基于PSCAD的矩阵变换器开关电源设计及其仿真研究

摘要

传统的开关电源电路普遍采用不可控二极管或相控晶闸管整流方式,直流侧采用大电容滤波,导致输入电流功率因数低且总谐波畸变率高.针对此问题本文将矩阵变换器理论和拓扑结构引用到开关电源设计中,对矩阵变换器控制原理进行分析,采用SVPWM技术合成开关函数,并且在电力系统仿真软件PSCAD/EMTDC下搭建了基于矩阵变换器开关电源的仿真模型,实现了矩阵变换器将低频(50Hz,三相)输入不经过直流环节直接转换到高频(10Khz,单相)交流电,再将矩阵变换器的输出先通过高频隔离变压器,然后再经过整流得到直流电压.仿真结果表明:该控制系统可确保输出电压可调和输入电流高品质,而且输入功率因数可到达1,从而将矩阵变换器和PWM技术结合起来应用到开关电源领域将具有广阔的发展前景.