AC-DC主动式整流器原理详解
AC-DC主动式整流器是一种先进的电力电子装置，广泛应用于开关电源、不间断电源（UPS）、新能源发电系统及工业设备中。与传统的被动式整流器（如二极管桥式整流）相比，主动式整流器通过使用可控半导体器件（如MOSFET或IGBT）实现对输入电流波形的精确控制，从而显著提升效率和功率因数。
1. 主动式整流的核心原理
主动式整流器的核心在于“主动”控制输入电流的相位和波形，使其与输入电压保持同相，从而实现接近1的功率因数（PF ≈ 1）。其工作原理基于以下几点：
- 实时采样与反馈控制：通过传感器采集输入电压与电流信号，并将数据送入控制器（如DSP或微处理器），实现闭环调节。
- PWM调制技术：利用脉宽调制（PWM）控制主开关管的导通与关断时间，使输入电流呈现正弦波形，减少谐波畸变。
- 零电流/零电压切换：采用软开关技术（如ZVS/ZCS），降低开关损耗，提高整体效率。
2. 与传统整流器的对比优势
相较于被动式整流器，主动式整流器具备以下显著优势：
- 高功率因数：可达到0.98以上，减少电网谐波污染。
- 能量回馈能力：在某些拓扑结构中（如双向整流），可实现能量反向传输，适用于储能系统。
- 轻量化与小型化：由于效率更高，散热需求降低，可减小散热器体积。
- 动态响应快：能快速适应负载变化，维持输出稳定。
3. 典型应用领域
主动式整流器已广泛应用于：
- 数据中心服务器电源
- 电动汽车充电桩（OBC）
- 光伏逆变器前端整流
- 工业伺服驱动器
- 医疗设备电源系统
