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可见，通过串联叠加，输出频谱中所含谐波成分更加高频化，可大大减小滤波电感的体积。

3 仿真与实验

3.1 基于MATLAB的仿真实验

采用MATLAB对两个时延为T_s/2的单相SPWM叠加得到双重SPWM波的情况进行仿真，条件为：开关频率f_s=2.5kHz，调制比为0.8，时延T_s/2。频域分析结果如图5所示。

(a) 双重叠加输出电压的频谱分布 (b) 单个逆变器输出电压的频谱分布

图5 不同方式下输出电压的频谱分布

可见叠加后的波形中开关谐波频率增加1倍，基频和谐波成份都得到叠加，证实了以上分析结果。

3.2 电路实验

采用CM15-12H型的IGBT建立带高频输出变压器的单体全桥逆变器，逆变器为二重串联叠加结构，带小型滤波电感。控制方式采用相移PWM控制，采用ADSP2181为数字控制器，输出两路相互有时延的SPWM控制信号。输入电源由4节12V蓄电池串联提供，输出为220V，50Hz交流。

当开关频率为12kHz，时延为τ=42μs，负载为纯阻性，滤波输出波形如图6所示。波形的THD3％。

图6 实验的输出波形

4 结语

本文对相移PWM的输出频谱进行了分析，得出了时延与输出频谱之间的关系。仿真与实验的结果证实了分析的正确性。

关键词： 谐波 关系 分析 输出 相移量 相移 PWM 逆变器