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🔥 内容介绍
一、引言
在现代电力电子技术领域，单相 PWM 整流器因其能够实现高功率因数运行以及低谐波污染等优点，在众多电气设备中得到了广泛应用。本文基于 PI + PR 双闭环控制策略，结合双极性 SPWM 调制方式，对单相 PWM 整流器进行仿真研究，旨在实现功率因数大于 0.999 且稳态时 THD 谐波含量均值约为 0.44%（小于 1%）的高性能目标。
二、系统控制策略
（一）双闭环控制结构
三、双极性 SPWM 调制策略
双极性 SPWM 调制是通过比较参考信号与三角载波信号来控制整流器开关器件的通断。在每个载波周期内，当参考信号大于三角载波信号时，对应开关器件导通；反之则关断。由于采用双极性调制，输出电压波形在正、负电平之间切换，能够有效降低谐波含量。
设三角载波信号为 uc，频率为 fc，幅值为 Ac。参考信号 uref 由电压外环 PI 控制器输出 Uq∗ 和电流内环 PR 控制器输出 Up∗ 经过一定的运算得到。在一个载波周期 Tc=1/fc 内，当 uref>uc 时，开关器件导通，输出电压为正电平；当 uref<uc 时，开关器件关断，输出电压为负电平。通过这种方式，产生的 PWM 波形可以精确地控制整流器的输出，实现高功率因数运行和低谐波畸变。