曹栖源，陈汝兵

（1.成都七中 林荫校区，四川 成都610041；2.西华大学 电气与电子信息学院，四川 成都610039）

0 前言

近年来，随着我国高铁的快速发展，机车从电网中吸收电能，也就是大量的非线性负载接入电网中，将造成大量无功功率和谐波注入电网中，对电网电能质量造成严重污染，降低电网的稳定性和可靠性。因此，在交流变直流过程中希望机车网侧交流电压与电流同相，但是在传统的整流拓扑电路结构中，采用二极管不控整流电路和晶闸管相控整流，造成功率因数低、谐波成分大。随着电力电子技术的快速发展，目前PWM整流器进行AC/DC变换时能实现网侧电流正弦化，保证单位功率因数运行和能量双向流动，PWM整流技术在工程实践中得到大量运用[1]。

单相电压型PWM整流器控制方法有直接电流控制和间接电流控制两种，直接电流控制具有动态响应快、性能好等特点，但检测变量多、算法复杂。在相关文献研究的基础上[2-4]，采用算法简单的幅相控制策略，通过实时检测网侧电流和直流侧负载电压来控制整流器输入端电压基波，从而实现单位功率因数下整流和逆变的双向运行。

1 单相电压型PWM整流器

1.1 拓扑电路结构

单相电压型PWM整流器主电路主要由交流电源uN、交流电感LN、功率模块、直流侧储能电容C组成，如图1所示。LN起平衡电路电压、支撑无功功率和储存能量的作用，能量可以通过VD1～VD4（或VD2～VD3）完成从直流侧向交流侧的传递，也可经全控器件IGBT1～IGBT4（或IGBT2～IGBT3）从直流侧反馈给电网，所以PWM整流是可逆的[2]。……