一種單極倍頻電壓型SPWM軟開關(guān)DC/AC逆變器的設(shè)計(jì)

由式（2）有

≤t_d（9）

當(dāng)sinωt=1時(shí)i_L2最小，式（9）的左邊最大，將式（1）代入（9）有

C₁≤t_d（10）

4 實(shí)驗(yàn)波形及結(jié)語

依據(jù)上述分析和參數(shù)設(shè)計(jì)，以圖1為主電路進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。具體線路參數(shù)為：開關(guān)頻率f=12.5kHz，主功率管選用1MBH60D-100型號的IGBT，調(diào)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(shí)驗(yàn)所得波形。

圖5 S₁（S₂）的驅(qū)動波形和管壓降波形

圖6 S₃（S₄）的驅(qū)動波形和管壓降波形

圖7 單極倍頻硬開關(guān)DC/AC逆變器的輸出電壓波形

圖8 單極倍頻軟開關(guān)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(guān)管的管壓降和驅(qū)動信號的波形（圖中：1—驅(qū)動信號波形，2—開關(guān)管管壓降波形），圖7給出了硬開關(guān)DC/AC變換器的輸出電壓波形，圖8給出了軟開關(guān)DC/AC變換器的輸出電壓波形。

由圖5及圖6可知在開關(guān)管的驅(qū)動信號到來之前，開關(guān)管兩端的壓降已為零，開關(guān)管實(shí)現(xiàn)了零電壓開通；驅(qū)動信號關(guān)斷后，開關(guān)管兩端的電壓還維持于零,開關(guān)管實(shí)現(xiàn)了零電壓關(guān)斷。

由圖7及圖8可知在未實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)時(shí)，主電路的輸出電壓波形質(zhì)量較差，并且有較大的“毛刺”（開關(guān)管在進(jìn)行開關(guān)動作時(shí)產(chǎn)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(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾（EMI）；在加入軟開關(guān)電路后，輸出電壓波形質(zhì)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）。