在電路設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到需要對(duì)電流進(jìn)行轉(zhuǎn)換的情況，這時(shí)就需要逆變電源的幫助，高頻逆變電源就是其中之一，其能夠?qū)⒅绷麟娫崔D(zhuǎn)變?yōu)橄鄬?duì)穩(wěn)定的交流電源，滿足設(shè)計(jì)者們的需要。本篇文章將要介紹的是高頻逆變電源當(dāng)中的一些原理，并對(duì)它們進(jìn)行分析。

消諧PWM控制

PWM控制技術(shù)的主要作用，是為了應(yīng)對(duì)逆變電源當(dāng)中的諧波問(wèn)題，高頻PWM控制不僅可以有效地減小輸出電壓的諧波含量，而且可以方便地調(diào)節(jié)輸出電壓的大小。消諧控制的基本思想，是以PWM脈沖波形的切換點(diǎn)相位作為未知數(shù)，通過(guò)PWM脈沖的傅里葉級(jí)數(shù)分析，獲得輸出電壓的基波分量和各次諧波分量的表達(dá)式，然后根據(jù)基波和各次諧波幅值的要求，建立一個(gè)與未知數(shù)個(gè)數(shù)相等的方程組，通過(guò)求解方程組，獲得各個(gè)脈沖的切換時(shí)刻，并按該時(shí)刻實(shí)施控制，則輸出電壓的基波和各次諧波幅值將會(huì)是期望值。一般情況下，總是令基波幅值為一個(gè)期望的非零值，而令各次諧波的大小為零，這樣經(jīng)過(guò)消諧PWM控制方程的逆變器將不含指定的低階諧波值。

假定逆變器輸出PWM波形在四分之一周期內(nèi)有N個(gè)開(kāi)關(guān)切換點(diǎn)，每個(gè)開(kāi)關(guān)切換點(diǎn)對(duì)應(yīng)的相位角分別為（ai=1，2，…，N），且有0≤a1。

式（1）為雙極性調(diào)制且開(kāi)關(guān)角個(gè)數(shù)N為奇數(shù)時(shí)的表達(dá)式，式（2）為雙極性調(diào)制且開(kāi)關(guān)角個(gè)數(shù)N為偶數(shù)時(shí)的表達(dá)式，式（3）為單極性調(diào)制時(shí)的表達(dá)式。設(shè)逆變器輸出基波電壓幅值與輸入直流母線電壓比值為M，假定式（1）、式（2）對(duì)應(yīng)的PWM波形用于三相逆變器，式（3）對(duì)應(yīng)的PWM波形用于單相逆變器，則式（1）~（3）式可得出相對(duì)應(yīng)的消諧方程分別如（4）~（6）式所示。求解上述方程即可得到一組開(kāi)關(guān)切換角，將此切換角轉(zhuǎn)化為單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)脈沖數(shù)據(jù)表保存在程序存儲(chǔ)器中，供實(shí)時(shí)控制時(shí)查詢。

控制系統(tǒng)

逆變電源的硬件電路基本框圖