微功耗清洁能源存贮系统

后10ms期间，电容网络的负臂启动，同样道理，在负载电阻R1上形成S1在上、S4在下、持续时间递减的负方向宝塔波电压。20ms到来的最后时刻，在电阻R1上形成了一个完整的宝塔波电压，图12右边是所产生的宝塔波电压的仿真波形。

7.3 宝塔波驱动信号产生电路

图13是16阶微功耗微分逆变器驱动信号的实际电路，电路由4片16个LM339比较器组成，参考电压V2是直流电压，阻值相同的16个电阻串联后与V2并联，16个比较器的反相端顺序、依次接在串联电阻上，第1个比较器接1个电阻，第2个比较器接2个电阻，余类推如图8。另有交流参考电压V1，全波整流后直接接到每一个比较器的同相输入端，同时设交流、直流参考电压V1、V2的幅值都是16V。

图13逆变器(16阶)宝塔波电压驱动信号实际电路

前10ms，当交流参考电压V1的幅值小于1V时，没有一个比较器的同相端电压大于反相端电压，所有比较器都输出低电平。当V1的幅值大于等于1V时，第1个比较器的同相端电压大于其反相端电压，输出高电平。当V1的幅值大于等于2V时，第2个比较器的同相端电压大于其反相端电压，输出高电平，其余类推。当最后一个，即第16个比较器输出高电平以后，交流参考电压V1将到达极值，随着时间的推移，V1将下降。当交流参考电压V1的幅值下降到小于16V时，第16个比较器的同相端电压小于其反相端电压，其输出端电压产生负跳变，电压由高变低，产生了第1个、也是持续时间最短的脉冲信号。当交流参考电压V1的幅值下降到小于15V时，第15个比较器的同相端电压小于其反相端电压，其输出端电压产生负跳变，电压由高变低，产生了第2个脉冲信号，其余类推。当交流参考电压V1的幅值下降到小于1V时，第1个比较器的同相端电压小于其反相端电压，其输出端电压产生负跳变，电压由高变低，产生了第16个、也是最后1个、同时是持续时间最长的脉冲信号。当第二个10ms到来的时候，重复上述工作过程。所产生的16个持续时间由短到长的脉冲驱动信号，也就是形成宝塔电压的各个微分电压，参考图14的仿真波形。

图14 逆变器(16阶)宝塔波电压驱动信号仿真波形

显然，交流参考电压V1的频率决定了所产生的脉冲信号的持续时间，即决定了微分逆变器输出交流电压的频率，而参考电压V1、V2的幅值决定了所产生的脉冲信号的高度，即决定了微分逆变器输出交流电压的幅值，V1的频率和V1、V2幅值是可以任意调节的，所以，微分逆变器输出交流电压的频率和幅值也是可以任意调节的。

图15是微功耗直流逆变器(8阶)输出电压仿真波形，左边是输出正弦波电压Vo，右边是宝塔波的切割过程。从图可以看到，当宝塔波的阶数N增加时，例如N=8，所产生的宝塔波非常接近正弦波，可以省去电压切割这一环节。

图15 直流逆变器(8阶)输出电压仿真波形

由图15右边仿真波形可以看出，从宝塔波切割下来的边角料，随着阶数N的增加，总面积越来越小，这是因为宝塔波可以看成纵轴上的N个微分叠加而成，当N趋于无穷大时，宝塔波趋于正弦波，这时候，用正弦波切割宝塔波，切下来的边角料总面积等于零。