脉宽调制整流电路简介
来源： 作者： 发布时间：2015-02-09 09:41:16 浏览量：2 PWM整流器的主电路拓扑结构
PWM整流器根据主电路中开关器件的多少可以分为单开关型和多开关型；根据输入电源相数可以分为单相PWM整流电路和三相PWM整流电路；根据输出要求可以分为电压源型和电流源型。下面介绍几种常见的三相PWM整流电路的拓扑结构并简要分析它们的工作特性。
2.1 三相单开关PWM整流电路
三相单开关PWM整流器的主电路拓朴结构主要有如下几种。
2.1.1 单开关Boost型（升压型）
电路如图1所示，其中输出电压恒定，工作于电流断续模式（DCM），这种电路结构简单，在PWM整流电路中应用广泛。
图1 三相单开关Boost型
2.1.2 单开关Buck型（降压型）
电路如图2所示，与升压型成对偶关系，其输出电流恒定，输出电压较低，工作于断续电流模式（DCM）。
图2 三相单开关Buck型
2.2 三相多开关PWM整流电路
三相多开关PWM整流器的主电路拓朴结构主要有如下几种。
2.2.1 六开关Boost型
亦称为两电平电压型整流器或三相桥式可逆PWM整流器。电路如图3所示，每个桥臂上的可关断开关管都带有反并联二极管，可以实现能量的双向流动。以A相为例予以说明：当A相下桥臂中的开关管导通时，A相储能电感储能；当其关断时，A相电感储能通过上桥臂的二极管向直流侧释放磁能。因此，从广义上讲，这种桥式PWM可逆整流器拓扑，仍属于升压式结构。六开关Boost型PWM整流器的特点是结构简电感器厂家单且宜于实现有源逆变，因而是目前应用和研究最为活跃的一种类型，也是多开关PWM整流电路中应用最为广泛的一种。
图3 三相多开关Boost型
2.2.2 六开关Buck型
也可称为两电平电流型整流器，电路如图4所示，直流侧电抗器一般要求很大。由于电流工字电感型变换器的特点，交流侧输入LC滤波器通常是必不可少的，以改善电流波形和功率因数。这种电路拓朴较适合于空间矢量调制，且有降压作用。其缺点是直流侧大电感内阻较大，消耗功率较大导致其效率略低于六开关Boost型。
图4 三相多开关Buck型
2.2.3 三电平PWM整流电路
一体电感在大功率PWM变流装置中，常采用拓朴结构如图5所示的升压电感三点式电路，这种电路也称为中点钳位型(Neutral Point Clamped)电路。与两点式PWM相比，三点式PWM调制波的主要优点，一是对于同样的基波与谐波要求而言，开关频率低得多，从而可以大幅度降低开关损耗；二是每个主开关器件关断时所承受的电压仅为直流侧电压的一半，因此，这种电路特别适合于高电压大容量的应用场合。不过三点式PWM可逆整流器的缺点也是显而易见的，一方面其主电路拓扑使用功率开关器件较多，另一方面，控制也比两点式复杂，尤其是需要解决中点电位平衡问题。
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