功率放大器在很多领域都得到了应用,比如音响、电动振动试验台等等。到目前为止,绝大多数的功率放大器仍主要基于线性电路拓扑。线性功率放大器有失真小、线性好等优点,但是其损耗大,效率低。为了克服线性功率放大器的缺点,开关功率放大器被提出,并且受到越来越多的关注。论文从改善输出波形质量、提高输出频率入手,主要涉及以下几个方面的内容。 首先,论文分析了适合于开关功率放大器的控制方案。文章以多电平电路为基础,以改善输出波形质量及提高输出频率为条件,从众多的控制方案中选择出三角载波移相SPWM控制方法,它可以提高等效开关频率,从而来改善输出波形质量及提高输出频率。 其次,论文研究了基于三角载波移相SPWM控制方法的拓扑扩展。三角载波移相SPWM控制方法产生于级联型多电平电路,为了使开关功率放大器在拓扑方面有更多的选择,文章进行了将其应用于其它拓扑的研究,并总结了各类拓扑扩展的一些规律。另外,文章通过仿真分析,给出了各类拓扑适用的输出频率范围和应用场合,用于作为三角载波移相SPWM开关功率放大器拓扑优选的一个依据。 最后,论文以二极管箝位型多电平Intedeave电路为基础,设计了一个2.5KW,20KHZ的实验样机。文章分别就开关功率放大器的硬件电路设计及软件设计进行分析,并给出了实验波形,验证了三角载波移相SPWM开关功率放大器的可行性。