新型AC-DC变换器：等面积伏秒积分PWM调制技术探索

"新型AC-DC变换器及其PWM调制技术 (1988年) - 北方交通犬学学报 第3期 汤专玉鹏, 郝荣泰" 这篇1988年的论文介绍了无中间滤波电容的新型单相AC-DC变换器设计和一种称为等面积伏秒积分PWM调制技术。AC-DC变换器常用于将交流电转换为直流电，而传统的变换器通常需要一个中间滤波电容来减少谐波和脉动。然而，这种新型变换器的创新之处在于省去了这个组件，从而减少了系统的体积和重量。 等面积伏秒积分PWM调制技术是一种优化的PWM（脉宽调制）策略，它的目标是减小输出电流脉动率和输出电压的谐波含量。PWM调制是通过调整开关元件（如晶体管）的导通和截止时间来控制输出电压平均值的技术。在等面积伏秒积分PWM调制中，开关器件的开通和关断时间被精心设计，使得在每个工频周期内，负载上累积的电压面积（伏秒）保持恒定。这种方法可以有效地抑制低次谐波，特别是第2次和第4次谐波，显著改善输出电压波形。 论文通过与传统桥式整流电路的对比，展示了采用等面积伏秒积分PWM调制技术的优势。在相同的负载条件下，变换器的输出电压第2次谐波分量降低了97%，第4次谐波分量降低了49%，同时输出电流脉动率也降低了约40%。这些改进意味着更纯净的直流输出，这对于电源质量和设备的长期运行至关重要。 实验结果证实了这种新型变换器和调制方法的有效性，特别适用于小功率的AC-DC变换系统。尽管文章没有提供具体的实验细节，但可以推断，这种技术在实际应用中能够提高电源效率，减少电磁干扰，并可能降低对滤波元件的需求，从而降低成本和体积。 这篇论文贡献了一种更为高效和紧凑的AC-DC转换解决方案，利用等面积伏秒积分PWM调制技术实现了输出电压和电流的显著优化，对于当时的电源设计领域具有重要的理论和实践意义。