本發(fā)明涉及一種AC/DC變換器的新型電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其應(yīng)用，特別是涉及一種能夠應(yīng)用在高壓大功率等級(jí)場(chǎng)合，并能同時(shí)為多路負(fù)載供電的三相線電壓級(jí)聯(lián)VIENNA變換器。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，“多電平功率變換器”(Multilevel Converter)在高電壓大功率變頻調(diào)速、有源電力濾波、高壓直流(HVDC)輸電以及電力系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)阮I(lǐng)域已得到成功的應(yīng)用。多電平變換器的基本電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)大致可分為箝位型和單元級(jí)聯(lián)型兩大類，例如，目前在工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用的由西門(mén)子公司或ABB公司生產(chǎn)的二極管鉗位型三電平中高壓變頻器，以及由羅賓康公司或利德華福公司生產(chǎn)的級(jí)聯(lián)H橋中高壓變頻器就是這兩類產(chǎn)品的典型代表。在這兩類中高壓變頻器中無(wú)論哪一類，為了應(yīng)用低耐壓的電力半導(dǎo)體器件完成高電壓的整流，均在整流輸入側(cè)使用了體積龐大、接線復(fù)雜、價(jià)格昂貴的工頻移相變壓器，這使其在許多工業(yè)場(chǎng)合的應(yīng)用受到限制。

無(wú)工頻變壓器級(jí)聯(lián)式多電平變換器，近年來(lái)在電力電子技術(shù)領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。歐盟及美國(guó)均投入大量精力，將此類變換器作為構(gòu)建適應(yīng)于新能源發(fā)電系統(tǒng)接入，滿足分布式發(fā)電需求的智能電網(wǎng)接口進(jìn)行了深入研究。而日本則將無(wú)工頻變壓器級(jí)聯(lián)式多電平變換器作為下一代中高壓變壓變頻器進(jìn)行了分析。此類變換器采用高頻隔離雙向DC/DC變換器雙向傳輸能量，取消了傳統(tǒng)級(jí)聯(lián)式變換器中的移相變壓器，兩側(cè)或者高壓側(cè)采用級(jí)聯(lián)全控H橋(或級(jí)聯(lián)MMC)多電平功率變換器結(jié)構(gòu)。大大減小了系統(tǒng)體積、降低了系統(tǒng)重量。然而，此類變換器也有著明顯的缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)在：級(jí)聯(lián)整流(或逆變)級(jí)各模塊以及雙向DC/DC變換模塊采用了較多的全控型器件，這些全控型器件造價(jià)昂貴，使系統(tǒng)成本上升；運(yùn)行過(guò)程中開(kāi)關(guān)損耗大，影響了系統(tǒng)整體效率；控制電路與控制算法設(shè)計(jì)復(fù)雜。實(shí)際上，在相當(dāng)多的實(shí)際工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合，能量并不需要在兩個(gè)方向傳輸。該類變換器在不需要能量回饋的風(fēng)機(jī)、泵類電動(dòng)機(jī)節(jié)能調(diào)速領(lǐng)域的應(yīng)用并無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)。這也是制約該類變換器實(shí)用化的關(guān)鍵因素之一。

本發(fā)明專利提出了一種如圖1所示的能量單方向傳輸?shù)?，不需要體積龐大、接線復(fù)雜、價(jià)格昂貴的工頻移相變壓器，能在高電壓下完成整流的級(jí)聯(lián)式多電平變換器拓?fù)?。該新型變換器拓?fù)淇梢宰鳛樾乱淮懈邏鹤儔鹤冾l器的整流級(jí)，在高電壓下完成單位功率因數(shù)整流。與三相全控型級(jí)聯(lián)H橋整流器相比，本發(fā)明所提出的級(jí)聯(lián)整流器在級(jí)聯(lián)模塊數(shù)相同(例如均為三個(gè)模塊級(jí)聯(lián))可以少用27個(gè)全控型電力半導(dǎo)體器件。與全部應(yīng)用全控型電力半導(dǎo)體器件采用同樣三相橋線電壓級(jí)聯(lián)的整流器相比，則少用一半的全控型電力半導(dǎo)體器件，且每個(gè)全控型電力半導(dǎo)體器件的耐壓要求降低一半。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠應(yīng)用在高壓大功率等級(jí)場(chǎng)合并能實(shí)現(xiàn)有源功率因數(shù)校正的三相線電壓級(jí)聯(lián)VIENNA變換器。電路本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使該變換器在級(jí)聯(lián)級(jí)數(shù)相同的情況下，可以減少有源開(kāi)關(guān)管數(shù)，降低開(kāi)關(guān)損耗，節(jié)約成本。

本發(fā)明的發(fā)明目的是通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：三相線電壓級(jí)聯(lián)VIENNA變換器，其特征在于，其二級(jí)級(jí)聯(lián)拓?fù)浒?/p>

星形連接且不帶中性線的三相輸入電源u_a、u_b、u_c；

九個(gè)與每相橋臂串聯(lián)的輸入升壓電感L_a1、L_b1、L_c1，L_a2、L_b2、L_c2，L_a3、L_b3、L_c3，其電感值相同，其中三個(gè)與三相電源連接的升壓電感的輸出端，分別記為A、B、C；

三個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的三相三線VIENNA變換器，三個(gè)三相VIENNA變換器對(duì)應(yīng)相上下兩橋臂的左側(cè)連接點(diǎn)分別記為A1、B1、C1，A2、B2、C2和A3、B3、C3；每個(gè)三相三線VIENNA變換器是由3個(gè)雙向功率開(kāi)關(guān)K_A、K_B、K_C，六個(gè)快速整流二極管D_af+、D_af-、D_bf+、D_bf-、D_cf+、D_cf-，兩組串聯(lián)聯(lián)接的輸出電容C_f1、C_f2和一個(gè)電阻負(fù)載R組成的；每個(gè)雙向功率開(kāi)關(guān)由四個(gè)二極管和一個(gè)開(kāi)關(guān)管組成，有四個(gè)結(jié)點(diǎn)，上下兩個(gè)結(jié)點(diǎn)分別接D_{(a、b、c)f+}的陽(yáng)極和D_{(a、b、c)f-}的陰極，左結(jié)點(diǎn)為上下兩橋臂的左側(cè)連接點(diǎn)Ai、Bi、Ci，右節(jié)點(diǎn)接直流輸出電容C_f1、C_f2的中點(diǎn)，將D_{(a、b、c)f+}的陰極、D_{(a、b、c)f-}的陽(yáng)極與串聯(lián)的輸出電容C_f1、C_f2和電阻負(fù)載R并聯(lián)連接；

三個(gè)三相VIENNA變換器的六個(gè)輸出電容分別記為C_af1、C_af2、C_bf1、C_bf2、C_cf1、C_cf2；三個(gè)負(fù)載電阻分別記為R₁、R₂、R₃；三組直流輸出電壓分別記為U_O1、U_O2、U_O3；六個(gè)輸出電容的電壓值分別記為u_dc1、u_dc2、u_dc3、u_dc4、u_dc5、u_dc6；三個(gè)三相VIENNA變換器是通過(guò)輸入側(cè)的線電壓級(jí)聯(lián)在一起的，具體連接方式為：A相輸入電感L_a1的輸出端A與A1相連，B1通過(guò)升壓電感L_b1、L_a2與A2相連，B2與B相輸入電感L_b2的輸出端B相連，C2通過(guò)升壓電感L_c2、L_b3與B3相連，C3與C相輸入電感L_c3的輸出端C相連，A3通過(guò)升壓電感L_a3、L_c1與C1相連。如圖1所示。

根據(jù)圖1所示結(jié)構(gòu)，可畫(huà)出二級(jí)級(jí)聯(lián)三相VIENNA變換器的簡(jiǎn)化連接結(jié)構(gòu)，如圖2所示。根據(jù)圖2所示結(jié)構(gòu)，級(jí)聯(lián)三相VIENNA變換器的交流側(cè)線電壓可以表示為：

該變換器的子單元是結(jié)構(gòu)完全相同的三相三線VIENNA變換器；采用的開(kāi)關(guān)管為全控型電力半導(dǎo)體器件，可以實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)。

由上述二級(jí)級(jí)聯(lián)的三相VIENNA變換器拓?fù)涞臉?gòu)造思路，可以得到由6個(gè)三相VIENNA變換器子單元構(gòu)成的三級(jí)級(jí)聯(lián)的三相三線VIENNA變換器，具體連接方式為：A相輸入電感L_a1的輸出端A與A1相連，B1通過(guò)電感與A2相連，B2通過(guò)電感與A3相連，B3與B相輸入電感L_b3的輸出端B相連，C3通過(guò)電感與B4相連，C4通過(guò)電感與B5相連，C5與C相輸入電感L_c5的輸出端C相連，A6通過(guò)電感與C1相連，A5通過(guò)電感與C6相連，A4、C2通過(guò)電感與B6相連，如圖3所示。

根據(jù)圖3所示結(jié)構(gòu)，可畫(huà)出三級(jí)級(jí)聯(lián)三相VIENNA變換器的簡(jiǎn)化連接結(jié)構(gòu)，如圖4所示。根據(jù)圖4所示結(jié)構(gòu)，級(jí)聯(lián)三相VIENNA變換器的交流側(cè)線電壓可以表示為：

由二級(jí)級(jí)聯(lián)得到三級(jí)級(jí)聯(lián)拓?fù)涞臄U(kuò)展方法可推廣到n級(jí)級(jí)聯(lián)。對(duì)于n級(jí)級(jí)聯(lián)的三相VIENNA變換器，其交流側(cè)線電壓的表達(dá)式應(yīng)為

由式(3)可知：對(duì)于n級(jí)級(jí)聯(lián)的三相VIENNA變換器，由(3n-3)個(gè)三相VIENNA變換器模塊構(gòu)成，共需要(9n-9)個(gè)有源開(kāi)關(guān)和(6n-6)個(gè)直流輸出電容；不同模塊橋臂間的連接關(guān)系可通過(guò)該式得到，其中式中未涉及到的橋臂通過(guò)電感按一定的方式進(jìn)行連接。按上述擴(kuò)展方法得到的4級(jí)至7級(jí)級(jí)聯(lián)的三相VIENNA變換器的拓?fù)浜?jiǎn)化連接圖分別見(jiàn)圖5—圖7。

本發(fā)明具有如下有益效果：

①由于本發(fā)明的三相級(jí)聯(lián)型VIENNA變換器是通過(guò)三相輸入電源的線電壓間級(jí)聯(lián)而構(gòu)成，不僅可以繼承VIENNA變換器的以下優(yōu)點(diǎn)：能夠?qū)崿F(xiàn)單位功率因數(shù)控制；功率器件上的電壓應(yīng)力為直流母線電壓一半，可以使用低壓的有源開(kāi)關(guān)管和快恢復(fù)二極管；電感電流連續(xù)；功率密度高，輸入電流紋波降低，從而電感體積減?。徽髌鞒尸F(xiàn)電阻特性，電壓不平衡及缺相條件下仍然可以工作；而且還可以利用三相輸入線電壓級(jí)聯(lián)疊加的連接方式以進(jìn)一步降低開(kāi)關(guān)管的電壓應(yīng)力，提升電壓等級(jí)，使該變換器適合應(yīng)用在高壓大功率等級(jí)場(chǎng)合；且直流側(cè)可以輸出相同或者不同的電壓，能夠同時(shí)為多路負(fù)載供電。

②由電路結(jié)構(gòu)可知，采用三個(gè)模塊級(jí)聯(lián)的三相全控型級(jí)聯(lián)H橋整流器每相需要三個(gè)單相H橋級(jí)聯(lián)組成，每個(gè)H橋需要4個(gè)全控型電力半導(dǎo)體器件，總共需要36個(gè)全控型電力半導(dǎo)體器件；全部應(yīng)用全控型電力半導(dǎo)體器件采用同樣三相橋線電壓級(jí)聯(lián)的三相整流器由三個(gè)三相橋整流模塊級(jí)聯(lián)組成，每個(gè)模塊需采用6個(gè)全控型電力半導(dǎo)體器件，總共需要18個(gè)全控型電力半導(dǎo)體器件；而本發(fā)明所提出的級(jí)聯(lián)整流器在級(jí)聯(lián)模塊數(shù)相同時(shí)(例如均為三個(gè)模塊級(jí)聯(lián))只需9個(gè)全控型電力半導(dǎo)體器件，與三相全控型級(jí)聯(lián)H橋整流器相比，可以少用27個(gè)全控型電力半導(dǎo)體器件，與全部應(yīng)用全控型電力半導(dǎo)體器件采用同樣三相橋線電壓級(jí)聯(lián)的三相整流器相比，則少用一半的全控型電力半導(dǎo)體器件，且每個(gè)全控型電力半導(dǎo)體器件的耐壓要求降低一半，從而可降低變換器制作的成本及體積。

③該變換器不僅可以采用傳統(tǒng)的三相靜止坐標(biāo)系下電流相位實(shí)時(shí)跟蹤電壓相位的雙閉環(huán)控制，即每個(gè)橋臂電流都有電流環(huán)的控制方法，本發(fā)明還提出兩種更簡(jiǎn)單更優(yōu)化的控制方法以實(shí)現(xiàn)交流電流對(duì)電源相位的跟蹤，實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)運(yùn)行，以及直流側(cè)的多路穩(wěn)定輸出，既可滿足實(shí)際工程中對(duì)電流總諧波畸變THD≤5％的要求，又可降低級(jí)聯(lián)變換器控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。三種控制方式優(yōu)缺點(diǎn)明顯，工程應(yīng)用中可根據(jù)控制要求和參數(shù)要求進(jìn)行選擇。

④本發(fā)明保持了傳統(tǒng)級(jí)聯(lián)型變換器的優(yōu)點(diǎn)：每個(gè)變換器子單元的結(jié)構(gòu)相同，容易進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)、調(diào)試、安裝等。開(kāi)關(guān)器件電壓應(yīng)力低以適合應(yīng)用在高壓大功率等級(jí)場(chǎng)合。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為二級(jí)級(jí)聯(lián)三相VIENNA變換器電路拓?fù)洌?/p>

圖2為二級(jí)級(jí)聯(lián)三相VIENNA變換器的簡(jiǎn)化連接結(jié)構(gòu)圖；

圖3為三級(jí)級(jí)聯(lián)三相VIENNA變換器電路拓?fù)洌?/p>

圖4為三級(jí)級(jí)聯(lián)三相VIENNA變換器的簡(jiǎn)化連接結(jié)構(gòu)圖；

圖5為四級(jí)級(jí)聯(lián)三相VIENNA變換器的簡(jiǎn)化連接結(jié)構(gòu)圖；

圖6為五級(jí)級(jí)聯(lián)三相VIENNA變換器的簡(jiǎn)化連接結(jié)構(gòu)圖；

圖7為六級(jí)級(jí)聯(lián)三相VIENNA變換器的簡(jiǎn)化連接結(jié)構(gòu)圖；

圖8為二級(jí)級(jí)聯(lián)三相VIENNA變換器第一種控制方法控制框圖；

圖9為二級(jí)級(jí)聯(lián)三相VIENNA變換器第二種控制方法控制框圖；

圖10為二級(jí)級(jí)聯(lián)三相VIENNA變換器第三種控制方法控制框圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式和工作原理做進(jìn)一步的描述：

如圖1所示，本發(fā)明的三相線電壓級(jí)聯(lián)VIENNA變換器，其特征在于，其二級(jí)級(jí)聯(lián)拓?fù)浒?/p>

星形連接且不帶中性線的三相輸入電源u_a、u_b、u_c；

九個(gè)與每相橋臂串聯(lián)的輸入升壓電感L_a1、L_b1、L_c1，L_a2、L_b2、L_c2，L_a3、L_b3、L_c3，其電感值相同，三個(gè)與三相電源連接的升壓電感的輸出端，分別記為A、B、C；

三個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的三相三線VIENNA變換器，三個(gè)三相VIENNA變換器對(duì)應(yīng)相上下兩橋臂的左側(cè)連接點(diǎn)分別記為A1、B1、C1，A2、B2、C2和A3、B3、C3；每個(gè)三相三線VIENNA變換器是由3個(gè)雙向功率開(kāi)關(guān)K_A、K_B、K_C，六個(gè)快速整流二極管D_af+、D_af-、D_bf+、D_bf-、D_cf+、D_cf-，兩組串聯(lián)聯(lián)接的輸出電容C_f1、C_f2和一個(gè)電阻負(fù)載R組成的；每個(gè)雙向功率開(kāi)關(guān)由四個(gè)二極管和一個(gè)開(kāi)關(guān)管組成，有四個(gè)結(jié)點(diǎn)，上下兩個(gè)結(jié)點(diǎn)分別接D_{(a、b、c)f+}的陽(yáng)極和D_{(a、b、c)f-}的陰極，左結(jié)點(diǎn)為上下兩橋臂的左側(cè)連接點(diǎn)Ai、Bi、Ci，右節(jié)點(diǎn)接直流輸出電容C_f1、C_f2的中點(diǎn)，將D_{(a、b、c)f+}的陰極、D_(a、b、c)f-的陽(yáng)極與串聯(lián)的輸出電容C_f1、C_f2和電阻負(fù)載R并聯(lián)連接；

三個(gè)三相VIENNA變換器的六個(gè)輸出電容分別記為C_af1、C_af2、C_bf1、C_bf2、C_cf1、C_cf2；三個(gè)負(fù)載電阻分別記為R₁、R₂、R₃；三組直流輸出電壓分別記為U_O1、U_O2、U_O3；六個(gè)輸出電容的電壓值分別記為u_dc1、u_dc2、u_dc3、u_dc4、u_dc5、u_dc6；三個(gè)三相VIENNA變換器是通過(guò)輸入側(cè)的線電壓級(jí)聯(lián)在一起的，具體連接方式為：A相輸入電感L_a1的輸出端A與A1相連，B1通過(guò)升壓電感L_b1、L_a2與A2相連，B2與B相輸入電感L_b2的輸出端B相連，C2通過(guò)升壓電感L_c2、L_b3與B3相連，C3與C相輸入電感L_c3的輸出端C相連，A3通過(guò)升壓電感L_a3、L_c1與C1相連。如圖1所示。

為以下分析本發(fā)明的工作原理及其性能特點(diǎn)方便，現(xiàn)做如下假設(shè)：三相電源的內(nèi)阻為0；每個(gè)子模塊元件參數(shù)完全相同，且開(kāi)關(guān)均為理想開(kāi)關(guān)；各相輸入升壓電感和輸出濾波電容相等，記為L(zhǎng)_a1＝L_b1＝L_c1＝L_a2＝L_b2＝L_c2＝L_a3＝L_b3＝L_c3＝L，C_af1＝C_af2＝C_bf1＝C_bf2＝C_cf1＝C_cf2＝C，且不存在等效電阻；三個(gè)負(fù)載電阻阻值相等，記為R₁＝R₂＝R₃＝R。

級(jí)聯(lián)的三個(gè)三相VIENNA變換器對(duì)應(yīng)相的有源開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別記為S_A1、S_B1、S_C1；S_A2、S_B2、S_C2；S_A3、S_B3、S_C3；有源開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)為0，關(guān)斷時(shí)為1。

在三相輸入平衡時(shí)，結(jié)合假設(shè)條件可得三個(gè)三相VIENNA變換器的輸出電壓平均值相等，設(shè)為U_O1＝U_O2＝U_O3＝U_O。忽略三相VIENNA變換器的中點(diǎn)電位波動(dòng)，認(rèn)為每個(gè)直流輸出電容上的電壓相等，設(shè)為u_dc1＝u_dc2＝u_dc3＝u_dc4＝u_dc5＝u_dc6＝u_dc＝U_O/2。再由電路連接方式，可得級(jí)聯(lián)三相VIENNA變換器交流側(cè)的輸入線電壓為：

在理想狀態(tài)下，圖1所示變換器輸出的三個(gè)相電流對(duì)稱，假設(shè)其表達(dá)式如(5)所示，其中I為其有效值。

對(duì)圖1，由KCL及不同模塊間的連接關(guān)系可得

若對(duì)級(jí)聯(lián)三相VIENNA變換器的每個(gè)子模塊采用同步控制，且交流側(cè)三相電流對(duì)稱,由圖2可知其內(nèi)環(huán)電流i_a3、i_b1、i_c2的基波分量之和為0，即有

i_a3+i_b1+i_c2＝0 (7)

由式(5)—(7)可得每個(gè)子模塊的三個(gè)橋臂電流的表達(dá)式如(8)所示。

根據(jù)VIENNA變換器的工作原理，級(jí)聯(lián)三相VIENNA變換器交流側(cè)的輸入線電壓式(4)可以進(jìn)一步描述為：

其中，為符號(hào)函數(shù)。

由式(8)可知，i_a1、i_b2、i_c3；i_b1、i_c2、i_a3；i_a2、i_b3、i_c1三相對(duì)稱，依次相差120°，由式(9)易見(jiàn)，當(dāng)S_A1、S_B2、S_C3；S_B1、S_C2、S_A3；S_A2、S_B3、S_C1依次相差120°時(shí)，即可使變換器正常工作，輸出三相對(duì)稱的線電壓。

為了實(shí)現(xiàn)交流電流對(duì)電源相位的跟蹤，實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)運(yùn)行，以及直流側(cè)的多路穩(wěn)定輸出，該變換器可以采用三種不同的控制方法進(jìn)行控制以達(dá)到不同的控制要求：

第一種控制方法采用的是三相靜止坐標(biāo)系下電流相位實(shí)時(shí)跟蹤電壓相位的雙閉環(huán)控制，由一個(gè)電壓環(huán)與每個(gè)模塊每相電流環(huán)即9個(gè)電流環(huán)組成，如圖8所示。電壓環(huán)是將實(shí)際的級(jí)聯(lián)VIENNA變換器的直流側(cè)電壓輸出和與直流電壓給定信號(hào)比較后送入PI調(diào)節(jié)器，輸出為直流電流信號(hào)i_d，第一個(gè)模塊的電流環(huán)將i_d與相應(yīng)的A相相電壓，AB相、CA相線電壓相位相同的正弦信號(hào)相乘，得到A相變換器的三個(gè)交流電流的指令信號(hào)第二個(gè)模塊的電流環(huán)將i_d與相應(yīng)的AB相線電壓、B相相電壓、BC相線電壓相位相同的正弦信號(hào)相乘，得到B相變換器的三個(gè)交流電流的指令信號(hào)第三個(gè)模塊的電流環(huán)將i_d與相應(yīng)的CA相線電壓、BC相線電壓、C相相電壓相位相同的正弦信號(hào)相乘，得到C相變換器的三個(gè)交流電流的指令信號(hào)與實(shí)際電流信號(hào)比較后送入PI調(diào)節(jié)器，輸出與三角波比較，生成9個(gè)有源開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)S_A1、S_B1、S_C1，S_A2、S_B2、S_C2，S_A3、S_B3、S_C3，此種控制方法控制效果最好，實(shí)時(shí)性最優(yōu)，可以實(shí)現(xiàn)三相電流有源功率因數(shù)校正，三個(gè)模塊每個(gè)橋臂電流正弦化，總諧波畸變率THD≈1.5％，但 控制方式最為復(fù)雜，需要9個(gè)電流環(huán)。

第二種控制方法是第一種控制方法的優(yōu)化，如圖9所示，電壓環(huán)控制相同，只需第一個(gè)模塊的三個(gè)電流環(huán)產(chǎn)生三個(gè)交流信號(hào)與實(shí)際電流信號(hào)比較后送入PI調(diào)節(jié)器，輸出與三角波比較，生成A1、B1、C1相有源開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)S_A1、S_B1、S_C1；將S_A1、S_B1、S_C1依次延時(shí)120°(T/3)，作為B2、C2、A2相有源開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)S_B2、S_C2、S_A2；依次延時(shí)240°(2T/3)，作為C3、A3、B3相有源開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)S_C3、S_A3、S_B3，此種控制方法控制效果良好，控制方式更優(yōu)化，減少了6個(gè)電流環(huán)，并且也可以實(shí)現(xiàn)三相電流有源功率因數(shù)校正，三個(gè)模塊每個(gè)橋臂電流正弦化，總諧波畸變率THD≈3.1％。

第三種控制方法如圖10所示，也只需要3個(gè)電流環(huán)，但是與前兩種方法的電流環(huán)不同，第三種控制方法第一個(gè)模塊的電流環(huán)將i_d分別與A相、B相、C相相電壓相位相同的正弦信號(hào)相乘產(chǎn)生三個(gè)交流信號(hào)與實(shí)際電流信號(hào)比較后送入PI調(diào)節(jié)器，輸出與三角波比較，生成A1、B1、C1相有源開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)S_A1、S_B1、S_C1；S_A1、S_B1、S_C1即可作為第二個(gè)和第三個(gè)模塊的有源開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，S_A1＝S_A2＝S_A3，S_B1＝S_B2＝S_B3，S_C1＝S_C2＝S_C3。此種控制方式最簡(jiǎn)單，只需3個(gè)電流環(huán)，且無(wú)需延時(shí)環(huán)節(jié)，控制效果良好，可以實(shí)現(xiàn)三相電流有源功率因數(shù)校正，總諧波畸變率THD≈4.3％，但是每個(gè)模塊不與相電壓相連的兩個(gè)橋臂上的電流無(wú)法實(shí)現(xiàn)正弦化，即整個(gè)變換器中存在環(huán)流，對(duì)變換器的穩(wěn)定性造成不良影響。

三種控制方法都可以實(shí)現(xiàn)交流電流對(duì)電源相位的跟蹤，實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)運(yùn)行，以及直流側(cè)的多路穩(wěn)定輸出，都可滿足實(shí)際工程中對(duì)電流總諧波畸變THD≤5％的要求，但是控制系統(tǒng)復(fù)雜性與實(shí)時(shí)性，以及控制效果不同，工程應(yīng)用中可根據(jù)控制要求和參數(shù)要求進(jìn)行選擇。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，還可以再做出適當(dāng)推演、等同變換、改進(jìn)等，但在不脫離本發(fā)明構(gòu)造思路的前提下，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。