三相 PWM 整流器闭环仿真技术分析
摘要：本文介绍了三相 PWM 整流器的闭环仿真技术，针对电压电流双闭环控制和输出直流电压的外环
控制进行了详细分析。包括模型中的主电路、坐标变换、电压电流双环 PI 控制器、SVPWM 控制和
PWM 发生器等关键技术。采用 matlab simulink 模型进行仿真，结果表明该方案具有较高的功率
因数和低的总谐波失真率。
关键词：三相 PWM 整流器，闭环仿真，电压电流双闭环控制，输出直流电压，SVPWM 控制，功率因
数
1. 引言
三相 PWM 整流器是一种广泛应用于交流电-直流电转换的装置。其主要应用领域包括电力系统、电动
机驱动等。在实际应用中，为了提高功率因数和减小谐波失真，往往需要进行闭环控制和仿真分析。
本文围绕这一主题展开讨论。
2. 模型介绍
三相 PWM 整流器闭环仿真模型主要由主电路、坐标变换、电压电流双环 PI 控制器、SVPWM 控制和
PWM 发生器等组成。主电路承担了交流电-直流电的转换任务，坐标变换用于将三相坐标系转换为两
相坐标系，电压电流双环 PI 控制器实现了电压和电流的双闭环控制，SVPWM 控制通过合成电压空间
矢量得到 IGBT 触发信号，PWM 发生器则产生 PWM 信号驱动 IGBT 开关。
3. 闭环控制策略
本文所提出的闭环控制策略采用了电压电流双闭环控制和输出直流电压的外环控制。在电压电流双闭
环控制中，通过电压和电流的反馈信号，经过双环 PI 控制器，实现对电流和电压的精确控制。在输
出直流电压的外环控制中，通过电压的反馈信号和外环 PI 控制器，调节输出直流电压的大小。
4. 仿真结果与分析
采用 matlab simulink 进行仿真，得到的结果显示该方案具有功率因数 1 和低的总谐波失真率仅
为 1.2%。模型输出电压为 750VDC，且升压拓扑输出电压可调节在 600～1000 之间。通过功率调节
输出电阻阻值计算功率，实现对输出功率的精确调节。
5. 逆变器设计与 SVPWM 控制
在交-直-交变压变频器中，逆变器一般采用三相桥式电路，以输出三相交流变频源。SVPWM 控制是一
种通过合成电压空间矢量来控制电机旋转的控制策略，具有比 SPWM 方式更高的直流电压利用率，高
达 15%。本模型中的 SVPWM 控制在逆变器设计中扮演重要角色。
6. 结论
