基于UC3524的逆变电源设计-毕业论文设计

基于UC3524的逆变电源设计逆变电源是一种采用电力电子技术进行电能变幻的装置，主要应用与银行、通信、医院、金融等重要机构。设计内容包括逆变电路原理分析、微机控制电路设计、主电路设计、主要开关器件驱动电路设计，系统抗干扰设计，保护设计，主电路设计采用开关频率高导通压降低功耗隔离，使整个电路系统与外接电网和负载完全电气隔离。电源保护电路主要有过流保护、过压保护、短路保护，通过将主电路中的电压电流信号反馈到控制电路中，实现系统自我保护功能。为保证输出稳定的交流电压，对交流输出电压进行取样，经过采样电路处理反馈到控制电路中进行分析，使输出电压幅值稳定在规定范围内。UC3524INVERTERBASEDPOWERSUPPLYDESIGNEDABSTRACTtechnologychangingdevice,themainapplicationandbanking,designusinghighswitchingfrequencytoreducepowerconsumptionlowKERWORD：Power 第1章逆变电源设计方案论证 1.1设计背景 1.1.1基于UC3524逆变电源的设计思路 1.2逆变电源的逆变电路及控制方案 1.2.1逆变电路的驱动控制 1.3逆变电源的特性分析 1.3.2逆变电源技术特性 1.4设计方案总体规划 第2章逆变电源硬件结构设计 2.1逆变桥驱动器选择 2.1.1逆变电路对驱动器的要求 2.1.2逆变电路驱动器选择 2.2逆变电源硬件设计 2.2.1全桥逆变电路设计 2.2.2驱动脉冲发生电路设计 2.2.3逆变输出采样电路 2.2.5逆变电源保护电路2.2.9微机控制2.3逆变电源稳定性设计3.1MAX187工作时序3.2MAX187驱动程序设计3.3微机软件设计思路第4章逆变电源输出波形的改进4.1PWM控制的基本原理4.2单相PWM逆变电路及其控制方法4.2.1SPWM波形实现方法4.2.2SPWM逆变电路谐波分析5.1全文工作总结5.2后续工作展望参考文献外文资料翻译逆变电源是一种采用电力电子技术进行电能变幻的装置，它从交流或直流输入，经电能变换获得稳压恒频的交流输出。随着各行各业控制技术的发展和对操作性能要求的提高，许多行业的用电设备都不是直接从交流电网提供的交流电来获取电能，而是通过各种形式对其进行变换，从而得到各自所需的电能形式。逆变电源就是为满足这类行业的需求而开发的电气设备。逆变电源技术是一门综合性的专业技术，它横跨电力、的热点之一。逆变电源广泛应用于航空、航海、、电力、铁路交通、邮电通信等诸多领域。基于UC3524的后备式逆变电源要求输出220V/50Hz的稳压恒频的应急处理功能。在市电断电时，触发内部供电自动切换电路，完成内部供电从市电供电到电池供电的切换，同时逆变电源自动检测断电，并将信息反馈到内部微机控制，微机对反馈的断电信息进行处理，将电源输电恢复正常时，逆变电源将自动完成上述相反过程。在输出短路或过载时，逆变电源将立刻停止交流输出，并将故障反馈到微机，对故障信息进行处理，保护电源，发出报警信号。近年来，现代逆变技术主要朝着高频化、模块化、数字化、绿色化以及并机技术的趋势发展。而目前我国国内的逆变电源按变换方式主要种逆变器体积大、笨重、噪音大、价格高、效率方面也有待进一步提高。低压直流，经过高频变压器升压后再整流成高压直流，对其再进行正弦电路复杂，但是因为采用了高频变换，因而体积小、重量轻、噪音小、效率高。基于上述两种逆变方式的特性，本课题吸收了这两种逆变电源变换方式的优点，即通过UC3524产生50Hz的直流方波，控制由IGBT组成噪音大，开关损耗高，效率低的问题，此外这种逆变方式的电路结构简单，整个逆变电源的体积就会减小。本设计的逆变电源还直接引入微机控制，无需对电源外接微机控制模块，提高了整个电源工作的可靠性和结构上的整体性。是否正常是否正常第1章逆变电源设计方案论证1.1设计背景续向用电设备供电设计。其主要设计思路有以下三点：1、市电正常供电时，逆变电源通过旁路接通市电，给负载供电，逆变器自身供电也来自市电。此时，逆变电源工作在市电监测状态，对市电工作正常与否进行实时监测。2、市电断电时，首先逆变电源会立刻将自身供电电源切换到蓄电池，交流电，将负载供电由旁路输出切换到逆变输出，给负载持续供电。N 输出采样Y逆变输出旁路输出逆变输出负载3、电能质量保证。为使逆变电源输出稳压恒频的交流电，逆变电源对输出电压实时进行采样，将采样值反馈给逆变驱动器，即整个逆变过程是闭环控制，保证电能质量达到设计标准。逆变电源有两种工作状态：a、旁路状态，即市电正常时；b、逆变状态，即市电断电时。当市电供电正常时，逆变电源工作在旁路状态，即通过旁路，接通市电给负载供电。当市电断电时，逆变电源工作在逆负载供电。逆变电源整个工作过程为，逆变电源实时监测市电状况，当市电正常时，逆变电源通过旁路对负载供电，当检测到市电断电时，逆变电源工作在逆变状态，将直流电逆变成交流电给负载供电。1.2逆变电源的逆变电路及控制方案1、半桥逆变电路个可控器件和一个反并联二极管并联组成。在直流侧接有两个相互串联的足够大的电容，两个电容的连接点便成为直流电源的中点。负载连接在直流电源中点和两个桥臂连接点之间。半桥逆变电路的优点是简单，使用器件少。其缺点是输出交流电压串联，工作是还要控制两个电容器电压的均衡。因此半桥逆变电路常用于几千瓦一下的小功率逆变电源。2、全桥逆变电路全桥逆变输出电压Um的幅值高出一倍，即Um=Ud。3、推挽逆变电路给输出交流电压。该电路的输出电压波形和幅值与全桥电路完全相同，优点在于比全桥电路少用了一半的开关器件，缺点是开关器件承受的电单相逆变电路中应用较多的全桥逆变电路作为该逆变电源的逆变电路。1、全桥逆变电路工作原理时刻前VT1和VT4导通，输出负载电压为Ud，能突变，VT3不能立刻导通，D3导通续流。因为VT1和D3同时导通，所以输出电压为零。到t2时刻VT1和VT2栅极信号反向，VT1截止而VT2为-Ud。t3时刻VT3和VT4栅极信号再次反向，VT3截止而VT4不能立刻不断循环。2、全桥逆变开关器件的驱动特定频率的驱动信号，控制逆变电路中开关器件的导通和关断。1.3逆变电源的特性分析该逆变电源的主要功能是在市电断电的情况下，仍能给用电设备提供电能，使电器设备继续工作。其工作状态之间的转换都是以市电的正常与否为依据，进行自动快速切换。此外该逆变电源还具有以下几大功能：1、过载和短路保护。当负载出现超负荷过载运行或者发生短路时，电源系统会检测到这一故障，并及时做出保护处理，避免电源遭受损坏。2、输出稳压。为保证输出电压幅值的稳定，电源控制电路对逆变输出电压进行实时采样，将采样值反馈到控制电路进行分析处理，保证输出电压满足设计要求。3、建立人机对话平台。逆变电源设有液晶显示器、状态指示灯等显示设备，方便用户通过这些设备，及时了解逆变电源的当前工作状态。在遇到特殊情况需要逆变电源停机是，还可以通过按钮控制逆变电源中断输出，情况解除后，又可以使其恢复正常工作。4、蓄电池电量监测。当蓄电池进行放电是，逆变电源对电池电量进行监测，当电量偏低时，发出报警警示，若此时没有及时得到人为处理，进一步放电使电量再次偏低时，逆变电源自动中断逆变输出，发出低电警报，随后自动关机。逆变电源工作的稳定性对逆变电源的性能提升至关重要。1、逆变电路开关器件采用低损耗、高开关频率、高耐压值的绝缘栅双极型晶体管IGBT。2、双端输出驱动器UC3524产生逆变电路的驱动信号。UC3524外部电路设计简单，由它组成的逆变控制电路可靠性高，广泛应用于中、大功率逆变电源和开关电源。3、逆变电源的微机芯片为ATM公司的AT89S52低功耗COMS8位控制器，8K系统可编程Flash，256KRAM，32位I/O口线，看门狗定的数据被保护，振荡器冻结，控制器停在工作，有效保护数据以免丢失。提高显示的稳定性可视性。电源下工作，接受0－5V的模拟输入。MAX187为逐次逼近式ADC，蓄电池输出微机控制蓄电池输出微机控制1.4设计方案总体规划逆变电源总体分为三大部分：1、逆变部分。该部分完成直流电到交流电的逆变过程，核心控制芯2、保护及检测反馈部分。该部分主要保障逆变电源正常可靠工作，当发生故障时，逆变电路能及时进行自我保护。蓄电池电量监测使用了压的质量达到设计标准。源各部分正常工作。电量监测电量监测逆变部分逆变部分保护保护、反馈第2章逆变电源硬件结构设计2.1逆变桥驱动器选择随着集成电路技术的不断成熟，与分立元件组成的电路相比，其可靠性稳定性明显高于分立元件组成的功能电路，并且集成电路外围电路设计大多比较简单，十分利于电路的开发设计。逆变电路的工作是否稳定、正常直接关系到逆变输出电能的质量。如果逆变桥中的开关器件开通和关断出现紊乱，这将直接降低输出电能的质量，甚至会导致逆变失败或短路严重的电路故障。此外，为保证逆变输出电压波动在设计范围内，必须设有输出电压采样电路，而采样值最好能直接反馈给驱动器，及时的调整输出电压幅值，使其稳定在允许范围内。鉴于此，集成驱动器无疑是最优选择。逆变电路对驱动器有一下几点要求：1、输出脉冲频率可调。脉冲的频率即为输出交流电压的频率，该逆2、有脉冲驱动功能，即可通过该控制端，使驱动器处于关闭状态，无驱动脉冲输出。3、配有两路驱动脉冲输出，分别用于逆变桥个桥臂控制。计简单，便于开发。同时要在性能价格上均衡考虑，使系统即能满足性能要求，又降低造价。T1、工作特性该部分是整个逆变电路的核心，担负着将直流电变换成交流电的逆源输出的最大功率。2、设计原理随UGE的增大而增大，对其安全不利，使用中12V<UGE<18V为宜。本误导通，一般选UGE=-5V为宜。率不宜过大，因为高速开断和关断会产生很高的尖峰电压，很可能造成在正常工作及过载情况下不致退出饱和而损坏。G对IGBT工作性能有较大的影响。RG使栅射电压引起器件误导通，为防止这种现象发生，可以在栅射间并接电路出现高压尖峰，最好在栅射间并接两只反向串联的稳压二极管，其稳压值与正负栅压相同。3）栅极布线要求受外界干扰使门级间电压超过一定值引起器件误导通，甚至导致直通现象发生。为此，本设计中采用了如下两种措施加以改善：极最近处；计功率为1.1kW。IGBT最高耐压值1300V，最大工作电流50A，则该逆1.2kW。该部分为逆变桥提供驱动脉冲信号，控制逆变桥工作。选择双端输出驱动器UC3524作为脉冲驱动信号发生器。1、双端输出驱动器UC3524图2-3UC3524内部电路结构UC3524各引脚功能见表2-1。2、工作特性电源输出反馈信号经反馈电路处理后反馈给UC3524。此外，UC3524还对逆变电源进行过载或短路保护。引脚号引脚功能123内部振动器锯齿波输出端67外接CT端8接地端93、电路设计TCT，可能力进行换流，即器件换流。设计中，必须保证换流过程中换流不可重叠，即一路导通的前提必须是另一路完全关断，否则就会造成短路，导桥臂间换流的顺利完成，避免出现短路。为确保逆变输出交流电压幅值稳定，对输出电压进行采样，并将采2、电路设计相输入端。当输出电压幅值偏高时，采样电压升高差分放大器的输出电降低；当输出电压幅值偏高时，为上述相反过程。内部差分放大器的输1、工作特性为了对逆变输出的方波电压进行稳压控制，逆变输出采样电路对逆R47、R49、R51分压后，送人双端驱动器UC3524的1引脚取样输入端，逆变输出电压经变压器取样绕组降压后，首先进行整流。整流方式选择正极性桥式整流，整流器件采用整流二极管。经过整流后的直流电1、工作特性本设计的逆变电源为后备式，所以在市电正常情况下，负载由市电供电；当市电故障时，负载则有逆变电源供电。负载供电电源在这两种电源间的切换由逆变电源控制自动完成。负载供电自动切换电路完成负载供电在市电与逆变电源间的自动转换。2、电路设计切换电路主要器件是继电器，选择有一对常开触头和一对常闭触头的继电器，触头额定参数为250VAC/10A，线圈额定参数24VDC。市电正常时，继电器常闭触头接通市电给负载供电；市电故障时，继电器动作，常闭触头断开，常开触头闭合，接通逆变输出，给负载供电。电路考虑到该电路是在带负载的情况下进行电源自动切换，切换过程中，触头会产生电弧，所以选择继电器时，继电器的触头材质要耐高温，而且触头系统还应设有灭弧装置，防止产生的电弧烧坏触头，造成触头接触不良而影响供电性能。逆变电源除了要输出稳压恒频的交流电外，当电路或负载发生短路、严重过载故障时，要能进行及时自我保护，防止电源损坏。故为电源设计过载保护电路是不可缺少的环节。为保证电路或负载短路、长时间过载时能可靠的进行自我保护，保护电路设计了双重保护，即设计特定的保护电路，作为一级保护，当发生短路、过载故障时，首先启动一级保护。在逆变电源输出端和市电接护出现故障，不能对电源进行保护时，二级保护启动，确保了电源可靠路对电压进行电平转换，转换成可以直接送入微机处理的电平信号。送入微机后，对电路故障进行报警等处理，告知操作员及时作出人为故障处理。市电断电监测电路对市电是否正常进行监测，当市电突然断电时，发出断电信号给逆变电源；当市电供电恢复正常时，发出恢复供电信号该部分电路主要是给微机提供市电运行状态信息，微机通过外部中断对市电运行状态进行扫描检测。当市电运行状态发生变化时，监测电路输出对应为高低电平的跳变。逆变电源除了给负载提供电源外，其自身的运行也要消耗电能。为保证蓄电池的放电时间，在市电正常时，逆变电源从电网获取电能给自身供电；当市电故障断电时，蓄电池才对其供电，这样提高了蓄电池的使用效率。MOSFET；有电池反极性保护及外接P-MOSFET的栅极箝位保护；可采用微制器进行2-2。表2-2LTC4414各引脚功能1STAT漏极开路输出状态引脚。使用时需外接上拉电阻，输出状态信电平。2CTL逻辑电平控制信号输入端。控制外接P-MOSFET的通断，加高电平时，P-MOSFET由导通转截止。3GND接地NC空脚6SENSE有两个功能：电源输入端，给内部电路供电；电源电压检测输入端，该端通常由辅助电源供电，该辅助电源还向负载供电。7主电源输入端。该输入通常由一个用于向负载输送电能的蓄电把该引脚旁路至地，抑制负载瞬变。8GATE外接P-MOSFET的驱动端。当未接入辅助电源时，此端直接由模拟控制器控制，使外接P-MOSFET导通；当无辅助电源时，GATE端电压升到SENSE端电压，P-MOSFET关断。2、电路设计该电路完成逆变电源自身供电电源在市电电网和蓄电池间相互切换，即当市电电网断电时，供电电源切换到蓄电池；当电网恢复供电时，供电电源切换至电网供电。整个切换过程要求迅速，切换时间短，以保证逆变电源内部电路持续不间断工作。LTC4414的主电源输入端Vin接24V蓄电池，CTL接地。GATE端STAT端上拉47K电阻到主电源，接市电P-MOSFET驱动端，接通或切至Vin引脚电压以上达20mV左右，STAT引脚从开路状态变至一个5mAP-MOSFET导通。此时，GATEP-MOSFET。市电压一下，STAT引脚开路，使市电P-MOSFET关断。同时，LTC4414控制Vin和SENSE引脚之间维持一个20mV的正向调节电压，GATE驱动所示。当蓄电池在放电工程中，电量会逐渐降低，为防止蓄电池过放，导致蓄电池使用寿命缩短甚至电池直接损坏，逆变电源应对蓄电池的电量进行监测，当蓄电池电量偏低时要及时采取措施停止蓄电池继续放电而损坏电池。1、MAX187串行12位数模转换器MAX187为逐次逼近式ADC，工作电压为5V，模拟输入电压范围0~5V，片内时钟，高速三线串行接口设计。MAX187引脚排列如图2-10所示。8238234765VDDAINSHDNREFSCLK CSDOUTGND图2-10MAX187外形结构图表2-3MAX187引脚定义说明1VDD+5V电源2AIN模拟量输入，范围0~VREF3SHDN操作模式选择，低电平为休眠模式，高电平或悬空为正常操作模式。高电平使用内部参考电压，悬空时禁止内部参考。4REF基准电压。5GND接地6DOUT数据输出7CS片选信号端8SCLK时钟信号输入。最高5MHz2、电路设计蓄电池平稳放电过程中，放电电流会逐渐降低，当电量不足时，放电电流会降幅更大。利用这一特性，在蓄电池接入端串入一个小电阻，取这个电阻的压降，当蓄电池电量偏低时，电阻上的压降会降低到某个值，将这个电压值作为判断蓄电池电量是否偏低的门限电压，当电阻压降高于这个门限电压时，电池电量充足；当电阻压降低于这个门限电压时，电池电量不足。 值符合MAX187模拟输入要求。MAX187参考电压取内部参考，SHDN微机的工作负担，数模转换器并不实时进行工作，并且电池电量变化时缓慢的，可以间断分时对蓄电池电量信息进行采样，这样设计既减轻微机的工作量，又降低了逆变电源自身功耗，符合了低功耗的设计原则。 微机对逆变电源各种运行数据或信息进行分析处理，并发送相应控制命令，控制电源有序正常工作。1、AT89S52端口资源配置AT89S52片上内置了8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口所示。P0P2.1P1.0负载供电自动切换电路控制端，发出控制信号，完成负载电源的转换P2.2电池电量信号周期采样控制端P2.3启动逆变电源按钮P1.2P2.4停止逆变电源按钮P1.3模数转换器时钟信号输出P2.5故障报警信号（LED灯光）P1.4电池电量偏低报警P2.6负载供电模式LED显示P1.5内部电源供电指示信号P2.7负载供电模式LED显示P2.0故障保护信号P3.2市电断电信号输入端2.3逆变电源稳定性设计引起逆变电源工作不稳定的因素主要有两方面：一方面是逆变电源外界环境造成的，特别是逆变电源的工作环境温度变化；另一方面是逆变电源自身产生的。为提高逆变电源的稳定性，在设计过程中采取的措施有：（1）采用集成器件代替分立器件。同一个功能电路模块，可采用集成器件设计，也可以用各种分立器件组合设计。不同的是集成器件内部元件参数一致性更好，工作时抑制温度漂移现象比较好，而分立器件很难将这两点做到完美，所以在设计时，可以采用集成电路设计的尽量采用集成电路，如脉冲发生电路设计（2）采用物理隔离技术为隔离电网中可能参杂的各种谐波以及负载变化时带来的各种噪声，逆变电源与电网和负载连接时，使用变压器将其与电网和负载完全的物理隔离，即逆变电源与电网、负载没有直接电气连接。这样的设计方式使逆变电源工作在一个隔离出来的环境中，进一步减少了受外界环境影响的可能性，同时也防止逆变电源本身产生的诸如谐波类的干扰馈送到电网中，造成电网污染。（3）采用双重过载、短路保护保证出现短路或长时间过载时，电源能及时可靠的进行自我保护，为此设计了双重保护。一级保护使用电流互感器进行检测，通过特定的保护电路处理，动作迅速；二级保护采用传统的熔断器保护。（4）运用了模数转换技术进行蓄电池电量管理蓄电池放电过程中，电量不断降低，对蓄电池电量的管理直接关系量信息精准的反馈给微机，使蓄电池放电效率提高，但又不会导致电池过度放电。第3章软件设计3.1MAX187工作时序MAX187是串行12位分辨率逐次逼近型A/D转换器。体积小，兼MAX187有两种工作模式：正常模式和休眠模式，将SHDN置为低电或悬空进入正常操作模式。A/D转换过程：当CS为低电平时，在下降沿MAX187的T/H保持电路转换完成。此时可在SCLK端输入一串脉冲将转换结果从DOUT按顺序要注意的是，在DOUT置为低电平启动A/D转换后，检测到DOUT有效至少为13个。发晚脉冲后DOUT将置为高电平。图3-1MAX187工作时序图3.2MAX187驱动程序设计A/D转换子程序如下：//12MHz晶振#defineSCLKP1.3//MAX187时钟#defineAOUTP1.2//MAX187数据输出//MAX187片选{CS=0;{}SCLK=1;SCLK=0;hdata=0;{AOUT=1;SCLK=1;if(AOUT)在10s左右。hdata=0x01;}3.3微机软件设计思路微机主要处理逆变电源各种工作状态信息以及发出相应的控制命令和报警信号。其主要工作任务如下：1、逆变电源开机时，完成电源各种初始化设置。对电网供电是否正常以及蓄电池电量进行检测，检测完毕后，进入待机模式，等待操作员按下运行按钮，发出启动命令。2、逆变电源工作过程中，读取逆变电源各种工作状态信号，如蓄电池电量、电网是否断电、负载是否短路或长期过载等信息。微机根据这些信号，发出相应控制命令使逆变电源工作安全稳定，同时，通过显示器和信号灯，显示逆变电源当前工作状态和工作情况。3、当电网突然断电时，首先微机内部供电电路迅速将电源切换到蓄电池供电，保证逆变电源内部电路持续正常工作。而后，微机发出控制流电压，带逆变工作稳定后，断电检测电路检测到的电网断电信号反馈到微机，经微机处理后，发送控制命令控制逆变输出继电器，将负载供电由电网切换到逆变电源，完成对负载继续供电。这个过程时间较短，启动是否负载是否短路或过载启动是否负载是否短路或过载模式，关断逆变输出，保护电路将信号传输给微机，微机处理后发出报警信号，告知操作员进行故障查看以排除故障。开始初始化设置NNYYNN电网是否正常N电网是否正常YY第4章逆变电源输出波形的改进本设计的逆变电源出的交流电压波形是方波，目前实际应用中的逆WM技术对方波输出进行改进。脉宽调制（PulseWidthModulation，PWM）就是利用控制半技术。本设计的逆变电源输出为220V/50Hz的方波交流电压，对PWM技术的应用显得十分基础，PWM波形等幅等宽。4.1PWM控制的基本原理在采样控制理论中有这样一个结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上，其效果基本相同。冲量指的是窄脉冲的面积。0t00t0t幅值不等，而且脉冲顶部不是水平直线而是曲线，各脉冲幅值按正弦规律变化。把上述脉冲序列用宽度不等而幅值相等的另一组数量相同的脉冲序列代替，使矩形脉冲的中点与相应正弦波部分中点重合，且矩形脉这就是PWM波形。u 0 ub）0图4-2用PWM波代替正弦波从图可以看出，个脉冲幅值相等，而宽度按正弦规律变化。根据脉WM波形。要改变等效输出正弦波的幅值时，只要按照同一比例系数改变上述各脉冲的宽度即可。4.2单相PWM逆变电路及其控制方法4.2.1SPWM波形实现方法1、面积等效法WM法的原理，先将正弦波用数量相等的同幅度不同宽度的矩形脉冲序列代替，再将脉冲之间的间隔与宽此来控制开关的开合，实现最终目的。这种方法的优点在于各开关开合WM的基本原理，最WM波形产生需要进行大量的数据计算，繁琐的计算过程在实时控制问题上存在弊端。2、硬件调制法此方法是针对面积等效法计算过程繁琐的缺陷而提出的。它的原理是：首先把期望输出的波形作为调制信号，其次它的载波就是接受调制候。它实现起来比较容易，将三角形载波以及正弦调制波产生电路来构成模拟电路，它们的交点可以用比较器来确定，对开关器件的通断控制WM波。但由于此种模拟电路结构复杂，对其不容易实现精确控制。实际应用中大多采用调制法，以下结合实际电路对这种方法做进一步说明。图4-3采用IGBT作为开关器件的单相桥为阻感负载，工作时VT1和VT2的通断状态互补，VT3和VT4也互补。的正半周，使VT1保持通态，VT2保持压正半周，电流有一段区间为正，一段为负。在负载电流为正的区间，VT1和VT4导通时，负载电压uo等于直流电压Ud；VT4关断时，负载电流流过VT1和VD4续流，uo=0。在负载电流为负区间，仍为VT1和VT4导通时，因io为负，所以io实际uo=Ud；VT4关断，VT3开通后，io从VT3和VD1续流，uo=0。于此，o的负半周，使VT2保持通态，VT1保持断态，VT3和图4-3单相桥式PWM逆变电路3、软件调制法软件生成法就是通过微机控制技术利用软件来实现调制的方法，它有两种基本算法：自然采样法和规则采样法。1）自然采样法自然采样法就是在正弦波和三角波的自然交点时刻控制功率开关器WM波最接近正弦波，但该方法要求解复杂的超越方程，微机在进行计算式需花费大量时间，难以完成实时控制中在线计算。2）规则采样法规则采样法的输出效果接近自然采样法，但计算量却比自然采样法D对正弦信号设正弦信号波为率。σ/2因此可得2TT 4T 4正弦信号波进行调制时，也产生了和载波有关的谐波分量。由于谐波分析过程很负责繁琐，而结论却简单直观。因此，这里仅对典型的频谱图做谐波分析。调制方式下输出电压的频谱图。谐波角频率为