李杰辉

(民航中南空管局通信网络中心，广东广州510470)

随着现代网络技术和信息产业的进一步发展，供电中断带来的损失也变得越来越严重，对UPS电源的需求还将会进一步扩大。逆变器是UPS的核心，它必须具有输出高质量电压波形的能力。随着工业用高速数字信号处理器(DSP)的发展，正弦波逆变器的控制方案正由模拟控制向数字化控制的方向发展。

1 UPS逆变器的电路模型

在线式UPS一般采用桥式逆变电路，属于电压型逆变电源范畴。图1为典型的单相UPS的PWM逆变电路图。电路由单相半桥式逆变器、L-C滤波器和负载组成。图中Uo为逆变器的输出，Udc为直流母线电压，Lf和Rf分别是滤波电感的电感量和等效阻抗，Cf为滤波电容。

图1 单相半桥式逆变器电路模型

图1中给出了逆变环节输出的详细结构图，输出环节由BUS电容C1和 C2、功率管 Q1和 Q2、输出滤波电感Lf、输出滤波电容Cf组成。其中电容C1和 C2分别为正、负BUS电容，在正常工作时，它们的直流电压分别为+170 V和－170 V。

按输出电压极性有单极性SPWM和双极性SPWM之分。单极性是指在一个载波周期内，逆变桥的输出电压uab只有0和正电压或0和负电压;双极性是指一个载波周期内，逆变桥的输出电压uab既有正电压，又有负电压。

本系统的SPWM采用一组正弦双极性脉宽调制波形控制功率管Q1和Q2的开通、关断。Q1和Q2是交替开通和关断的，它们的工作状态是互补的。当Q1开通时，Q2必然处于关断状态，输出到电感Lo上的电压是+170 V的电压脉冲;反之，当Q1关断时，Q2必然开通，此时输出到电感Lo上的电压是－170 V的电压脉冲。……