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分布式发电由于能充分利用洁净新能源,灵活高效的进行发电等优点,已经逐渐成为电力系统的重要研究方向。而分布式发电技术需要功率因数高,谐波污染少的大功率整流逆变系统作为其能量转换装置。并且,传统的整流装置大都采用二极管整流或相控整流,这些非线性电路存在着严重的缺点,比如存在谐波污染大、交流侧波形畸变严重、功率因数低等缺点。高功率因数整流技术能够提高网侧功率因数,减少谐波污染,国际上制订的诸如IEC1000—3—2等标准也对整流器的谐波进行了严格的限制。这更加促使人们对高功率因数整流器的研究。 本课题是国家自然科学基金项目“微型燃气轮机-高速发电机分布式发电与能量转换系统研究”中的子课题。其目的是将高速轮机发出的高频交流电能,通过高功率因数整流的方式得到稳定的直流电压,并给后级的逆变器供电,从而得到可靠稳定的交流电源。三相高功率因数整流器应用于大功率场合,其技术性高,控制复杂,研发成本高。如今的高性能、低价格数字信号处理(DSP)芯片如TI公司的TMS320LF240x为三相高功率因数整流器的设计提供了更好性能和更低价格的方案。 本论文设计了一个基于DSP全数字控制的SPWM三相桥式高功率因数整流器。主电路采用三相桥式的智能功率模块,采样得到直流输出电压,其经过电压控制环后,得到参考电流环的参考幅值,再与交流电压相位相乘得到各相电流控制环的参考值,并分别与各电流经过PI控制,最终对可关断器件进行控制。系统利用DSP芯片的高运算能力以及专门用于控制领域的丰富的外设,将实现该系统所需要的ADC采样,控制环运算,脉冲发生,故障保护等功能集成在一块芯片中,集成度高。 本课题对一个10KW等级的SPWM控制的三相桥式高功率因数整流器进行了较为系统的研究,作为子项目,其为母课题的研究提供了保障,也为高功率因数整流器领域的进一步研究铺平了道路。