现有的磁轴承用功率放大器特别是由模拟器件作为控制电路的功率放大器,大都是各路输出采用独立的控制器,这会直接造成整个磁轴承控制系统的庞大和复杂。对于早期电流控制环节采用PID调节的开关功放,当负载改变时PID的参数也要随着负载的改变而再调节,负载适应能力不强。为了解决以上问题,本文设计两种采用四桥臂主电路拓扑结构的开关功放。第一种采样保持型四桥臂开关功放是将传统的三态采样保持控制思想扩展应用于四桥臂电路拓扑中,针对四桥臂开关功放的特点提出了应用在四桥臂拓扑上的采样保持控制方法,即对四桥臂拓扑中的三路输出桥臂和相对的公共桥臂分别进行控制,在最大程度上同时满足控制三路输出电流的要求。第二种最大电流误差滞环控制四桥臂开关功放的控制方法是滞环控制和最大电流误差控制的结合。这种方法也是对三路输出桥臂和公共桥臂分别进行控制。在有效减小输出电流纹波的前提下,这种控制方法也要求能够同时控制三路输出电流。本文在仿真验证的基础上,应用数字控制技术,设计了基于DSP和CPLD的两台功放原理样机,并对两台样机进行了实验。仿真和实验结果表明:每一种四桥臂开关功放的各路输出电流都可以在互不干扰的前提下正常输出,每一路输出的电流都只有较小的电流纹波,而且功放具有较高的电流响应速度。两种功放的负载适应能力强,在感性负载增加的情况下,通过适当提高功放的直流母线电压,仍然能够保证较好的电流输出效果。因而两种功放都可独立地对磁轴承的多个自由度进行驱动。