多级多相开关电容升压DC–AC逆变器的设计与分析

通过结合可变相控制（VPC）和正弦脉宽调制（SPWM）技术，提出了一种用于低功率升压逆变/稳压的闭环多级（n级）多相（p相）开关电容升压DC–AC逆变器（MPSCI）。其功率级包含两部分：前级MPSC升压器和后级H桥。n级p相MPSC用于无电感升压DC–DC转换，其中n个倍压器串联，可将电压增益最高提升至2^n。为提高效率，建议采用VPC通过改变相数p和拓扑路径来实现可变多相运行，以获得更合适的增益水平。采用H桥进行DC–AC转换，其中四个开关由SPWM控制，不仅实现了全波运行，还增强了输出稳压性能以及对电源/负载变化的鲁棒性。分析与设计包括MPSCI模型、稳态/动态分析、转换比、功率效率、稳定性、电容选择、总谐波失真（THD）、滤波器和控制设计。最后，对闭环MPSCI进行了仿真，并制作和测试了硬件。所有结果均阐明了所提方案的有效性。