Vienna整流器工作原理资料讲解.docx

Vienna整流器工作原理
Vienna整流器拓扑结构如图 1所示［6］,主要由可控功率开关器件 (IGBT)和功率二极管组成，其中每相桥臂包含 2个可
控功率开关器件和 4个功率二极管
卫・1曲 佻I掘
圈I 3 in™整流器拓扑结构
以A相为例分析Vienna整流器的工作原理。当功率开关器件 Sal、Sa2均开通时,A相输入端u被钳位于直流母线
中点o,此时电压uuo=0,如图2(a)、(b)所示;当功率开关器件 Sa1、Sa2均关断时 此时电压uuo=udc/2或者uuo=-udc/2(udc 为直流母线电压),电压极性决定于 A相电流的极性：若电流极性为正,A相输入端u经二极管Da2、Da1和直流母线正 极相连，则uuo=udc/2;若电流极性为负,A相输入端u经二极管Da3、Da4和直流母线负极相连，则uuo=-udc/2,如图2(c)、
(d)所示。B、C相桥臂的分析与 A相相同
正極性电流邇路
(h) 均开週赋
负极性电施跻
正极性唱流逋歸
Cd) 均关贖时.
负极性电流邇站
比相电流涼向分析
—电平 (VIENNA扑"电路扔扑如图I卫所示『因所術开关器件少* M每个功率器件虏涿受的 。 有如下优点'0 VIENNA^'构比六开黄全桥茴单*虜本低1②如舉两肯能呈都足单相流
I — I
I 2 -相5开关…电T怦C电塔
VIENNA &构比夭幵矣全桥的效率高，交流恻的滥波器爪寸比天开关全桥小，性能更好星 ③在纹波 淀的情况下* VIENNA 构输入电感的值比六开次全折的小° VIENNA的不 ，WENNA*】』卜尼一 种很有塩濮前益的制［扑0」，考Jg到vrFNNzX 构的土述特点•氓宦漲用该給构实现本课

根据直流侧储能元件可将PWM整流器分为电压型和电流型两类，电压型整流器因为 控制方法和储能效率更佳而成为研究的重点.
三相全桥PWM整流器将相控整流中的晶闸管替代为全控型器件，在电力电子领域己 经得到了广泛的应用。其拓扑结构如图1・1所示，通过控制6个全控型器件的导通关断， 获得高功率因数和低电流谐波。
电电舟
ffi 1-1三相全桥PWM整流器拓扑
Fig. 1-1 Three-phase full-bridge PWM rectifier topology
但是曲于受限于开关管的应力，该拓扑仅适用于中小功率场合，要应用于髙压大功率 场合需要进行器件串联，这样会引来器件的均压、均流等一系列问题，影响系统的可靠性C 针对两电平整流器的问题，多电平整流器开始得到关注。
1980年，日本长冈科技大学的南波江$()等人在1AS年会上最早提出中点箝 位式三电平变换器拓扑"・二极管箝位式三电平將流器用两个串联的电容将直流母线电压
分为三个电平，毎个桥臂用四个开关管串联，用一对串联托位二极管和内侧开关管并联, 实现中点箝位，形成中点耗f位变换器(Neut