图3 SPWM 调制图
在调制波形示意图里,采用电感电流回零后允许导通下一个驱动脉冲工作方式,以保障每个开关周期里T =TON+TOFF 。
如调制图3,设市电输入正弦波电压:Uin(t)=Uin_pksinωt
把市电输入电压离散化,则设第N 个点时,图中△ABE所示,MOS导通,电压与电感励磁电流的关系如下:
假设导通时间为常数:TON_N = 常数(const),则上述MOS导通电流各点峰值IQ(sin)_pk组成的包络就形成了正弦规律。
次级二极管瞬时峰值电流为ID(t),根据励磁电流引起的磁通不能突变原则可知:ID(t)=n IQ(t)=nIQ(sin)_pksinωt,且等式LP =n2 LS成立,其中参数n为变压器的初、次级匝数比。
根据变压器伏秒平衡原则,在绕组次级伏秒规则如下:
式中,Uo是输出直流电压,UF是整流二极管正向导通压降。
且根据:T =TON+TOFF
设在第N 点对IQ(sin)_pk_N积分可得到其平均值,在图3中三角形△CED中:
则市电输入电流:
由上几个等式可得到:

设:UR =n (Uo+UF)并定义:UR为反射电压。
又设定电压反射比为:
则可得输入电流的表达式:

由输入电流表达式可见:在开关管按恒定导通时,输入电流也不是纯净正弦波,失真度THDI与Rvr密切相关,即THDI取决于输出直流电压和初次极匝数比n(这里n=N1/N2 )等。
根据上述表达式把输入电流正弦波特性与Rvr关系式仿真绘图,如图4所示。由仿真输出图可知:Rvr数值越小时,输入电流就越正弦,失真度就越小;反之则正弦特性越差。
图4 正弦电流仿真图
1.2 高功率因数输入的器件优化选择原则