逆变电源的发展是和电力电子器件的发展联系在一起的，器件的发展带动着逆变电源 的发展。逆变电源出现于电力电子技术飞速发展的 20 世界 60 年代，到目前为止，它经历 了三个发展阶段。

第一代逆变电源是采用晶闸管（SCR）作为逆变器的开关器件称为可控硅逆变电源。 可控硅逆变电源的出现虽然可以取代旋转型变流机组，但由于 SCR 是一种没有自关断能力 的器件，因此必须增加换流电路来强迫关断 SCR，但换流电路复杂。噪声大、体积大、效 率低等原因却限制了逆变电源的进一步发展。

第二代逆变电源是采用自关断器件作为逆变器的开关器件。自 20 世纪 70 年代后期， 各种自关断器件想运而生，它们包括可关断晶闸管（GTO）、电力晶闸管（GTR）、功率场效 应管（MOSFET）、绝缘栅双极性晶体管（IGBT）等。自关断器件在逆变器中的应用大大提 高了逆变电源的性能。

第三代逆变电源实时反馈控制技术，使逆变电源性能得到提高。实时反馈控制技术是 针对第二代逆变电源非线性负载适应性不强及动态特性不好的的缺点提出来的，它是最近 十年发展起来的的新型电源控制技术，目前仍在不断完善和发展之中，实时反馈控制技术 的采用使逆变电源的性能有了质的飞跃。

虽然电力电子技术取得到了飞速的发展，然而各种电力电子设备和装置在电力系统、 工业、交通、家庭中的广泛应用，会产生大量谐波。谐波所造成的危害已日益严重，谐波 使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪音，严重时设备 不能正常工作。在铁路、冶金等行业尤为明显。在这些行业，当大功率非线性用电设备运 行时，会给电网注入大量的电力谐波，导致电网电压严重失真。在严重失真时，电压会出 现正负半波不对称、波形严重畸变，频率也会发生变化。这样的供电电压，即使是一般的 电力用户，也难以接受；更无法用其作为检修、测试的电源。同时，在这种情况下，一般 普通的稳压电源也难以达到满意的稳压效果。 针对上述场合，本文对逆变电源进行设计的。其主电路的构成采用直流升压斩波电路和

SPWM 逆变电路的组合。采用一片 SG3524 产生的 PWM 波对升压斩波电路进行控制；将正弦 函数发生芯片与另一片 SG3524 相接合产生 SPWM 信号控制逆变电路。此外，本文对主电路 和控制电路的工作过程及相关参数的设计给出了详细分析，并推导、给出了重要公式。最 后对该逆变电源进行了 Matlab 仿真，给出了直流升压斩波和 SPWM 逆变的仿真图。

2 PWM 波工作原理

2。1 PWM 波工作基本原理

冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同，是采样控 制理论中一个重要的结论。冲量即指窄脉冲的面积。所说的效果基本相同，指的是环节的 输出响应波形基本上相同。如把各输出波形用傅式变换分析，则其低频段特性非常接近， 仅在高频段略有差异。例如图 1a、b、c 所示的三个窄脉，矩形脉冲、三角形脉冲和正弦 半波脉冲，虽然它们形状不同，不过它们的面积(即冲量)都等于 1。由于它们面积相等， 当它们分别加在具有惯性的同一个环节上时，其输出响应差不多相同。而且脉冲越窄，其 输出的差异越小。如图 1d)的单位脉冲函数(t) 的窄脉冲，环节的响应对应的就是该环节 的脉冲过渡函数[1，4]。论文网

图 1 形状不同而冲量相同的各种脉冲

上面的结论是 PWM 控制的重要理论基础。PWM 是用一系列的宽度不等的矩形脉冲，去 等效一个所需要的电压或电流波形。为了一个正弦波能够被用一系列的等幅不等宽的脉冲 代替，首先应该把正弦波分成 N 份，任一等份为一个脉冲，如图 2a)所示，然后就可以把 由 N 个彼此相连的脉冲序列所组成的波形看作是正弦半波。而这些脉冲宽度相等，均为