三相三电平VIENNA整流器的仿真分析
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2020-01-25
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三相三电平 VIENNA 整流器的仿真分析
刘平 陈希有
哈尔滨工业大学电气工程系 150001
E-mail（hhliuping@163.com）
摘 要： 该文分析了新颖的三相三电平 VIENNA 整流器的基本原理，在 MATLAB 语言和
Pspice 仿真环境下建立了仿真模型，对三电平 VIENNA 整流器进行了系统仿真。
关键词：VIENNA 整流器；SVPWM；仿真。
中图分类号:TN86 文献标识码:A
1. 引言
在三相整流器中，多采用三电平PWM整流器来减少谐波。而且大多采用的是二极管钳位
形的三电平PWM整流电路。
二极管箝位型多电平变换器的优点是便于双向功率流控制，功率因数控制方便。但电路
有以下一些不足之处：
1)需要大量钳位二极管;
2)每桥臂内外侧功率器件的导通时间不同，造成负荷不一致;
3)存在直流分压电容电压不平衡问题。
4)其开关器件较多，开关损耗大，控制复杂。
VIENNA整流器就是对二极管钳位型三电平整流器的一种改进和发展（图1）。是把钳位
二极管换成了等效开关，经分析其等效电路，它和二极管钳位型三电平整流器是等效的。而
VIENNA整流器的可控器件减为三个，大大降低了开关损耗，同时也可降低整流器的成本
[1][2][3]
。
与二极管钳位三电平整流器比较，VIENNA整流器有如下特点：
优点：1）在相同的电平数下，开关器件由12个减小为3个; 因而开关损耗小，效率高；
2）电路得到简化、可靠性更高；
3）简化了控制环节，降低成本和体积。
缺点: 1）能量只能单向传递
2）同样需要大量的二极管；
3）存在直流分压电容电压不平衡问题。
2. 工作原理
VIENNA 整流器的主电路结构如图 1 所示，其中交流侧的
L
为等值电感，起到传递能量、
抑制高次谐波和平衡桥臂终端电压和电网电压的作用；
R
为等值电阻，通常情况下较小，可
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