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        当ur >uc时，给V1和V4导通信号，给V2和V3关断信号。如io>0，V1和V4通，如io<0，VD1和VD4通， uo=Ud ；         
        当ur<uc时，给V2和V3导通信号，给V1和V4关断信号。如io<0，V2和V3通，如io>0，VD2和VD3通，uo=-Ud 。
    3.系统设计
    3.1设计方案
    电路的主要功能是将输入的单相交流电先转变成直流电，再通过逆变电路和控制电路将直流电转变成大小和频率都可调的单相交流电，即为交－直－交变频电路。因此系统主要应包括两部分：逆变电路和驱动电路。
    1、逆变电路[6]
    逆变电路主要是通过控制回路输出宽度按正弦规律变化的脉冲来控制开关器件的通断，从而输出正弦波。由于交直交变频器主要用于交流电机的调速，即负载为阻感负载，系统运行时需要消耗无功功率，而采用全桥逆变电路可以实现能量的双向流动，由交流侧向直流侧反馈无功能量，故逆变电路采用单相全桥逆变电路。                                                                                                                                                              
    2、驱动电路
    设计电路时逆变器件采用的是场效应管IRF840，它的栅源极之间有一个2000pF左右的极间电容，为快速建立驱动电压，则要求驱动电路的输出电阻很小。而且IRF840开通时栅源极的驱动电压为+12V～+18V，且每一路管子需要独立的驱动电压，从而采用自举电源作为驱动IRF840的电源。
    3.2设计要求及思路
    1)    主电路设计：220V交流电经隔离变压器和调压器形成电压可调的交流电，再整流成直流电，由H桥逆变接到负载测试；
    2)    控制电路设计：输出四路用于控制H桥逆变电路SPWM信号，载波开关频率推荐采用5KHz左右，上下管要有一定的死区效果(10us<dead time<30us)，正弦信号波频率为10~100Hz可调，幅值大于等于80%母线直流电压；
    3)    单片机输出的SPWM信号经RC滤掉载波提取低频正弦信号波，便于示波器观测单片机SPWM逻辑，具有过流保护功能，能够软件保护，硬件保护。
    本系统采用PIC单片机中的16F877A为核心处理器，系统上电后，单片机利用内部的CCP模块在RC2口输出正弦信号频率从10Hz、调制度从0.68开始向上增加的SPWM波，同时液晶上显示正弦信号频率和调制度；经过一段时间后，得到正弦信号频率为50Hz、调制度为0.98的SPWM波，系统初始化结束。SPWM信号通过死区电路、保护电路后控制光耦隔离器输出的驱动信号，进而控制逆变电路H桥的工作。此后可根据负载的需求，用按键以10Hz或1Hz的步进值改变正弦信号的频率，用按键以0.02步进值（调制度范围为0.68~1.00）调整调制度。使负载高效正常的工作。
    本系统整机电路采用单片机16F877A做主控单元，其他部分包括整流滤波模块、逆变电路和过流检测模块、死区电路模块、保护电路模块、驱动电路模块、自举电源模块、辅助电源模块、液晶显示模块等。系统框架如图7所示：
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