/ N ，不过幅度不等，而且脉冲的顶部是曲线，不是水平线，每个脉冲的幅值按正弦波变

化。假设把上述脉冲用相同个数的等幅而不等宽的矩形脉冲来代替，而矩形脉冲的中点和 正弦波部分的中点重合，并且矩形脉冲和相应正弦波部分面积相等，就得到图 2b)， 从图中可以看出来各脉冲幅值相等，但是脉冲的宽度按正弦规律来变化。这便是 PWM 波形。

像这种脉冲宽度（pulse width）按正弦波规律变化，并且和正弦波等效的 PWM 波形 称之为 SPWM。 在 PWM 波形中，个个脉冲的幅值是相等的，若想改变等效输出正弦波的幅值 时，只要按同一比例系数来改变各脉冲的宽度即可。

图2 与正弦波等效的矩形脉冲序列波形

2。2  PWM 逆变电路控制方式

通常按照三角波载波在半个周期内方向的变化，可以分成两种情况。第一，三角波载 波在半个周期内的方向只有是一个方向变化，所得到的 PWM 波形也只有一个方向变化的控 制方式称为单极性 PWM 控制方式；第二，三角波载波在半个周期内的方向是在正负两个方 向变化的，所得到的 PWM 波形也是在正负方向变化的，这时称为双极性 PWM 控制方式。

3 系统组成和原理说明

3。1 系统组成

如图 3 给出了系统的组成框图。输入的交流电压首先会经过工频变压器进行降压，然 后通过整流得到一个直流电压，此电压经过直流升压电路进行升压，得到一个符合要求的 直流电压。SPWM 逆变采用全桥逆变电路，直流电压经过逆变得到交流电压，经过滤波电路 进行滤波，最后输出交流电压[1][8]。

图 3 系统组成

3。2 直流升压斩波电路原理

升压斩波电路的别名叫 Boost 变换器，线路如图 4 所示，该电路由可控开关 T、电容 C、电感 L 组成，功能是将电压VS 升压到VO 。

图 4 直流升压斩波电路

直流升压斩波电路的工作原理：最先假设电路中电感 L 值无穷大，电容 C 值无穷大。 当 T 处于导通状态时，电源向电感充电，充电的电流基本恒定为 iL ，同时电容 C 上的电压 向负载供电。由于 C 值无穷大，基本保持输出电压恒值，即为VO 。设 T 处于导通状态的时文献综述

间为 T1 ，在此时间段，电感 L 上积蓄的能量VS I LT1 。当 T 处于断开状态时，电源VS 和电感

L 一同向电容 C 充电，并且向负载 R 提供能量。设 T 处于断开的时间为 T2 ，则在此时间段 电感 L 释放的能量为 (VO VS )I LT2 。导通时间占空比记为 D1 ，断开时间占空比记为 D2 ，它 们都是小于 1。在连续状态时，有 D1  D2  1，那么闭合时间为 T1   D1TS ，断开时间为

电路工作处于稳态时，在一个周期内，线圈 TS 中电感积蓄的能量等于释放的能量，即

iL 在周期开始的时候，按照电流是否从零开始，可分为两种模式，即连续工作状态或 不连续工作状态。在连续工作状态下，输入电流不脉动，纹波电流随 iL 增大而减小；不连

续工作状态，输入电流步是脉动的。设计储能电感 L1 的要求就是尽量使电路工作在连续 状态。

iL 连续工作状态下，开关周期 Ts 最后的时刻电流 Io 值就是下一个周期开始的电流值 iL 。不过，若是电感量太小，导致电流线性下降快，也就是在电感中能量释放完时，还没 达到 M 5 重新导通的时刻，因此能量补充的不及时，这样就导致电流不连续的工作状态的

出现。在输出功率要求相同时，此时场效应管与二极管的最大瞬时电流大于连续状态的电 流，同时增加输出直流电压的纹波。主要变量的波形图如图 5 所示，接下来推导 L1 的计 算公式[9]。