基于SVPWM的航空高功率因数整流器设计

现代飞机越来越多地采用电力作动技术，大量先进机载用电设备的应用使得飞机供电系统容量迅速增加。传统的变压和非线性负载的大量使用使电网中电流谐波含量较高，对飞机供电系统和供电质量造成很大影响。消除电网谐波污染、提高的功率因数是电力电子领域研究的热点。空间矢量PWM()控制具有直流侧电压利用率高、动态响应快和易于数字化实现的特点。本文采用空间矢量技术对三相电压型进行研究，使其网侧电压与电流同相位，从而实现整流。

1 空间矢量控制技术
控制技术通过控制不同开关状态的组合，将空间电压矢量V控制为按设定的参数做圆形旋转。对任意给定的空间电压矢量V均可由这8条空间矢量来合成，如图1所示。任意扇形区域的电压矢量V均可由组成这个区域的2个相邻的非零矢量和零矢量在时间上的不同组合来得到。这几个矢量的作用时间可以一次施加，也可以在一个采样周期内分多次施加。也就是说，通过控制各个基本空间电压矢量的作用时间，最终形成等幅不等宽的PWM脉冲波，使电压空间矢量接近按圆轨迹旋转。主电路功率开关管的开关频率越高，就越逼近圆形旋转磁场。

为了减少开关次数，降低开关损耗，对于三相VSR某一给定的空间电压矢量，采用图2所示的合成方法。在扇区I中相应开关函数如图3所示。零矢量均匀地分布在矢量的起、终点上，除零矢量外，由V1、V2、V4合成，且中点截出2个三角形。一个开关周期中，VSR上桥臂功率开关管共开关4次，由于开关函数波形对称，谐波主要集中在整数倍的开关频率上。