伴随着工业和科技的迅猛发展,逆变电源被逐渐地应用于生产生活的各个领域。其中,400Hz的中频逆变电源是一类特种电源,通常被用于航空航天、船舰、石油、冶金等领域。本文基于传统多电平逆变器的固有优势,并结合SVPWM调制算法,致力于单相四电平400Hz中频逆变电源的研究。并通过实验验证了本文所论述的单相中频电源拓扑结构及控制算法的正确性和可行性。本文所研究的中频逆变电源的拓扑结构是基于单相三电平逆变器的拓扑结构,仅需要将直流侧变换为电压值之比为2:1的双电源,便能实现中频逆变电源的线电压输出达到四电平。相较于传统的三电平逆变器拓扑,本文研究的中频逆变电源拓扑结构不仅减少了功率开关器件的数量,简化了拓扑结构,降低了成本,而且输出波形的畸变率更低。本文中频逆变电源所采用的拓扑结构是单相四电平逆变器结构,相较于传统的三电平逆变器,其参与电压合成的矢量种类有所增加,空间矢量划分区域得到延展。但由于冗余矢量的缺失(零矢量除外),会导致开关频率的增加。为此,本文比较了不同矢量合成方式下中频逆变电源的开关频率与输出波形,找出调制效果较好的方式。为了验证本文所提出的中频逆变电源拓扑结构以及算法的正确性和可行性,通过MATLAB/Simulink搭建了仿真模型,对不同矢量合成方式下的中频逆变电源输出效果进行了对比分析,并与三电平NPC逆变器进行了对比。最后通过实验对仿真结果进行了验证。实验结果表明:本文提出的中频逆变电源具有可行性。