1 引言

　　三相 PFC 整流器的控制主要有半解耦和全解耦兩大類，主流的控制算法有基于 d-q 解耦的空間矢量調制，遲滯比較算法和單周期控制等。空間矢量調制要求對輸入電壓進行d-q 解耦控制算法復雜，需采用數字信號處理器DSP 才能實現。而遲滯比較算法的開關頻率不恒定，對輸入和輸出的干擾比較大，需要比較大的電感和電容作為濾波元件。

　　分析了基于單周期控制技術的雙并聯升壓型三相 PFC 整流器在電網電壓不對稱時輸入電流跟蹤輸入電壓不良的問題，提出了一種有效的改進措施，通過計算相電壓不對稱系數，對占空比計算公式進行修正，以消除不對稱電壓對輸入電流波形跟蹤不良的影響，使每相電流均和各自的電壓同相，從而實現單位功率因數和低電流畸變。在任意時刻，該整流器只需要兩個開關管工作在高頻狀態，從而使開關管的總體損耗程度進一步降低。最后通過硬件實驗驗證了該控制策略的正確性。

　　2 系統結構和狀態方程

　　圖 1 給出了雙并聯升壓型三相整流器的主電路原理圖。另外，圖2 還給出了輸入電壓b 相幅值減少20% ,c 相相位滯后30 °時三相電壓的波形，并按虛線劃分為六個區間。須注意的是，輸入電壓不對稱的情況不同，其分區點也可能不同，分區點由各相非零序電壓瞬時最大幅度區分點所確定。依據六階段PWM 控制技術原理，三相整流器可以通過在線性周期的每一區間內控制兩個開關的通斷來實現單位功率因數。

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　　圖1 雙并聯升壓型三相整流器主電路拓撲圖

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　　圖2 b相幅值減小20% ，c相滯后30 ° 時三相電壓的波形圖

　　在開始詳細分析前，假設輸入電壓為正弦波，三相電路參數對稱，功率元器件的正向阻抗和其他寄生參數忽略不計。以圖1 的主電路輸入如圖2 所示的電壓為例，在區間I 內，開關Sb 一直處于導通狀態，只對開關Sa 和Sc 進行控制，此時三相整流器可以解耦為如圖3 所示的雙并聯升壓型拓撲結構。

　　圖中 Vp 、Vn 為不同區間所對應的電壓，Lp、 Ln 和Lt 為不同區間所對應的電感，Tp、 Tn 為不同區間所對應的主控開關，dp 、dn 為主控開關的占空比。由于PWM 開關頻率遠高于電網頻率，因此，在一個開關周期內，各電感的電壓平均值為零，運用回路電流法和節點電壓法對各種開關狀態進行分，析可得出：

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　　和

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　　從而推導出

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　　其中

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　　可以證明，式1 在任意區間的兩種開關順序都成立，并且只要電路工作在連續導通的模式，該等式即能準確反映出穩態電路的輸入電壓、輸出電壓和占空比三者之間的固定關系，與所采用的控制方案無關。因此式1 即為該整流器的狀態方程。