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www.chinaet 高效率低T H D I 三相六开关B u c kP F C
陈㊀诚，许建平，陈㊀强，马红波，李明钰
(西南交通大学电气工程学院，四川成都６１１７５６
)摘㊀要：研究的１２扇区五段式空间矢量脉宽调制(S V P WM )
策略具有器件电压应力更小㊁开关损耗低㊁输入电容电压纹波和输出电感电流纹波小的优点.基于该策略，分析了三相六开关B u c kP F C 整流器模态切换，推导了功率器件电压㊁电流应力及输入㊁输出滤波器的设计准则，为器件的选取和参数设计提供理论指导.通过１k W 试验样机，验证了１２扇区五段式S V P WM 三相六开关B u c kP F C 整流器具有高功率因数(P F )㊁低输入电流谐波(T H D I )和高转换效率的良好性能. 热熔胶封箱机关键词：空间矢量脉宽调制；三相六开关B u c kP F C 整流器；低T H D I
；高效率中图分类号:TM ４６
D e s i g no f T h r e e ＧP h a s e S i x ＧS w i t c hB u c k ＧT y p eP F CR e c t i f i e rw i t hH i g h
E f f i c i e n c y a
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h p o w e r f a c t o r (P F ),l o w t o t a l h a r m o n i c d i s t o r t i o no f i n p u t c u r r e n t (T H D I )a n dh i g hm o d e s w i t c h o v e r e f f i c i e n c y
．K e y w
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e r ;l o w T H D I ;h i g he f f i c i e n c y 基金项目：国家自然科学基金项目(编号５１４０７１４９㊁５１７７７１７６㊁
６１７３３０１５)；中央高校基本科研业务费专项资金项目(编号２０１８G F ０３
)收稿日期:２０１９Ｇ０２Ｇ２５作者简介：陈诚(１９９４－)，硕士研究生，研究方向为A C ＧD C 变换
器拓扑及控制.
０引言
空间矢量脉宽调制(S V P WM )
声源定位具有直流电流利用率高㊁输入电流谐波含量低㊁开关损耗低和便于数字实现等优点
[１Ｇ２]
.文献[３]针对三相三开关B u c kP F C 整流器，指
出五段式S V P WM 的输入电容电压纹波㊁输出电感电流纹波最小.文献[４]分析了６扇区五段式S V P
集成搜索WM 三相六开关B u c kP F C 整流器开关时序.１２扇区S V P WM 确保切换
到零矢量时功率器件电压应力最小，可降低开关损耗[
５]
.文献[６]推导了１２扇区五段式S V P WM 三相三开关B u c k
P F C 整流器的器件电压㊁电流应力及电感㊁电容设计准
则.但是，目前分析三相六开关B u c kP F C 整流器器件应力及参数设计的文献不多.
本文基于１２扇区五段式S V P WM 调制策略，分析三
相六开关P WM 整流器模态切换，指出其切换到零矢量状态时器件电压应力最小；进一步推导了主功率开关管㊁二极管电压应力与电流应力，给出了输入㊁输出滤波器设计准则，为整流器的器件选取与参数设计提供理论指导；最后通过搭建１k W 试验样机，验证了１２扇区五段式S V P ＧWM 三相六开关B u c kP F C 整流器的高功率因数㊁低输入
电流谐波㊁高转换效率等良好性能.
１三相六开关B u c kP F C 整流器工作原理
１．１电路结构
安全带卡扣
三相六开关B u c kP F C 整流器电路结构如图１所示.
输入滤波电感L x (x ＝a ,b ,c )与电容C x (x ＝a ,b ,c )组成二阶L C 滤波器，以滤除交流侧电流谐波，同时抑制交流侧电压谐波.直流侧包括储能电感L o ㊁输出电容C o 与负载R L .整流器桥臂开关单元由MO S 管串联二极管组成，以阻断反向电流，同时提高反向耐压能力.二极管D 为电感L o 电流提供续流通路.由于交流侧存在输入滤波电容，并
且为了确保直流侧电感电流连续，因此在任意时刻，三相上㊁下桥臂必须且只能各有一个桥臂导通.
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