图2 SPWM变频电源系统的数学模型

4闭环设计

电压、电流双闭环控制系统是一种多环系统，设计多环系统的一般方法是：从内环开始，逐步向外扩大，一环一环地进行设计。先从电流环入手，设计好电流调节器，然后把电流环看作是电压调节系统中的一个环节，再设计电压环，因此首先进行电流环的设计实现[2]。相应的性能指标为输出功率500VA，功率管开关频率25K，频率变化范围15～1000Hz，输出电压为220VAC。滤波器参数Lf为1.6mH，Cf为2u。

4.1电流环的设计

从图2中，可得未加补偿校正环节的电流环开环传递函数：

           (1)

图3(a)为校正前电流环开环在空载、感性载(φ=0.75)、满载下的幅相曲线[3]。从图中可以看出，开环频率特性的相移小于90º，因此理论上电流闭环对任何的开环增益都是稳定的。电流环的设计必须保证电流闭环具有较好的稳定性，同时具有较快的动态响应和抗噪声干扰能力。

(a)校正前电流环开环幅相曲线

(b)校正后电流闭环幅相曲线

图3 校正前后不同负载时电流环幅相曲线