基于DC/DC软开关技术的充电机在铁路辅助电源系统中的应用

的线性外推近似。因此，在正弦调制波的正半部分，两采样点决定的直线的斜率，在增区间必定大于正弦调制波本身，在减区间必定小于正弦调制波本身，此时决定的SPWM波的导通时刻必定在自然采样导通时刻的左边，而SPWM波的关断时刻必定在自然采样关断时刻的右边;在正弦调制波的负半部分，两采样点决定直线的斜率，在减区间必定大于正弦调制波本身，在增区间必定小于正弦调制波本身，此时决定的SPWM波的导通时刻必定在自然采样导通时刻的右边，而SPWM波的关断时刻必定在自然采样关断时刻的左边。

使用新方法得到的SPWM序列逼近了自然采样法的SPWM序列，且在正弦调制波的正方向，自然采样法SPWM的导通段包含在新算法SPWM的导通段中，负方向恰恰相反。这恰好与上面的分析一致。

2.2 谐波分析

线性外推法与自然采样法相比，不同点在于线性外推法是用两采样点的外推直线近似替代正弦曲线，再与三角载波进行比较。因此，用新方法求得的交点的幅值总是大于自然采样交点的幅值。在调制度为0.8的条件下，载波比分别为7、25和71时的谐波分析如图5所示。在一定范围内随着载波比的增大，基波幅值有效值从大变小，越来越接近理想的调制波幅值。

图6是在调制度分别为0.8、0.5和0.3下的基波幅值随载波比的变化曲线，图6中③对应本文新方法、②对应自然采样法、①对应规则采样法。从图6中可以看出三束曲线分别都向给定的调制度逼近。由丁本方法是线性外推，因此，基波的输出幅值最高;每束的第一根曲线都是呈下降趋势，随着载波比的增大，线性外推法得到的开关点越接近自然采样法的开关点，基波幅值呈下降趋势，得到的仿真曲线与前而的分析一致。随着载波比大到一定的范围，正弦波在三角载波周期内可以近似用直线替代，因此，三种方法趋于一致。

图7是调制度分别为0.8、0.5和0.3对应的THD随载波比变化曲线。三根曲线分别为③对应本文新放法、②对应自然采样法、①对应规则采样法，根据THD的基本计算公式，得到仿真结果。三种方法的THD仿真结果表明，新方法的THD指标最优，随着载波比的增大，三种方法的THD趋于一致。

3 结语

(1)提出了一种线性外推的新方法，该算法相对简单，易于实现。

(2)仿真结果表明，该方法在载波比大范围变化时，输出基波幅值和输出THD两项指标均优于自然采样法和规则采样法的这两项指标。随着载波比N的增大(一定范围内)，各项指标都趋于一致。