试议整流PWM制约办法在整流方面运用

摘要：本文针对二极管或晶闸管组成的不控或相控传统低频整流器的缺点，引入PWM控制整流思想，并介绍了应用广泛的三相电压型PWM 整流器及其几种控制方法。
关键词：PWM整流电路 间接电流控制 直接电流控制
1007-9416（2013）06-0037-01

1 传统低频整流电路存在的问题

由二极管或晶闸管组成的不控或相控传统低频整流器，在工业领域得到了广泛的应用，然而这类整流器存在着如下：输入功率因数较低；交流侧输入电流谐波含量较高，造成电网谐波污染缺点；因此，消除谐波污染并提高功率因数，已成为整流方面必须解决的问题。

2 PWM整流电路

所谓PWM整流电路指采用PWM控制方式和全控型器件组成的整流电路。由于它在不同程度上解决传统低频整流电路存在的问题，得到国内外的重视，随着全控型功率器件开关容量的增大，微机及数字信号处理器（DSP）性能的提高、SPWM技术的日渐成熟，也由于其主电路拓扑结构与逆变电路十分相似，因此逆变电路获得成功的经验和技术都可以顺利地移植到PWM整流电路，所以近年来发展较快。PM整流器对电网不产生谐波污染，是一种真正意义上的绿色环保整流装置，PWM整流将成整流电路的主流。

3 PWM整流电路工作原理

PWM整流器种类较多，根据输入交流电源相数分为单相和三相PWM整流电路；按主电路结构分为单开关与多开关型；根据PWM整流器直流侧电能输出环节的不同，又可以将PWM整流器分为电压型PWM整流器和电流型PWM整流器；按桥路结构可分为半桥电路和全桥电路；另外，还有新型的三电平PWM整流器等。本文只介绍目前在实际中应用比较广泛的三相电压型半桥PWM 整流器。

3.1 三相电压型PWM整流器主电路

该电路由一个三相全控桥、交流侧接有三个滤波电感、直流侧接有一个大的直流稳压电容构成，是目前比较常用的三相PWM整流电路，比较适合用与三相电网平衡系统。该电路的特点是具有很快地响应和较好的输入电流波形，稳态工作时，输出直流电压不变，开关管按正弦规律脉宽调制，整流器交流测的输出电压和逆变器相同，忽略整流器输出交流电压的谐波，变换器可以看作是可控正弦三相电压源，它和正弦的电网电压共同作用于输入电感，产生正弦电流波形，适当控制整流器输出电压的幅值和相位，就可以获得所需大小和相位的输入电流。而且，该电路既可以工作于整流状态，也可以工作于有源逆变状态进行能量回馈。

3.2 三相电压型PWM 整流器的控制方法

电压型PWM整流器的控制方式，主要分为间接电流控制和直接电流控制。
3.

2.1 间接电流控制

间接电流控制的实质是由控制PWM调制算法中调制电压的幅值和与电源电压的相位差来达到控制输出直流电压，从而调节功率因数的目的。
这种控制方法优点是控制简单，不用进行电流检测。缺点是当R、L的运算值和实际值有误差时，影响控制精度；系统响应速度较慢。
3.

2.2 直接电流控制

直接电流控制通常在控制系统中引入实际的交流输入电流信号进行控制。直接电流控制具有比间接电流控制更好的控制性能，下面主要介绍滞环电流控制，这是一个电压外环电流内环的双闭环控制，电流内环控制是将检测的输入电流与给定电流进行比较，使输入电流围绕给定电流波形作锯齿状变化，并将误差限制设定的滞环宽度范围内，从而使输入电流波形接近于正弦波。
4 结论
由于PWM控制技术应用于整流，使整流器交流侧电流正弦化，且可运行于单位功率因数，因此，PWM整流无论是电路拓扑结构还是控制策略都得到了很快发展，并且日渐成熟。
参考文献
王兆安，黄俊.电力电子技术[M].4版.北京：机械工业出版社，2003.

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