采用BoostPWMD/D变换器的正弦波逆变器

_S通过上下两个双向变换器向负载R供电。当上面的双向变换器变比为M′=f(D)时，下面的双向变换器的变比即为M′=f(D)，D=1－D。这样，逆变器a点的电压U_a=M′U_S，b点的电压U_b=M′U_S，负载R上的电压U_L=U_a－U_b=M′U_S－M′U_S=U_S(M′－M′)。根据变比的定义，逆变器的变比M==M′－M′。

    对于Boost逆变器，M′=，M′==1/D，所以

    M=M′－M′=－=（2）

    作出与D的关系曲线如图3（b）所示。

(a)    Boost逆变器电路

(b)    M=f(D)曲线

图3    Boost双向四象限逆变器及其M=f(D)曲线

4    Boost逆变器的PWM控制法

    Boost逆变器的PWM控制法大约有5种，即SPWM控制法，滑模控制法（Sliding mode control）,电压跟踪控制法，函数控制法（Function control）和离散变量控制法。它们各有特点，适合于不同用途的Boost逆变器。但应用较多的是前三种控制法。

4.1    SPWM控制法

    适合于Boost逆变器的SPWM控制法有三种形式，即二阶SPWM控制、三阶SPWM控制，三阶交互式SPWM控制。

4.1.1    二阶SPWM控制

    Boost逆变器的二阶SPWM控制电路如图4（a）所示，图4（b）为工作波形图。逆变器的左臂变换器按图3（b）中的曲线①工作，变比M′=；右臂变换器按图3（b）中的曲线②工作，变比M′=－;逆变器按图3（b）中的曲线③工作，变比M=M′－M′=－=。由图4（b），采样点a和b的方程为

   

   

式中：T_c为载波三角波周期；

            ζ=U_c/U为 调 制 比 ；

          0≤p≤T_c/2；

          k=1，2，3，…N/2；

          N为 载 波 比 。

（a）原理电路

（b）工作波形图

图4    Boost逆变器的二阶SPWM控制电路

    

    脉冲宽度

    占空比

    D的值不是随意给定的，只与变比M有关。因此，D的实际应用值只能从图3（b）中的曲线③求出。根据已知的U_S和U_L值，算出变比，由M在曲线③上查出占空比D的值，逆变器的D工作区间则为（1－D）～D。

    逆变器输出电压u_L的傅里叶级数表示为式（3）

    ·（3）

4.1.2    三阶SPWM控制法

    Boost逆变器的三阶SPWM控制电路如图5（a）所示，图5（b）为工作波形图。为了满足左右臂变换器中两个开关的互补工作，采用了左右臂相位参差调制法。即采用两个相位相反而幅值相同的正弦调制波，与一个载波三角波进行比较，得到两个相位相反的二阶SPWM波去分别控制左右臂变换器，在电容C

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