STM32驱动的三相高功率因数PWM整流器设计与验证

该篇论文《基于STM32的三相高功率因数整流器》发表于2011年10月的《电工技术学报》第26卷第10期，由宋建成、刘国瑞等人合作完成。文章针对传统二极管不控整流器和相控整流器在实际应用中遇到的问题，如电流波形严重失真、谐波含量大以及功率因数低下，提出了创新性的解决方案。 首先，作者构建了一种基于STM32的三相PWM（脉宽调制）整流器的低频等效数学模型。STM32是一款高性能微控制器，被广泛用于工业控制领域，其在该系统中的应用可以实现更精确、高效的电力转换。通过这种模型，研究人员能够更好地理解和分析整流器的工作特性，以便优化控制策略。 接下来，设计了一套电压和电流双闭环的PI控制器。PI控制器是一种常用的控制算法，结合比例（P）控制和积分（I）控制，能够有效地跟踪参考信号，提高系统的动态响应性和稳态精度。通过调整PI控制器的参数，作者旨在减少误差积累，确保整流器的输出性能达到高功率因数的要求。 为了实现高功率因数，作者制定了合理的PWM控制策略。PWM技术通过改变脉冲宽度来调节输出电压，从而实现对电流的有效控制。通过精心设计的控制策略，整流器的交流侧电压和电流波形趋于同相，显著提高了功率因数，这意味着输入到电网的能量利用率大大提高，减少了无功功率的消耗。 最后，论文通过实验验证了所提出的整流器模型、控制器和控制策略的有效性。实验结果显示，设计的整流器在实际运行中具有良好的性能，证明了PI控制器的稳定性以及控制策略的合理性。 这篇论文主要关注的是利用STM32技术改进三相整流器的性能，特别是通过PWM技术和精密控制策略来提升功率因数，以满足现代工业应用对于高效、清洁电力转换的需求。这对于电力电子设备的设计者和工程师来说，具有重要的实践指导意义。