随着电力电子与新兴控制技术的飞速发展,各种行业中的精密电器设备逐年增多,这些设备对供电电源的要求也极为严格,不能直接使用电力系统供电。因此,交流调压源在精密工业生产设备以及实验室等诸多场合得到了广泛应用。但是,传统交流调压源具有调压范围小、谐波含量高、输出功率低以及效率低等不足,用户对于精密、调压范围较大的低谐波交流调压源的需求日益强烈。本文设计了二次升压式低谐波交流调压源。首先,对常见拓扑结构优缺点进行分析,选择了交-直-交的结构,并提出了一种高升压系数的二次升压式逆变器,并对该逆变器的工作原理、临界电感和零极点特性进行了详细分析。对于整流电路、二次升压网络、逆变桥、IGBT缓冲电路和浪涌保护器的拓扑结构和元件参数进行了选择和计算。其次,为了抑制交流调压源的各种常见干扰的影响,对传统单周控制技术进行了改进,提出了一种适用于二次升压式逆变器的单周-双环低谐波复合控制策略,并对其运行方式和工作特性进行了分析计算。然后,设计了单周控制电路以及dsPIC外围电路,并编写了dsPIC控制程序。最后,通过Saber软件仿真了交流调压源的主电路及其控制系统,仿真与理论分析得到的结果一致。并且搭建了试验样机,通过试验波形与仿真分析相互验证,说明了二次升压式低谐波交流调压源的可行性。