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近年来,随着电力电子技术的迅速发展,在电力电子领域内对系统多种性能要求的提高,使得以往追求系统单性能最优不再满足发展需求,采用先进的技术和方法提高电力电子装置的综合性能变得越来越重要。相对于传统的二极管桥不控整流器和可控PWM整流器,无源整流器和有源整流器并联构成新型整流器装置——混合整流器,融合了二极管桥式整流器的低成本,高效率和可靠性好的优点和PWM整流器低谐波电流扰动,高功率因数运行的优势,研究混合整流器多性能指标之间的优化显得格外重要。本文针对五种不同拓扑结构的混合整流器进行性能指标之间的多目标优化,主要从以下几个方面对混合整流器多目标优化展开了分析和研究。1.分析五种混合整流器拓扑结构,即串联Boost型变换器三相二极管桥整流器和五种不同结构的PWM整流器。以三电平单向性Vienna型混合整流器为研究目标,分析工作原理。建立功率分配数学模型和混合整流器电流、电压反馈控制策略。2.针对第一章提出的拓扑结构,分析得出开关管和二极管的电流应力计算公式。建立组成混合整流器的无源器件,EMI滤波器,半导体模块,散热器以及辅助元器件的损失、体积和重量模型,并给出各个模块模型的参数表。3.提出求解模型的NSGA-II算法,结合建立的元器件数据库,求解混合整流器各模块的数学模型,得出各模块的参数数据。4.定义混合整流器性能指标:相对效率、功率密度、功率质量比、相对开关和导通损失、半导体芯片相对面积等,依据模型求解出的数据绘出不同开关频率性能指标之间关系图和比较图。当在不同开关频率时,根据模型求解的数据和性能指标比较图,综合比较五种不同拓扑结构的混合整流器系统性能指标,得出三电平单向Vienna型混合整流器(3LVHR)系统性能最优。