用于更多电动飞机的三相混合整流器及对称直流母线：基于控制器硬件在环技术的设计与验证

《IEEE Open Journal of Power Electronics》：Three-Phase Hybrid Rectifier with Symmetric DC-bus for More Electric Aircrafts: Design and Validation using Controller Hardware-in-the-Loop

　　

摘要：

近年来，飞机的电力消耗显著增加。更多电气化飞机（MEA）计划用电动马达和泵替代许多液压和气动系统。实现MEA概念的关键技术是电力电子技术。在这方面，本文提出了一种具有对称直流母线（TPHR-SDCB）的三相混合整流器方案。其主要目标是取代现有的自耦变压器整流器单元（ATRU）。该电路拓扑基于简单的二极管桥式整流器单元（DBRU）以及与两个半桥谐振LLC转换器（Boost PFC+LLC）相结合的四线式升压PFC转换器。所提出的混合架构的优势在于系统重量减轻和效率提高，因为Boost PFC+LLC仅处理额定功率的15%左右。因此，由于半导体承受的热应力减小，系统的可靠性和稳定性也得到了提升。该转换器可以从三相230V交流电输出对称的±270V直流电（540V直流电）。文中给出了一个30千瓦的设计示例，并使用控制器硬件在环（C-HIL）平台对系统性能进行了评估。