DSP控制的开关功率放大器研究与应用

"这篇硕士学位论文详细探讨了基于数字信号处理器(DSP)控制的开关功率放大器的研究，由浙江大学电力电子与电力传动专业的陈世杰撰写，导师为吕征宇教授，完成于2005年。论文的核心内容是改善开关功率放大器的输出波形质量和提高输出频率，以克服传统线性功率放大器效率低、损耗大的问题。" 在开关功率放大器领域，论文首先对适用于这种类型的控制策略进行了深入分析。作者特别关注了多电平电路，并选择了三角载波移相SPWM（Space Vector Pulse Width Modulation）控制方法，这种方法能够提高等效开关频率，从而改善输出波形质量并提升工作频率。SPWM技术通过调整开关元件的导通时间比例，使得输出电压近似于所需的理想波形，同时降低了谐波含量。 其次，论文探讨了基于三角载波移相SPWM控制的拓扑结构扩展。这一研究不仅局限于级联型多电平电路，还尝试将其应用于其他拓扑结构，如飞跨电容、二极管箝位等，以增加开关功率放大器的灵活性。通过对不同拓扑结构的仿真分析，论文指出了各类拓扑的适用输出频率范围和应用场景，为实际设计提供了选择依据。 最后，论文以二极管箝位型多电平交错式（Interleave）电路为基础，设计并实现了一个2.5KW、20KHz的实验样机。样机的设计涵盖了硬件电路和软件控制两部分，实验结果验证了所提出的三角载波移相SPWM开关功率放大器的实用性和有效性。 这篇论文为开关功率放大器的设计与控制提供了新的视角，特别是对于提高效率和优化输出波形的质量方面，具有重要的理论和实践价值。通过DSP的精确控制，开关功率放大器可以更好地满足高效率、低失真的需求，拓宽了其在音响、电动振动试验台等领域的应用潜力。