sin(n2π
)=0（7）
可见，串联后输出电压中基频成分为线性叠加。
当n=m
时，有
cos(n2π
)=m，
sin(n2π
)=0（8）
可见，串联后输出电压中频率f=mfs的成分线性叠加。
因此，我们可以得知，m个输出依次时延Ts/m的SPWM逆变器串联，其输出的基频成分幅值为线性叠加，输出含有f=amfs(a=1,2,...)的谐波，谐波的幅值亦为线性叠加。
因此，若多重逆变器由m个单体逆变器组成，逆变器载波频率为fs，则第i个单体逆变器的时延为：
t=
（9）
可见，通过串联叠加，输出频谱中所含谐波成分更加高频化，可大大减小滤波电感的体积。
3 仿真与实验
3.1 基于MATLAB的仿真实验
采用MATLAB对两个时延为Ts/2的单相SPWM叠加得到双重SPWM波的情况进行仿真，条件为：开关频率fs=2.5kHz，调制比为0.8，时延Ts/2。频域分析结果如图5所示。
(a) 双重叠加输出电压的频谱分布 (b) 单个逆变器输出电压的频谱分布
图5 不同方式下输出电压的频谱分布
可见叠加后的波形中开关谐波频率增加1倍，基频和谐波成份都得到叠加，证实了以上分析结果。
3.2 电路实验
采用CM15-12H型的IGBT建立带高频输出变压器的单体全桥逆变器，逆变器为二重串联叠加结构，带小型滤波电感。控制方式采用相移PWM控制，采用ADSP2181为数字控制器，输出两路相互有时延的SPWM控制信号。输入电源由4节12V蓄电池串联提供，输出为220V，50Hz交流。
当开关频率为12kHz，时延为τ=42μs，负载为纯阻性，滤波输出波形如图6所示。波形的THD<3％。
图6 实验的输出波形
4 结语
本文对相移PWM的输出频谱进行了分析，得出了时延与输出频谱之间的关系。仿真与实验的结果证实了分析的正确性。
