A High Power Factor Hybrid three-phase Rectifier with Regenerative Capability

Abstract

This paper presents theoretical analysis and experimentation of a hybrid three-phase rectifier suitable for medium and high power applications. The hybrid rectifier is formed by the parallel connection of a threephase diode bridge rectifier cascaded by a DC-DC boost converter and a bidirectional boost-type three-phase PWM rectifier. The proposed rectifier is capable of providing sinusoidal input currents, DC output voltage control and regenerative power flow. Furthermore, the parallel association of different three-phase rectifier topologies provides power distribution, allowing the use of lower cost switches. The principle of operation, the theoretical analysis, the control scheme, simulation and experimental results from a 20-kW prototype are presented. The prototype was designed for a 380V of input voltage, 700V of output voltage and switching frequency of 10kHz.

Retificador Híbrido de Alta Potência com Reduzida DHTI Utilizando Conversor Boost para Promover Alta Suportabilidade a Afundamentos de Tensão

“…Entretanto, é importante enfatizar que, mesmo com elevado fator de potência (FP), reduzida distorção harmônica total de corrente (DHT I ) e capacidade de regeneração de energia, os elevados custos envolvidos fazem com que o emprego destes conversores seja proibitivo para a maioria das aplicações [3], [12], [13]. Com o intuito de compensar os elevados custos através do aumento de rendimento, em [16], onde conceito semelhante ao do retificador híbrido [17]- [19] em foco neste trabalho é aplicado, uma topologia alternativa de retificador PWM bidirecional é apresentada. No que se refere aos retificadores PWM unidirecionais, como por exemplo, os apresentados em [20] e [21], apesar do reduzido número de interruptores, estes apresentam como principais desvantagens a reduzida capacidade de promover suportabilidade a afundamentos de tensão e o baixo rendimento alcançado, ambos em condição nominal de carga, principalmente em aplicações de alta potência (acima de 1 kW).…”