交流变换系统中的电压复合技术研究+文献综述(3)
望输出电压的电力电子变流装置，主要包括直接矩阵变换器和间接矩阵变换器；
③脉宽调制 AC/AC 斩波器。具有电路拓扑简单、网侧功率因数高、网侧电流谐波
含量小、变换效率高、滤波器体积和重量小、动态性能好等优点。包括 Buck、
Boost、Buck-Boost、Boost-Buck、Zeta、Sepic吹冰种电路拓扑；④脉宽调制低
频环节AC/AC 斩波器。具有低频电气隔离、电路结构简洁、双向功率流、网侧功
率因数高、变换效率高、变压器体积和重量大、音频噪声大和同频变换等特点；
⑤Buck 型高频环节 AC/AC变换器;⑥ Boost型高频环节 AC/AC变换器;⑦
Buck-Boost 型高频环节 AC/AC变换器;⑧三相AC-AC变换器，其关键技术为三相
输入电源的不对称和三相输出电压的对称性及其带不对称负载的能力； ⑨多电平
AC/AC变换器。此类技术可以用低电压等级的功率器件来实现高压 AC/AC电能变
换，还可以用较多的电平数去逼近希望的输出波形，大大改变输出波形的质量，
降低了变换器的开关频率和开关损耗；⑩Z源AC/AC斩波器。
1．3 交流变换系统的发展前景
随着石油、煤和天然气等主要能源的日益紧张，新能源的开发和利用越来越
得到人们的重视。风力发电是可再生能源发电的重要组成部分。风力发电的关键
技术—AC/DC/AC 变换和AC/AC变换技术，能将风力发电机等其他新能源转化的
变压变频交流电能变换成恒压恒频交流电能，共交流负载使用或与电网并网发电。
因此，AC/AC变换技术在新能源的开发和利用领域有着至关重要的地位。
在以变频或者恒频交流电源的二次电能变换场所，如飞机变速恒频电源（变
频变压交流电/115V 400Hz AC）、正弦交流稳压电源 (220V±20％50Hz AC/220V
50Hz AC)、交流净化电源、交流调压电源（220V 50Hz AC/电压可调的 50Hz AC）、
电力电子变换器、同频波形变换器、可再生能源发电和交流电机变频调速、调压
调速和软启动等民用和国防领域，AC/AC变换技术具有重要的应用价值和广泛的
应用前景。
1．4 交流变换系统的控制技术
当输入电源电压、负载及温度变换时，为了使 AC/AC 变换器的输出电压达到规定的静、动态性能，通常采用占空比调节控制技术。它包括脉宽调制（PWM）
和脉频调制（PFM）技术。按照反馈环路，AC/AC变换器的闭环控制可分为电压
型和电流型或线性与非线性控制技术；按照实现控制的硬件手段，AC/AC变换器
的控制可分为模拟控制和数字控制。
1.4.1 硬件技术
电力电子电路控制硬件技术的发展趋势是硬件集成化的模拟控制和硬件软
件化的全数字化控制。集成化是指将尽可能多的功能模块集成，设计为一块芯片，
从而简化电路设计，这方面的工作主要体现为各种波形发生器、3/2 变换器等，
目的在于使电力电子控制设计标准化，适合大批量定型生产。数字控制的优势在
于用微处理器实现各种复杂控制策略，硬件通用性好，具有高度的灵活性、智能
性和可移植性，适合多用途的研究开发工作。数字控制系统中微处理器的性能在
很大程度上决定整个系统的性能，一般用途的微处理器由于运算速度的限制往往
不能满足 PWM 斩波器输出电压瞬时控制的要求，微电子技术的飞速发展使得数
字控制技术实时性方面的障碍逐步得到克服，数字信号处理器 TMS320C24X 系列
既有高速运算能力，高可靠性等一般 DSP 芯片的特点，还在片内集成了如 A/D