制

S1, S1 控制信号经过延时后的信号来控制 S2。这样推挽正激电路输出为 SPWM 高频直流

脉冲电压

,也就是逆变桥的母线电压为 SPWM 高频直流脉冲。经全桥逆变电路选择所需的脉

冲

,滤波之后得到正弦波。全桥逆变器功率开关管 S4 、S5 ，S6、S7 分别互补工作。无能量回馈

的时候，所有逆变桥功率开关器件按输出电压频率开关，当输出电压为正电压时

,S4，S7 

导通；输出为负电压时候

,S5，S7 导通。当有能量回馈时候，由于 SC 反并的二极管导通,逆

变器母线电压被钳制为

Ce 的电容电压。因此,逆变器母线电压不能周期性回零,逆变器工作

在硬开关状态。此时

S4 、S5 高频互补工作,S6，S7 低频互补工作。当输出电压为正而滤波电

感电流为负时

,S7 一直开通,如果此时 SC 控制信号为高电平则 S4 开通，如果 SC 控制信号为

低电平，则

S5 开通；当输出电压为负而滤波电感电流为正时，S6 一直开通，如果此时 SC

控制信号为高电平则开通，如果

SC 控制信号为低电平，则 S4 开通。整个系统控制信号如

图

4 所示。

图

3  SPWM 控制方案

 

图

4  SPWM 控制方案控制信号图

4 逆变器工作分析
采用

SPWM 控制方案明显优于级联式控制方法，其逆变桥将工作于低频开关状态。逆变桥

稳态工作时，在一个输出电压周期内共有

uAB>0  iLf>0  ugsc=1；uAB>0  iLf>0  ugsc=0；

uAB>0   iLf<0   ugsc=1 ； uAB>0   iLf<0   ugsc=0 ； uAB<0   iLf<0   ugsc=0 ； uAB<0   iLf<0 
ugsc=1；uAB<0  iLf>0  ugsc=1；uAB<0  iLf>0  ugsc=0；八种高频开关工作情形。其 uAB>0
输出正向电压时的四种工作模态如图

5 所示。uAB<0 时输出负向电压时情况类似。

uAB>0  iLf>0  ugsc=1 时，S4，S7 开通，S5，S6 截止，uAB=uhf，直流母线电压为高，电
流流过

S5，滤波电感、负载、S7 回到直流母线。此时，四个功率开关器件都不需要改变状态，

都工作于低频状态。
uAB>0  iLf>0  ugsc=0 时，S4，S7 开通，S5 截止，S6 体二极管导通续流，直流母线电压为
零，电流一路流过

S4、滤波电感、负载、S5 续流，一路流过 S5，滤波电感、负载、S7 回到直流

母线。此时，功率开关器件开关状态不变，都工作与低频状态。
uAB>0  iLf<0  ugsc=0；，S4，S6 截止，S5，S7 开通，直流母线电压为高，电流流过滤波
电感，

S5，S7，负载续流。功率开关管 S4 为软关断、S5 为硬开通，工作与高频状态 ，

S6，S7 工作于低频状态。
uAB>0  iLf<0  ugsc=1，S4，S7 开通，S5，S7 关断，直流母线电压为高，电流流过滤波电
感，

S4、S7、负载回馈能量给直流母线。功率开关管 S4 由于死区的存在为软开通，S5 为硬关

断，

S6，S7 工作于低频状态。

上述分析表明：当

uAB>0  iLf>0 无能量回馈时候，逆变桥所有开关管工作于低频开关状态。

当

uAB>0  iLf<0 有能量回馈时候，功率开关管 S4、S5 工作于高频开关状态，S4 为软开关，

而

S5 为硬开关。

同样分析可得，当

uAB<0 输出电压为负压的时候，功率开关管 S6、S7 依然工作于低频状态，

在无能量回馈时候，功率开关

S4，S5 也工作于低频状态，有能量回馈时候，S4 为硬开关，

S5 为软开关。
综上分析，逆变桥在无能量回馈时候，功率开关管都工作于低频状态，故开关损耗可忽略
不计，仅在有能量回馈时候，逆变桥有一个开关管工作于高频硬开关状态，故整个逆变桥
开关损耗很小。