器的影响。计算机仿真和实验表明,提出设计方法是可行的,具有应用参考价值。     

基于改进空间矢量的新型电流型PWM整流器的研究

本文研究了一种新的具有PWM调制功能的电流型整流器(CSR)的拓扑结构,分析了该电路的工作原理,利用改进的空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术对其进行PWM调制.这种拓扑结构结合了传统的三相相控整流器和直流Buck斩波器的优点,实现了单位功率因数,降低了电流谐波含量,仿真及实验结果验证了采用改进控制策略的新型电流型整流器的工作性能.