大多数电力转换器需要输入和输出电容滤波器,其目的是平滑的电压,抑制开关噪声。然而,覆盖低频范围需要巨大笨重且不可控制的大容量电容器,这对一些电力电子转换器的使用和推广带来了严重的挑战。随着新能源、电力交通和高效直流照明的发展,对高可靠性和轻量化电力转换器的需求日益增长,同样对电解电容使用提出新的要求。因此,纹波消除器应运而生,而虚拟无穷大电容器(Virtual Infinite Capacitor,VIC)则是纹波消除器中的一种。由于VIC可以抑制随机电压波动,无需事先假设电流范围,同时通过电荷控制器可以对电荷进行控制保证了电压的平滑,故本文针对VIC进行研究。然而,传统基于滑模变结构的VIC控制策略测量参数较多,导致VIC的成本增加,可靠性降低。同时VIC与功率因数校正器(Power Factor Correction,PFC)电路之间需要协调控制,导致功率因数降低,从而制约了VIC的应用。针对以上问题,本文研究的具体工作如下:(1)分析纹波消除器和VIC的原理。对近年来纹波消除器的几种结构和方案进行分析,对VIC的几种应用进行分析。分析VIC和电荷控制器的工作原理,采用传统滑模变结构控制策略对VIC进行控制。最后,搭建基于滑模变结构的含VIC的PFC控制策略仿真模型,并验证VIC原理的正确性。(2)提出一种重构积分滑模变结构的控制策略。以双向Buck/Boost变换器为例,分析了滑模变结构控制和PI控制VIC的工作原理,提出一种重构积分滑模变结构控制策略。通过对VIC原理分析建立变结构模型,以此为基础进行了公式推导和等效替换,构建新的滑模切换面,并提出了积分重构观测器取代物理传感器用于电流采样。最后,用Matlab仿真进行三种控制策略对比验证其可行性和有效性。(3)提出一种电压跟随式恒定占空比控制策略。以电压跟随器代替传统VIC的电荷控制器,实现对VIC与PFC电路之间的解耦控制。然后在研究电网的功率及与电压纹波、电容关系的基础上,对电压跟随式恒定占空比控制策略进行分析。最后构建电压跟随式恒定占空比控制策略的VIC仿真模型,验证控制策略的正确性。(4)搭建半实物仿真平台。搭建了含VIC的FPC半实物平台,输入35VAC输出45VDC,功率为68W,验证VIC原理的正确性。