无源脉冲倍增整流器

谐波抑制力倍增

在串联12脉冲整流器直流侧加装无源注入电路，将输入电压由12阶梯调制为24阶梯，从而显著降低输入电压和电流的谐波畸变率，满足IEEE 519标准。

Li, Quanhui · Feng, Li · Yin, Xinyu · Jinmeng, Wu · 孟凡刚

Diangong Jishu Xuebao/Transactions of China Electrotechnical Society 2023

参数信息

输入电压THD

4.4 %

输入电流THD

2.6 %

注入变压器容量占比

2 %

注入变压器容量降低幅度

15 %

技术优势

谐波大幅降低

通过直流侧注入三电平电压，输入电压由12阶梯变24阶梯，实验THD从8.6%降至4.4%，电流THD从6.5%降至2.6%。

成本极低

注入变压器容量仅约为负载功率的2%，相比之前研究降低了15%~35%，且电路仅由变压器和两个二极管组成。

结构简单可靠

无源注入电路由单相注入变压器和两个二极管组成，无需额外控制，提高了可靠性。

达到电网标准

实验结果表明，采用该策略后整流器输入电流THD降至2.6%，满足IEEE 519—1992标准。

应用场景

• 航空电源系统：抑制航空电源接口整流器的谐波，改善机载电网电能质量。
• 船舶电力系统：降低船舶电力系统中整流器的谐波污染，提高供电可靠性。
• 大功率整流：以极低成本将12脉冲升级为24脉冲特性，适用于大功率整流场合。
• 电能质量治理：通过无源注入电路显著降低输入电流THD，达到IEEE 519标准。