目前，逆變技術已在國民經濟的各個領域中得到了極其廣泛的應用，國內外許多公司已能生產技術成熟的標準逆變電源，這些產品實現的功能較多，性能較好、可適應較復雜的負載情況，但控制方案較復雜、體積較大、價格昂貴，適于實驗室、車間的集中供電。在逆變技術的進一步普及應用中，越來越多的產品、設備要求逆變電源象直流電源一樣模塊化，并成為該產品、設備的一部分。通常在這種場合對逆變電源要求容量較小、負載單一、并控制體積和成本，顯然再采用標準逆變電源的方案就不合適了，這需要仔細考慮系統方案，簡化控制，在保證性能指標的同時，減小體積，降低成本。

　　本文以某新型魚雷定向陀螺用的模塊化逆變電源為例，介紹模塊化逆變電源的設計與應用情況。本例的負載為感性，輸出電壓有個切換過程，在要求輸出電壓固定的場合，去掉電壓切換部分即可。

　　本模塊電源為三相400Hz逆變電源，24VDC輸入，要求輸出電壓在通電30s內為68V，此時負載電流為3A;30s后，陀螺的起動過程結束，要求輸出電壓無間斷地切換為36V，并提供1A負載電流，穩壓精度2％，輸入輸出隔離。模塊外形尺寸不大于120mm×130mm×50mm。

　　在模塊電源的研發過程中，系統設計直接決定產品的最終性能。現采用以下方案構成SPWM型逆變器，系統框圖見圖1。

　　模塊化逆變電源的負載一般已知，其特性也不復雜，沒有進行實時計算的必要，因此采用查表法是很合適的，將控制波形的SPWM數據事先計算出來，存入ROM中，這樣可使控制部分得到最大程度的簡化。調節直流母線電壓可以進行輸出電壓的控制，雖然這種方式不利于三相分相控制并有一定滯后，在大容量逆變器中不常見，但在三相平衡負載場合，是完全可以滿足要求的。所以，本系統實際采用了PWM、PAM兩種控制方式。控制部分是系統的關鍵，本文將做詳細介紹。

　　主電路需將24VDC輸入變換為較高的、可調節的直流母線電壓，選擇性能優良的DC/DC模塊，可縮短設計周期、提高產品可靠性。

　　DC/DC模塊選用VICOR產品。該產品采用了ZCS/ZVS（零電流/電壓開關）技術，突出優點是高效率、高功率密度、高可靠性、低電磁干擾;同時，可以利用其I/O隔離的特性實現系統的隔離。若使用兩只24V變48V、輸出150W的VICOR模塊，輸入并聯，輸出串聯，可獲得96V的直流母線電壓。

　　（1）檢驗功率不計各處損耗，最大輸出功率為68×3=204VA兩只模塊可輸出功率達300W，可以滿足要求。

　　（2）檢驗電壓正常工作輸出36V時，若直流利用率為0.7，調制度為最大值1，則需直流電壓36/0.7=51.5V輸出68V時，若直流利用率仍為0.7，調制度為最大值1，則需直流電壓68/0.7=97V這是空載時所需的直流電壓，當帶重載時，因線路阻抗和系統輸出阻抗的存在，所需的直流母線電壓更高，所以必須采取措施提高直流利用率。計算SPWM數據時，可適當地過調制，并在電路中稍微加大濾波，就可達到目的。

　　逆變橋使用MOSFET構成三相逆變全橋，濾波網絡中的電容采用三角形連接以加強濾波作用。

　　2.3 保護與控制電源

　　當有異常情況出現時，有兩種方法切斷輸出，一是封鎖控制數據，如選擇ROM數據全為零的空頁，此法方便快速;二是斷開直流母線電壓，此法有利于負載的安全，這里選擇后者。VICOR模塊的GATEIN端是其功率提升同步端，也是該模塊的使能端，拉低該端電壓即可關閉模塊（Isink=6mA），它以－IN端電位為基準，故檢測的過流、過壓信號均須以光耦與之隔離。

　　控制部分已相當簡單，電源功率很小，采用線性三端穩壓器即可。除簡便外，還有可靠、電磁干擾小的優點。固定一只模塊的輸出電壓以獲得控制電源，而調節另一只來控制系統輸出電壓的幅值。