热声发电系统是利用热声发动机推动永磁直线发电机做高频往复直线运动,从而实现热能到电能的转换。热声发电技术可以实现对太阳能、工业余热及核反应堆余热等低品质热源的收集与利用,在能源危机以及环境污染日益严重的今天具有较大的发展潜力。然而由于直线发电机特殊的运行工况,其输出的电压为三相非正弦不对称波形,谐波含量高,电能的利用率较低。因此,通过选择合适的整流控制策略,对降低输入电流谐波含量和提高热声发电机输出电能的利用率具有重要意义。本文针对热声直线发电机输出的电能特性进行以下几个方面的研究:首先,在充分了解永磁直线发电机输出的电压特性及有源功率因数校正技术的基础上,提出分相整流控制策略,即组合型三相两级PFC的整流方案。分别对前后级主电路的拓扑结构及控制策略分析比较,确定前级电路采用基于平均电流控制的Boost PFC电路结构。后级电路采用带隔离变压器的移相全桥电路结构,并分析零电压开关状态的实现条件。其次,分别对前后级主电路进行设计分析,给出前后级电路中元器件相关参数的设计过程,并用Multisim仿真软件搭建前后级的硬件电路,验证前后级参数设计的合理性。然后对前后级的控制电路进行设计,选取UC3854控制芯片作为前级电路的控制器,后级移相全桥电路选用UC3895作为后级电路的控制器,并分别对两级控制电路进行参数设计,分析谐振网络的具体参数,为实现开关管零电压开关提供理论参考。最后,应用Matlab/Simulink仿真软件搭建了组合型三相两级PFC电路结构,并对有无PFC电路进行分析比较,验证所提出的分相整流控制策略在非正弦不对称电压条件下,能够实现三个单体的输入电流跟随各自输入电压,进而实现单位功率因数,提高电能的利用率。通过前后两级主从控制,可实现三相输入电流相等,获得稳定的直流电压。通过分析仿真波形,验证所设计电路的可行性及控制方案的合理性。