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三相脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation,PWM）整流器可以确保三相输入电流平衡且正弦,同时为后级用电设备提供稳定的直流电压,因此三相PWM整流器被广泛应用于对输入电流谐波、功率因数、系统效率与功率密度有苛刻要求的三相AC-DC应用场合,比如:数据和通信中心、航空电源、电动汽车充电桩、智能电网等领域。三相PWM整流器通常分为三相Boost整流器与三相Buck整流器。三相Boost整流器具有成本低、控制简单、效率高、输入电流总谐波失真（Total Harmonic Distortion,THD）小等优势,在工业界得到广泛的应用。三相Buck整流器具有输出电压范围宽、启动电流小、可靠的短路电流限制能力等优势,同样具有广泛的应用前景。然而,与三相Boost整流器相比,三相Buck整流器的效率偏低、输入电流THD略高,且功率开关器件较多,从而一定程度上限制了三相Buck整流器的使用。本文以提升三相Buck整流器的系统效率、降低输入电流THD为研究目标,从整流器拓扑结构、PWM调制策略、控制技术三个方面对三相Buck整流器进行深入的研究与优化。本文的研究工作进一步补充了三相Buck整流器的理论体系,同时为三相Buck整流器的工业应用提供参考。电力电子器件与控制技术的进步推动了三相整流器朝着高开关频率、高功率密度与高集成度方向发展。随着三相Buck整流器的功率密度的提升,寄生电容对其输入电流质量的影响也日趋严重。本文研究表明,在三相Buck整流器中,共模（Common Mode,CM）电压与寄生电容的存在,导致输入电流产生明显的高频噪声与低频畸变。本文提出了一种具有低输入电流THD的三相Buck整流器拓扑,该拓扑可以抑制CM电流流向输入侧,从而避免寄生电容对输入电流的影响,使高功率密度的三相Buck整流器具有较低的输入电流THD。本文深入讨论了寄生电容对传统三相Buck整流器工作模态、输入电流、直流侧电感电流的影响;阐述了改进型三相Buck整流器的工作模态,推导了改进型拓扑的直流侧电感电流纹波与输出电容电压纹波的表达式。本文的理论分析为改进型拓扑的实际应用提供技术指导。为了提升三相Buck整流器的效率,研究学者提出了多种三相Buck整流器拓扑及其PWM调制技术。然而,现有拓扑中桥臂的MOS管承受输入线电压,较高的电压应力限制了MOS管的选型,且不利于效率的提升。本文提出了一种具有低电压应力的三相Buck整流器拓扑及其PWM调制策略。该拓扑中桥臂MOS管的电压应力低于输入相电压峰值,MOS管的选型更容易。低压MOS管具有更低的成本、更低的导通电阻与优越的开关特性,更容易提升系统的效率、降低系统成本。本文阐述了提出拓扑的工作模态,对比分析传统三相Buck整流器拓扑与新拓扑中开关元器件的电压应力与开关损耗特性,揭示了新拓扑具有高效率的机理。本文所提出的拓扑有利于实现三相Buck整流器低成本、高效率与高功率密度特性。空间矢量调制（Space Vector PWM,SVPWM）策略直接影响三相Buck整流器输入电流THD、系统的开关损耗与直流侧电感电流纹波等重要指标。目前,航空供电系统中整流器的SVPWM调制策略研究较少。地面供电系统的输入电压频率相对固定且输入电压频率较低（50Hz/60Hz）,航空供电系统的输入电压频率波动大,且输入电压频率相对较高（360Hz～800Hz）。本文揭示了宽、高输入电压频率工况下数字控制三相Buck整流器的SVPWM调制策略存在扇区更新延迟（Sector update delay,SUD）现象,并分析了SUD现象导致三相Buck整流器输入电流THD升高、系统效率下降的机理。为了抑制SUD现象,本文提出了扇区预测算法,并分析了该算法的预测精度。通过采用该预测算法,在宽输入电压频率工况下,三相Buck整流器的输入电流THD明显降低,且效率得到了进一步提升。本文所研究的SUD现象及其解决方案是对现有的SVPWM调制策略的一种补充,进一步推进了三相Buck整流器在航空电源领域的应用。当三相输入电压平衡时,拓扑架构与SVPWM调制策略是影响三相Buck整流器输入电流THD与系统效率的主要因素。然而,在实际工作中三相输入电压经常处于不平衡状态,输入电压不平衡对三相Buck整流器的输入电流质量与系统损耗产生严重的影响。现有输入不平衡时的控制技术通常需要采用三相锁相环、正负序电压或者电流分离等技术,控制系统复杂,计算量大,对数字控制器性能要求高。本文提出了一种输入电压前馈控制技术,该控制技术不需要三相锁相环与复杂的坐标变换,同时对反馈环路的带宽要求不高。因此使用低成本、小体积的数字控制器就能够有效抑制输入不平衡时输入电流与输出电压中的低次谐波。本文提出的控制技术为三相Buck整流器的可靠运行提供了一种简单的解决方案。根据上述整流器拓扑结构、调制策略与控制技术的理论分析,论文进行了相应的仿真验证,同时搭建了实验样机平台开展了实验分析。仿真与实验结果证明了理论分析的正确性与可行性。