复合控制单相直流侧串联型有源电力滤波器

杜 雄 周雒维 李子东

（重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室 重庆 400030）

1 引言

单相交流电源给直流负载供电时，常采用二极管整流桥先将交流电整流成直流电，然后通过后级DC-DC 变换器给负载供电。单相整流桥的非线性特性会在交流输入端产生丰富的谐波电流。为了抑制输入电流谐波，通常需要对整流桥进行谐波治理。单相功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)是一种常用的治理谐波方法，多种单相PFC 方案可实现输入电流波形畸变校正，但却需处理全部负载功率。为了减小谐波治理单元处理的功率，可采用有源电力滤波器（Active Power Filter,APF）仅补偿单相整流桥负载产生的谐波。为了简化APF的电路结构，降低成本，文献[1-3]特别针对整流桥负载研究了单相和三相直流侧并联型有源电力滤波器，该直流侧APF 将传统的APF 由并联在交流电网移到整流桥的直流侧，使APF 由在电压、电流四象限运行简化到两象限运行，电路复杂度大为降低。文献[2，3]进一步将并联型直流侧APF 拓展到三相系统。由于并联型APF 结构对电流源型谐波负载的补偿性能好，而串联型对电压型谐波源负载补偿特性好的特点[4]，针对单相整流桥输出采用大电容滤波的电压源型谐波负载工况，文献[5]研究了直流侧并联型APF的对偶结构，单相直流侧串联型有源电力滤波器。该结构可更好地满足单相电容滤波型整流负载的谐波治理要求，同时具有处理部分功率和降压输出的特点。

文献[5]中对单相直流侧串联型APF 采用滞环控制，但滞环控制具有变频的缺点，给滤波器的设计带来困难；……