隨著多電/全電飛機的快速發展，機載電力電子設備和裝置大規模使用，使得飛行器的用電量急劇增加。同時，電力電子設備的大量使用也給飛機電網帶來嚴重的電能質量問題，威脅飛機安全
[1]。多脈衝自耦變壓整流器（Auto Transformer Rectifier Unit, ATRU）具有結構簡單、效率高、可靠性強等諸多優點，在航空領域有著廣泛的應用，常見的有12脈波、18脈波和24脈波以及各種改進型自耦變壓整流器。其中，18脈波ATRU不僅能很好地滿足功率因數和諧波的要求，而且其結構相對簡單，繞組形式多變，成為研究和關注的重點。
近年來，對於18脈波自耦變壓整流器的研究主要集中於37°和40°兩種移相角下輸入輸出特性、繞組結構以及不同繞組結構的優勢比較。文獻[2-7]介紹了37°移相角下，D型、P型、DP型等不同繞組結構ATRU的工作原理及實現。
文獻[8]提出了一種新型雙18脈波ATRU的拓撲結構，解決了由於製作等原因而造成移相角誤差所引起的殘留在單個相移變壓器中的第5、7次等低次諧波問題。文獻[9]針對37°和40°移相角，分別在三種繞組形式下進行分析對比，得出不同拓撲結構的特點和優勢，以滿足不同場合的應用需求。
文獻[10,11]介紹了40°移相角下，18脈波ATRU能夠實現特定的升壓功能，但升壓比例不可調，且等效容量明顯偏大。文獻[12]基於相量圖在D型和W型繞組形式下，分別對12脈波和18脈波整流器進行了數學分析，所採用的變壓器結構具有升降壓功能，但並未給出等效容量、諧波因數等關鍵指標的準確數學關係。
文獻[13]則通過仿真實驗論證了37°移相角下，DP型結構具有升壓功能，P型結構具有降壓功能，但缺少理論分析。此外，ATRU在風力發電等新能源發電場合也有一定的研究和應用[14]。
綜合而言，多電/全電飛機的快速發展以及機載電力電子裝置的多樣化趨勢，對多脈衝自耦變壓整流器提出了一些新的要求，例如在兼顧較小等效容量的同時，又能保證ATRU有靈活多變的電壓輸出，甚至輸出電壓任意可變。
南京航空航天大學多電飛機電氣系統工信部重點實驗室的研究人員陳杰、申朋朋等，在2018年第15期《電工技術學報》上撰文，研究了一種可變升壓比18脈波ATRU結構，詳細分析了其基本工作原理，揭示了升壓比例因子與輸出直流電壓的基本關係；詳細推導了輸入電流、變壓器等效容量的理論表達式，定量分析了兩者與升壓比例因子之間的本質關係，為系統優化提供理論支持；橫向對比了幾種不同結構升壓型ATRU，在相同升壓比條件下，本文所研究的結構等效容量最小，優勢明顯。最後，仿真和實驗結果驗證了所研究結構的可行性和正確性。
作者最後認為：1）DP型可變升壓比18脈波自耦變壓整流器輸出直流電壓可調節，升壓比範圍為[1, 1.53]。2）輸出直流電壓的調節對三相輸入電流的總諧波含量幾乎不會產生影響，THD均可滿足常規需求。3）輸出直流電壓越高，變壓器等效容量越大，但在相同升壓比下，本文所研究的結構等效容量明顯小於其他同類結構，優勢突出。
圖1 DP型可變升壓比18脈波ATRU電路圖
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