1.3.3 三電平控制策略的電流紋波分析

　　根據上面推導的兩電平控制策略和三電平控制策略的電流紋波近似計算，可以得出三電平控制策略電流紋波比兩電平控制策略要小的結論。

　　圖5為利用 Simulink仿真得到的兩電平控制策略和三電平控制策略電流波形對比圖。

　　通過圖5可以得出，應用三電平控制策略的電流型功率放大器電流紋波將比兩電平控制策略減小 30%以上。

　　進一步仿真中，繼續使用同一個三電平控制策略的電流型功率放大器，并設定功率放大器為相同電流值，但是續流時間不同的，分別為 20%，40%，60%，得到如圖 6所示電流波形。

　　從圖 6 可以明顯看出續流時間越長電流紋波越小，從而提高三電平控制策的續流時間也是減小電流紋波的一種手段，實際上當系統電流穩定是三電平控制策的續流時間應達到 80%以上。

　　1.3.4 三電平控制策略的電流響應速度

　　由式（7）可知，電流變化率主要取決于線圈電感 L和直流電源電壓 UDC。在絕大多數系統中，線圈作為負載一般是固定不變的，從而增大直流電源電壓，可以提高負載響應速度，縮短階躍響應時間。

　　1.4 功率放大器軟件設計

　　軟件部分作為功率放大器的核心內容，是控制策略由構想到實現的重要保證。軟件設計應該充分發揮控制芯片的性能優勢，以使系統獲得更短的響應時間和更高的執行效率。

　　為實現功率放大器的三電平控制策略，單片機需要輸入/輸出接口和實現三電平控制策略的控制器。輸入/輸出接口使用 A/D 采樣輸入控制、測量信號和 PWM 模塊輸出執行信號，控制器負責離散 PI運算［10］。

　　控制器在上電復位之后應該進行一系列的初始化操作，完成內部寄存器的初始化賦值，PI 控制器的參數設定，AD、PWM 模塊相應寄存器設置，從而單片機讓軟硬件都可靠工作。圖 7 所示為單片機上電復位之后的初始化操作。PI 算法流程圖如圖 8 所示，A/D 采樣得到的 10 位二進制數代表的是 0~5 V 的電壓值，電壓值和實際電流值有一個對應關系。在進行誤差計算前應該首先把電壓值轉為電流值，并變換為同一量綱，只有電流的設置值和實際值處于同一量綱之下，計算出的電流誤差才是有意義的。判斷電流誤差大小，當誤差大于 0 時控制電流減小，當誤差小于 0 時控制電流增加。通過對誤差的 PI算法，進行占空比調制，以控制電流上升和下降的速度。