任 英

(无锡工艺职业技术学院电子信息系，江苏无锡 214206)

通常在设计和开发传统逆变器架构的时候，需要针对一个给定的负载保证某个特定的性能水平。设计过程通常需要用到某些负载特性，从而简化设计过程，并降低产品成本。这种方法产生的结果是针对特定的目标负载会使用一种成本较低但应用灵活性较差的产品［1－4］。

本文研究的结构可以给任何负载供电，同时达到较高的性能水平。按照最初的设计，逆变器旨在提供一个240 V的正弦输出电压给通用的UPS设备，而其负载特性是完全未知的。而且由于设计所产生的模块化特性，该架构可以在许多领域中得以应用。

1 电力电子架构

本文提出的逆变器结构由2个功率处理阶段组成(如图1所示):升压过程和逆变过程。输入的电源经整流后提供一个标称值为340 V，随后经过升压过程，通过高频变压器提供准确的420 V电压，该值与地线有1 500 Vrms的隔离。420 V输入给非变压器的逆变器，从而提供了脉冲宽度调制的波形，最后该信号经过对称的低通LC滤波器最终输出。

图1 电力电子架构示意图

1.1 升压过程

升压器输入的直流电流通过一个1.1 kW、25 kHz的MOSFET全桥变换器，然后经过一个高频变压器和多个二级整流器。二级整流器以串联堆叠的形式馈送到单个电感和电容的低通滤波器。这种转换器的输入电压范围是160～400 V，允许的供电电源范围是140～275 Vrms。在整个输入电压范围内保证输出电压调节到420Vdc±0.5%，同时通过定制设计的变压器耦合传感器还可以提供电压、电流和变压器磁通反馈。……