吴 昊，严开沁，陈乾宏

（南京航空航天大学江苏省新能源发电与电能变换重点实验室，江苏 南京210016）

引言

功率放大器，简称功放，就是通过功率晶体管的电流或者电压控制作用，将直流输入按照给定信号波形放大为功率输出信号驱动负载。在传统应用领域中，功放被广泛用于驱动扬声器等音频类设备，而若利用其输出的功率信号来驱动继电器线圈等继电保护类设备，则可以模拟电网故障，完成对继电器保护设备的测试，这也是继电保护测试仪中电压电流功放的测试原理[1-2]。

继电保护测试仪中电压电流功放通常输出功率较大，单模块输出功率从100 VA到几千VA不等，一般采用开关功放的方案，以求达到较高的功率密度，便于携带。同时为了保证输出功率信号的低THD以及宽变频的要求，通常采用SPWM调制。就功放的具体实现方案来说，传统的模拟实现SPWM调制交截交点精确，输出谐波含量低，但是会存在因器件老化、温漂等问题导致的可靠性下降，且调试过程繁琐。而随着数字化技术的不断发展，数字信号处理器DSP已经广泛应用在电机控制、新能源并网发电、不间断电源等领域，依赖于DSP的高处理速度、高精度以及丰富的硬件资源，可以实现对变换器开关管的实时控制以及各种通信功能[3-4]。

目前继电保护测试仪用的功放，通常采用“数字基准源+模拟SPWM”的方案。数字信号处理器产生幅值频率可调的基准信号，作为输出功率信号的基准；而利用模拟运放，实现反馈量与基准源的误差PI调节，将其输出与三角波进行交截比较，实现SPWM调制。……