高频脉冲交流环节逆变器控制策略

Ui=270V±10% DC，输出电压Uo=115V/400Hz AC，额定容量S=1kVA，开关频率Fs=50kHz，变压器匝比N1/N2=25/20，滤波电感为0.5mH，滤波电容为2uF。

单极性移相控制逆变器原理试验波形，如图7所示。图7（a）为变压器原边绕组电压uEF波形，变压器电压是高频交流脉冲波；图7（b）为周波变换器功率开关S6B的驱动电压和漏源电压波形，实现了ZVS开关；图7（c）为输出滤波器前端电压波形uDC，是单极性SPWM波；图7（d）为输出电压波形，其有效值为115V，频率为400Hz，波形光滑、失真度低。

4.2 双极性移相控制

以全桥全波式电路为例，输入电压Ui=270V±10% DC，输出电压Uo=115V/400Hz AC，额定容量S=1kVA，开关频率Fs=50kHz，变压器匝比N1/N2 =22/22，变压器漏感Ld=5uH，滤波电感为1mH，滤波电容为4.4uF。图8为其仿真波形（iLf>0时，iLf= iA+iB），从中可见：1、前级逆变桥功率开关实现了ZVS软开关（参看开关S3的驱动信号ugs3和漏源电压uds3）；2、后级周波变换器功率开关可实现零电流开通和零电流关断，是ZCS开关（参看开关S5、S7的漏源电流iA、iB和驱动信号ugs5、ugs7）。

双极性移相控制高频脉冲交流环节逆变器原理试验波形，如图9所示。可以看出，在输出滤波电感电流过零点，输出波形存在畸变，这是由于周波变换器功率开关的控制信号里加入了电流极性选择信号。

6 结论

为克服高频脉冲交流环节逆变器存在的电压过冲现象，本文提出和研究了单极性、双极性移相控制策略。采用单极性移相控制，周波变换器功率器件可以实现ZVS软开关；而采用双极性移相控制时，前级逆变桥可实现ZVS，后级周波变换器可实现ZCS软开关。仿真和实验结果表明了两类控制策略的可行性。