三相维也纳整流器仿真手记

三相维也纳整流器的仿真模型。 控制算法采用电压和电流双闭环控制。 外部电压环路为PI控制器，内部电流环路为bang bang滞后控制器。 网侧单位功率因数运行，电网电流谐波非常小。

最近在实验室折腾维也纳整流器的仿真模型，这拓扑结构确实有点意思。三电平结构天生自带谐波优势，配合双闭环控制玩起来挺带劲。先上张仿真拓扑简图（脑补一下）：三电平整流桥+LC滤波器，直流侧两个支撑电容稳稳分压。

电压外环的PI控制器属于经典操作，重点说电流内环的滞环控制。这玩意儿用起来比想象中暴力——直接拿电流误差和滞环宽度硬刚。代码核心就几行：

% 滞环控制核心判断 for phase = 1:3 error = i_ref(phase) - i_grid(phase); if error > hyst_width sw_state(phase) = 1; % 上管导通 elseif error < -hyst_width sw_state(phase) = 0; % 下管导通 end end

滞环宽度hyst_width这个参数调起来有讲究：宽度大了开关频率低但电流纹波大，小了反之。实测控制在3%额定电流附近效果最佳，这时候电网电流THD能压到3%以下。

PI参数整定有个小技巧：先把电流环当作纯比例控制，调出基础响应速度，再加积分项消除静差。外环带宽得比内环低个5-10倍，避免两个环路打架。仿真时看到直流电压像坐电梯似的平稳爬升到700V，那叫一个舒坦。

单位功率因数这效果不是白给的，得看电流环的跟踪能力。某次手滑把滞环宽度设大了两倍，立马看到电网电流波形开始"长毛刺"，功率因数表直接跌到0.95以下。所以这滞环控制就像走钢丝，精度和损耗得平衡好。

最后丢个仿真波形彩蛋：电网电压和电流几乎完全同相位，电流波形光滑得像德芙巧克力。拿FFT工具一扫，5次、7次谐波基本淹没在噪声里。这种干净利落的波形，强迫症看了都说好。