一種單極倍頻電壓型SPWM軟開關DC/AC逆變器的設計

由式（2）有

≤t_d（9）

當sinωt=1時i_L2最小，式（9）的左邊最大，將式（1）代入（9）有

C₁≤t_d（10）

4 實驗波形及結語

依據上述分析和參數設計，以圖1為主電路進行了實驗。具體線路參數為：開關頻率f=12.5kHz，主功率管選用1MBH60D-100型號的IGBT，調制比α=0.8，緩沖電容C₁=C₂=C₃=C₄=18nF，C_r1=C_r2=16.7μF，L_r1=L_r2=80μH，L_f=1.0mH，C_f=18μF，R_L=10Ω。圖5－圖8為實驗所得波形。

圖5 S₁（S₂）的驅動波形和管壓降波形

圖6 S₃（S₄）的驅動波形和管壓降波形

圖7 單極倍頻硬開關DC/AC逆變器的輸出電壓波形

圖8 單極倍頻軟開關DC/AC逆變器的輸出電壓波形

圖5及圖6給出了主電路中開關管的管壓降和驅動信號的波形（圖中：1—驅動信號波形，2—開關管管壓降波形），圖7給出了硬開關DC/AC變換器的輸出電壓波形，圖8給出了軟開關DC/AC變換器的輸出電壓波形。

由圖5及圖6可知在開關管的驅動信號到來之前，開關管兩端的壓降已為零，開關管實現了零電壓開通；驅動信號關斷后，開關管兩端的電壓還維持于零,開關管實現了零電壓關斷。

由圖7及圖8可知在未實現軟開關時，主電路的輸出電壓波形質量較差，并且有較大的“毛刺”（開關管在進行開關動作時產生），這些“毛刺”的存在將對電路自身和周圍其它電路和用電器產生嚴重的電磁干擾（EMI）；在加入軟開關電路后，輸出電壓波形質量有了很大改善，并且無任何“毛刺”，較好地抑制了電磁干擾（EMI）。