級聯型逆變器相移PWM的相移量與輸出諧波關系分析

t=（9）

可見，通過串聯疊加，輸出頻譜中所含諧波成分更加高頻化，可大大減小濾波電感的體積。

3 仿真與實驗

3.1 基于MATLAB的仿真實驗

采用MATLAB對兩個時延為T_s/2的單相SPWM疊加得到雙重SPWM波的情況進行仿真，條件為：開關頻率f_s=2.5kHz，調制比為0.8，時延T_s/2。頻域分析結果如圖5所示。

(a) 雙重疊加輸出電壓的頻譜分布 (b) 單個逆變器輸出電壓的頻譜分布

圖5 不同方式下輸出電壓的頻譜分布

可見疊加后的波形中開關諧波頻率增加1倍，基頻和諧波成份都得到疊加，證實了以上分析結果。

3.2 電路實驗

采用CM15-12H型的IGBT建立帶高頻輸出變壓器的單體全橋逆變器，逆變器為二重串聯疊加結構，帶小型濾波電感。控制方式采用相移PWM控制，采用ADSP2181為數字控制器，輸出兩路相互有時延的SPWM控制信號。輸入電源由4節12V蓄電池串聯提供，輸出為220V，50Hz交流。

當開關頻率為12kHz，時延為τ=42μs，負載為純阻性，濾波輸出波形如圖6所示。波形的THD3％。

圖6 實驗的輸出波形

4 結語

本文對相移PWM的輸出頻譜進行了分析，得出了時延與輸出頻譜之間的關系。仿真與實驗的結果證實了分析的正確性。