可以存在零电压开通, 也可以存在零电流关断, 同时既可以包含零电流开通, 也可以
包含零电压关断, 是这四种状态的任意组合。由此可见, 由无损耗缓冲技术和谐振技术
组合而成的新型软开关技术将成为新的发展趋势 。
1.1PWM技术的发展与现状
PWM控制技术主要是利用半导体开关的导通和关断吧直流电压变成电压脉冲列，并
通过控制电压脉冲列的宽度和周期以达到变压目的。PWM控制是交流调速系统的控制核
心，任何控制算法的最终实现几乎都是以各种PWM控制方式完成的。目前已经提出并得
到实际应用的PWM控制技术就不下十几种，关于PWM控制技术的文章在很多著名的电力
电子国际会议上，如PESC、IECON、EPE年会上已形成专题。尤其是微处理器应用于PWM
技术数字化以后，花样是不断翻新，从最初追求电压波形的正弦，到电流波形的正弦，
再到磁通的正弦；从效率最优，转矩脉动最少，在到消除噪音等，PWM控制技术的发展
经历了一个不断创新和不断完善的过程。目前仍有新的方案不断提出，说明了这项技术
的研究方兴未艾。
1.1.1PWM控制技术的发展概况
脉宽调制（PWM）是一种斩波控制技术，在维持开关周期恒定条件下，通过调节功
率器件的驱动脉冲的占空比来控制变流器输出电压的大小。PWM最初应用于直流变换电
路（DC/DC），后来与频率控制相结合，产生了应用于逆变电路（DC/AC）的PWM控制技
术。传统的PWM技术使利用相当于基波分量的调制波对三角载波进行调制，达到调节输
出控制脉冲宽度的一种方法。正弦波是一种最通俗的调制波，三角载波在用数字化控制
技术产生的PWM脉冲时，实际上完全由软件生成，这样可减少硬件投资和提高系统的可
靠性。不同信号生成的调制波生成的PWM脉宽对输出基波电压幅值、基波转矩、脉动转
矩、谐波电流损耗、功率半导体开关器件的开关损耗等影响差异很大。优化控制技术是
对上述指标的某一方面进行改进的PWM控制技术。空间电压矢量PWM控制，是以对称正
弦波电压供电时的交流电动机的理想磁通为基准，采用逆变器的不同开关模式所产生的
实际磁通去逼近基准圆磁通，由此比较结果决定逆变器的开关顺序，形成所西药的PWM
波形。跟踪型PWM模式是根据电流、电压或磁通的给定值直接控制变频器的电压输出，
具有控制结构简单，控制性能好的优点。
目前国内外在PWM 控制策略的研究多集中在如下几个方面：1提高电压的利用率；
2消除器件死区效应造成的影响；3提高三相不平衡时电路的工作性能和抗不平衡的能
力；4功率器件开关时间对电路性能的影响。
1.1.2 传统的PWM控制技术
传统的对于两电平逆变器的PWM控制技术，其主要方法是依靠载波和调制波的比较，
得出高于或低于阀值得高低电平，或采用未处理器计算方法得到栅极触发脉冲控制信
号，常用的控制方法有正弦脉宽SPWM方法、准最优PWM控制方法等。SPWM控制方法的
调制波为正弦波，典型的实现方法有自然采样PWM、规则采样PWM和等面积采样PWM等
方法。自然采样PWM难以实现实时控制，在复杂的控制系统中难以满足要求；规则采样
容易实现，而且控制的线性度较好；等面积采用计算速度快，实时性好。准最优PWM控
制方法的调制波是在基波的基础上叠加一个幅值为1/4基波的3次谐波而形成的马鞍行
波。准最优PWM控制与正弦PWM控制在控制方式上的不同仅在于调制信号，它的生成PWM
脉冲采样时间选取可使变流器输出电压幅值提高15%.由于准最优PWM调制的正反相系
谐波的相互抵消作用，在抑制谐波电流和转矩脉动方面有着明显的效果。
1.1.3 优化PWM控制技术
优化PWM矩脉动最小等目标函数，寻求优化的PWM控制方式。优化PWM数的开关动作，因此较小的开关角度变化对谐波含量的影响很大。整个工作频率的范围内寻求，因
而难以实现实时控制。目前优化PWM方法均采用查表法，
似的简化计算方法来输出PWM波形；对于频率范围变换较大的场合，后来提出一种新型的存表方法，表中只存储所西药的开关角度，据量，获得实时控制。
优化PWM控制技术主要有开关损耗最小PWM控制、谐波消去法的PWM控制、谐波损
耗最小PWM控制等。开关损耗最小模式通过对逆变器输出三相电压和中点电影的控制。
产生PWM脉冲。开关算好最小模式可分相电压控制方式和线电压控制方式两种。运用开
关损耗最小模式，相对于正弦波PWM模式，具有功率模式工作时间短，开关损耗低，输
出线电压相对较高。输出线电压相对较高。谐波消除法是利用同步方式控制时，根据指
令从存储器中读出预先存储的离线情况下预先计算期望的控制模式，产生PWM脉冲。这
是一种根据输出电压的数学模型直接确定开关角的方法，通过利用有限个给定的触发
角，可有效地一种某些低次谐波，谐波损耗最小PWM控制基于交流异步电机转差对谐波
损耗器主要影响的原理设计。
1.2典型的软开关电路
软开关技术的发展历程可以将软开关电路分为准谐振电路、零开关PWM电路和零转
换PWM电路。其中零电压开关准谐振电路、零电压开关PWM电路和零电压转换PWM电路
分别为三类软开关电路的代表。谐振变换器、准谐振变换器、多谐振变换器、零电压开
关脉冲调宽变换器、零电流开关脉冲调宽变换器、零电压转换脉冲调宽变换器、零电流
转换脉冲调宽变换器、移相控制零电压转换全桥直流/直流变换器、移相控制零电流转
换全桥直流/直流变换器及钳位吸收技术均可实现软开关电源。
1.3 DC-AC逆变器软开关拓扑的研究情况
所谓“软开关”，通常是指零电压开关ZVS和零电流开关ZCS或近似零电压开关与
零电流开关。硬开关过程是通过突变的开关过程中断功率流完成能量的变换过程；而软
开关过程是通过电感L和电容C的谐振，使开关器件中电流（或两端电压）按正弦或准
正弦规律变化，当电流自然过零时，使器件关断。当电压下降到零时，使器件导通。开
关器件在零电压或零电流条件下完成导通与关断的过程，使器件的开关损耗理论上为
零。
自从1986年D·M·Divan博士提出“谐振直流环节逆变器”这一当时人耳目一新